プレート境界・スラブ内地震で短周期地震動が強いことは女川原発の安全審査時にわかっていた
昨年８月16日の宮城県沖地震(M7.2、Δ=73km、震源深さH=42km)は、女川原発の安全審査に重大な誤りがあったのではないかと問いかけています 。国は自分たちの誤りが明らかになるのを恐れ、さまざまなトリックを使ってごまかそうとしています 。私たちは、全国の市民グループと共に１月18日、原子力安全・保安院や原子力安全宮城県沖地震 の大崎 スペクトル委員会事務局 と話し合い、「ごまかすな」と追及（東北電力 の試 算による）してきました。ここでは、「女川３号の安全審査で短周期地震動を過小評価していたこと」、「今回安全確認 のために設定した想定宮城沖地震でも短周期地震動を過小評価していること」の２点に絞り、具体的にそのトリックを明らかにします。

図１．2005.8.16宮城県沖地震によるはぎとり波の応答スペクトルと、対応する大崎スペクトル

少し難しいですがお読み下さい。
極めて強い原発にとって危険な短周期地震動
8.16宮城県沖地震では短周期地震動が極めて強く、女川原発敷地内地下岩盤での地震動（はぎとり波)の応答スペクトル が設計用基準地震動の応答スペクトル を短周期側で超えました。
ここで、「はぎとり波」とは、地震計が地下8.6mに設置してあることから、上部地層の影響を取り除1994年宮城県沖地震の大崎スペクトルいた地震波のことを言います。また、「応答スペクトル」とは、地震動による揺れが機器の固有周期で異なるため、横軸に機器の固有周期をとり、縦軸に機器の揺れの大きさ（速度や加速度）の

図２．1994年宮城県沖地震 の女川原発観測記録と応答スペクトル (EW方向、M6.0,Δ=83km,H=42km）最大値をとって表したグラフです。
図１の応答スペクトル で、一点鎖線の折れ線
は最強地震による基準地震動S1、山形の長い二点鎖線の折れ線は直下地震以外のプレート
境 界 地 震 などの限 界 地 震による基 準 地 震 動
S2-D、破線の折れ線は限界地震のうちM6.5の直下地震による基準地震動S2-Nです。波の形をした実線がはぎとり波の南北方向、波形の破線が東西方向です。この図より、周期0.05秒付-6-

Aがプレート
境 界 地 震、Bが ス ラ ブ
内地震、Cが活 断 層による地震、Dが 沈 み 込
む プレート内部の地震近で波形の破線がこれらすべての基準地震動
1986年(M6.0)の応答スペクトル を上回っていることがわかりま1994年(M6.0)

1983年(M5.4)

す。原発では、重要な機器の固有周期が0.03〜0.4秒ですので、この範囲で基準地震動を超えると、耐震安全性が保証できず、重大です。

○：宮城県沖近海、△：宮城県沖近海を除 く周辺海域

Ｍ６クラスのプレート境界地震で明らか
図２は昨年８月の宮城県沖地震と同様に女川原発敷地内岩盤で観測された1994年宮城県沖地震の応答スペクトル とこれに対応する大崎ス

図３．日本電気協会の手法による岩盤表面上の応答スペクトル と観測記録の比（周期0.1秒以下の比率の平 均)」と震源 の関係 （東北電力報告05.12.14)

ペクトルを描いたものです。図１と同様に短周期地震動が極めて強く、安全審査で用いられる大図 ４．女 川 地点の検討に用いたプレート境界地震全地震(37地 震 )の震 央 分 布と東北 日 本における低角逆断層型地震の西縁位 置 (Igarasih

崎スペクトル を大幅に超えていることがわかります 。同様のことが 1994年(M6.0)だけでなく1983年(M5.3)と1986年(M6.0)の宮城県沖プレート境界地震で観測されています 。つまり、女川原発サイトでは1980年代以降地震観測記録がとられており、沈み込んだプレート境界では短周期地震動が極めて強いことがわかっていたのです。

et al.(2001)による、東北電力報
告05.12.14)

図３は女川原発で観測された37個の地震動の応答スペクトル と日本電気協会の手法から求○：小：中●：大まる応答スペクトルの比の周期0.1秒以下についての平均値を求めたものです。日本電気協会の手法による応答スペクトル は大崎スペクトル より

査では、設置許可申請書には記載されていないやや下に来ますが、0.1秒以下ではほとんど変わものの、1995年の２次審査段階で、地震調査研りません。この図より、横軸で震源深さが30kmよ究推進本部と同様に1978年宮城県沖地震 の断り深いところでは、比の値（倍率）が１を超えてお層モデルを評価し、それに基づいてM7.6のプレり、短周期地震動が安全審査で想定されているート境界地震の断層モデルも評価していたのでものより大きいということがわかります。

