2021年2月9日火曜日

大気圏核実験に対する放射能観測(4)

 4.4    微気圧計

 旧ソビエト連邦は1949年8月から一連の核実験を開始したが、核実験を行う際には予告がなかった。日本で濃度の高い放射能雨が観測された際に、その原因が分からないことがあり、それが日本の住民の不安を駆り立てた。もし核爆発によって起こる微小な気圧波を日本で検知できれば、地震波の到達時刻から震源を求める方法と同じやり方で、世界中の大気中の大規模核実験を捉えることが可能だった。

 気象庁は1956年4月から全国8か所(稚内、釧路、秋田、輪島、東京、米子、室戸岬、鹿児島)の気象官署で徴気圧変動の観測を開始した。この観測に用いる微気圧計は、気象庁職員が開発したもので、微少な気圧変動をペンレコーダーで記録した。その能力は1 hPaの気圧変動を記録紙上で約20~30 cmの変動に拡大する感度を持っていた[3]。各観測地点の観測時刻の差と最大振幅は、核実験の行われた位置と規模を知る手がかりとなった。

 核実験による気圧波を検出したのは、観測開始から1962年末までに81回を数えた。その大部分はメガトン級の爆発力をもった核実験によるものだった。最大振幅を記録したものは、1958年6月27日早朝にエニウェトク環礁で行なわれた8.9メガトンのアメリカの水素爆弾の核実験によるものだった。これは実験が予告されていたため、核実験の報道の方が気圧波の到着より早かった。報道関係者は予め徴気圧観測室に待機して、気圧波の到着予定時刻に彼らは微気圧計の実際の針の動きをTVカメラで撮影した。この時の記録の最大振幅は0.9 hPa以上で、ペンが記録紙からはみ出した。この微気圧計が変動する模様は翌日のテレビで放送された[3]。


南太平洋での実験による微気圧波の観測例(1956年7月11日)
Microbarograph observation sample for a nuclear test in the Southern Pacific

 当時、大型核実験の多くは南太平洋の環礁や北極圏の島で行われた。その場所は東京からそれぞれ5500 km及び6200 km位離れており、爆発の際に発生した気圧波が日本に達するのに3~6時間かかった。多くの場合、前記のように予告のために観測より核実験の報道の方が早かった。それでも情報の信頼性を確かめることができるため、気象庁の徴気圧観測は国内や国外の様々な機関からの信頼を受けた[3]。

 北極圏での実験微気圧波の観測例(1958年2月23日)
Microbarograph observation sample for a nuclear test in the Arctic Circle

 後述するように業務としての気象庁の放射能観測は廃止されたが、同様の微気圧振動による大気圏内核実験の監視は、包括的核実験禁止条約(Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty:CTBT)に基づく国際監視制度の中で行われている。

4.5    モニタリングポスト

 モニタリングポストとは、地表空間のガンマ線を連続的に測定し、環境放射能レベルの推移を常時把握するものである。核実験や放射能事故等の時に、フォールアウト(降下した放射性物質)の初期降下時刻、その強さ及び変動状況を迅速に把握するのが目的である。装置は検出部と測定部で構成され、検出部では検出器にタリウム化ヨウ化ナトリウム(NaI)を用い、入射したガンマ線によるシンチレーションを光電子増倍管で増幅しパルス電流に変換する[3]。

モニタリングポスト(気象庁の「放射能観測成績」より)
Monitoring post

 1967年7月6日に政府の放射能対策本部は13地点のモニタリングポストの設置を決定した。そのうち輪島と旭川の2地点の観測を気象庁が受け持つことになった。それらは1969年3月から観測を開始した[3]。気象庁の観測値の解析結果から、降水時の放射能の変動が季節にかかわりなく必ず現れ、変動度の大小はあるがしゅう雨性の降水の方が持続性の降水に比べ値が常に大きい特徴があること等が示された[4]。

つづく

参考文献(このシリーズ共通)

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Castle_Bravo
[2] Miyake
1954The artificial radioactivity in rain water observed in Japan from May to August 1954 Papers in Meteorology and Geophysics,  5, 173-177.
[3]
気象庁(1975)放射能観測業務回顧, 気象百年史 資料編, 267-272.
[4]
地球環境・海洋部環境気象管理官(2006)放射能観測50年史, 測候時報, 73, 6, 気象庁, 117-154.


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