す。それが次ページの図５および図６です。

図３の○は図４の点線で囲まれた地域で起きところが、1978年宮城県沖地震の断層モデルたプレート境界地震に関するものであり、△はそ

では、宮古や石巻の地震観測記録には比較的の外側で起きた地震に関するものです。これら

良く合っていますが、大船渡の地震観測記録 との図より、点線の外側でも短周期地震動が強いは2〜４倍の差があります。宮古や石巻では表１ということがわかります。このような知見は1980年のように S波速度が小さく地盤が軟らかいため、代から1990年代にかけてわかっていたのです 。

短周期地震動が減衰しやすいのですが、大船渡ではS波速度が大きく地盤が硬いため、短周1995年の安全審査で断層モデルを評価期地震動が伝わりやすいのです。したがって、このような知見が増える中、断層モデルによる断層モデルによる評価が大船渡の観測記録とこ地震動評価の手法も発達し、女川３号の安全審れほど大きくずれているのは問題です。そこで、-7-

図５．1995年の女川３号の安全審査における1978年 宮 城 県
沖 地 震 (Ｍ7.4、Δ=65km、 H=40km)の断層モデルと地震観測記録との違い

宮古

大船渡
表１．断層モデル解析に用いた地盤モデル
観測
深さ密度
S波速度 Q値
3地点[m][g/cm ] [km/s]〜
2.2
1.60.1220〜 10.1
1.70.2320
宮古 〜 210.1
2.0
0.8
100〜1410.1
2.4
2.5
200
1410.1〜
2.5
3.5
200
大船渡 〜360.0
2.3
1.5
100
360.0〜
2.5
3.0
200〜 25.01.9
0.4
10
石巻 〜 225.0
2.0
0.8
30
225.0〜
2.5
3.0
200〜 11.02.44
1.30
28
女川 〜 66.0
2.51
2.15
28
サイト 〜 450.0
2.55
2.45
163
450.0〜
2.60
2.70
180

2〜4分の１へ過小評価

石巻

３倍
２倍
断層モデルによる算定結果
S 2-3：プレート境界地震(M7.6、Δ=20km、H=45km）の大崎スペクトル

図６．1995年の女川３号の安全審査における「限界地震を策定するためのプレート境界地震(Ｍ7.4、Δ=20km、H=45km)」の断層モデル（上図の断層長さだけを広くしたもの）
による応答スペクトルと大崎スペクトル（図中、２倍および３倍の点線は断層モデルによる算定結果を２倍および３倍したもの）-8-

断層モデルと経験的グリーン関数法による8.16宮城県沖地震観測記録の再現

経験的グリーン関数法 は、再現しようとする大地震と同じ断層面で生じた小地震（要素地震）の観測記録を用います 。断層モデルをメッシュに切って、各格子でこの 要素地震が起きると仮定し、断層運動で各格子がずれ動く時刻を求め、その時刻に要素地震が次々に起きて観測点へ伝わると仮定し、観測点でその地震波 を足し合わせます。その際、応力降
下 量 の大 きい
格子位置 では
大 きな要 素 地
震 が 起 きると仮定します。
1995年女川３号安全審査時の断層モデル
では、大船渡はかなりずれていましたが、今回の再現では良く合っていると言えます。
河北の地表では短周期側で実線の再現値が破線の観測値より大 きくなっています。

大船渡(EW)

河北(左：地中EW、上：地表EW)

8.16宮城県沖地震の周辺での観測記録の応答スペクトル（破線）と経験的グリーン関数法（要素地震は9.12余震）による再現応答スペクトル（実線）の適合性評価（長周期側震源スペクトルの補正なし）-9-

この断層モデルに基づいてプレート境界地震を見によっても短周期地震動を過小評価するもの

評価した図６の算定結果を２〜３倍すると、2003であったことは 明らかであり、安全審査に携わっ年に地震調査推進本部が策定した想定宮城県た経済産業省原子力安全・保安院（当時の通商沖地震に近くなります。つまり、1995年の女川３産業省）および原子力安全委員会の責任は免号安全審査で評価した断層モデルは、大船渡れません。きちっと反省し、責任を明らかにすべの地震観測記録に合わせなかったために短周きです。誤って策定された基準地震動に基づい期地震動を過小評価してしまったのです。て設置許可を出したわけですから、設置許可を1990年代には先に示したように、女川原発の取り消し、安全審査をやり直すべきです。

敷地内でプレート境界地震の観測記録が蓄積さ想定宮城県沖地震の短周期地震動はれており、短周期地震動が想定以上に強いとい8.16宮城県沖地震動を反映せずう知見が得られていたのです。地震学界でもこの頃には、深く沈み込んだプレートの境界やスラ東北電力は8.16宮城県沖地震を断層モデル

ブ内で起こる地震では短周期地震動 が非常にで再現し、アスペリティの応力降下量（図７の表

強くなるということは広く知られ、関心の的になっの実効応力に相当し38.9ＭＰａと89.8ＭＰａ）が非ていました。ですから、大船渡の地震観測記録と常に大きくなることを明らかにしました。ここで、かけ離れた断層モデルで妥当だとした結論は、「アスペリティ」とはプレート境界でずれ動いた震当時の知見に照らしても間違っており、安全審源断層の中で非常に硬く固着した箇所のことで査における重大な瑕疵といわざるを得ません。

す。アスペリティには震源断層の他の場所より数なぜ大船渡の地震観測記録に断層モデルを倍〜数十倍の大きな歪みエネルギーが蓄えられ合わせなかったのかは定かではありませんが、ており、大きな応力（単位面積当たりの力）がか大船渡に合わせると、応答スペクトルが大崎スペかっています 。断層がずれ動くと、この応力が急クトルをかなり超えることになり、安全審査に用いに小さくなります。地震前後のこの応力の差をられている大崎スペクトルではプレート境界地震「応力降下量」と言います。アスペリティが非常にが過小評価 されることが明らかになってしまうた

強く固着していると、断層運動による応力降下量めだとも考えられます 。

が大きくなり、断層が「硬く」動いて、強い短周期いずれにせよ、1995年の安全審査で策定され地震波が発生します。

た断層モデルは今日の知見によっても当時の知地震調査研究推進本部は想定宮城県沖地震

マグニチュ−ド再現モデル
M J7.2想定地震A1
M W7.6

第１アスペリティ（面積、実効応力） 64km2、38.9MPa 96km2、29MPa
第2アスペリティ（面積、実効応力） 24km2、89.8MPa 96km2、73MPa

図７．8.16宮城県沖地震の再現モデル（左）と地震調査研究推進本部の想定宮城県沖地震A1(右)- 10 -の断層モデルを何度も修正し、２年前に図７の右側の断層モデルを提案しています。これは東北大学(THUV)で観測された1978年宮城県沖地震の観測記録を再現したものですが、8.16宮城県沖地震では応力降下量がこの想定宮城県沖地震を上回っています。そうしなければ女川原発で観測された地震観測記録を再現できなかったからです。
ところが、東北電力が今回安全確認のために設定した想定宮城県沖地震には、今回の8.16宮城県沖地震の大きな応力降下量が全く反映されていません。
東北電力は経験的グリーン関数法という手法

図８．訂正推本波の応答スペクトル と想定宮城で想定宮城県沖地震 の断層モデルを求めてい県沖地震 ＡおよびＢの応答スペクトルの比較ます。これは、図７の右側のメッシュになった一（東北電力2005.12.22追加報告）

つ一つの格子で、断層の破壊速度に合わせて安全確認地震動時間遅れで、要素地震と呼ばれる地震が次々に発生すると仮定し、女川原発に地震波が一斉に重なり合って届くとみなして地震動を計算するものです。その際にアスペリティの応力降下量が大きければその格子での要素地震が大きく評価されます。東北電力 の想定宮城県沖地震 では

S 2-D：限界地震

要素地震 として8.16宮城県沖地震の9月12日のS1-D：最強地震

余震を用いていますが、これによって図８のように地震調査研究推進本部（推本）の断層モデルより短周期地震動がやや大きくなっています。ところが、図１の8.16宮城県沖地震「はぎとり波」の応答スペクトル とそれほど変わりません。これは、8.16宮城県沖地震の再現モデルで明らかになった応力降下量が大きいという特徴を想定宮城県沖地震の断層モデルに反映させていないから

図９．東北電力による想定宮城県沖地震 と最強地震と限界地震による基準地震動S1-DとS2-Dです。
そのため、図９のように、想定宮城県沖地震のクトルとの差は縮まるというのでしょうか。

応答スペクトルは現在の最強地震による基準地

8.16宮城県沖地震の特徴である「大きな応力震動S1-Dの2〜3倍程度に収まり、限界地震の２降下量」を想定宮城県沖地震に反映させ、短周倍程度に収まっています。8.16宮城県沖地震の期地震動の過小評価をやめさせ 、女川原発 の応答スペクトルが図１のように 大崎スペクトルより安全評価をやり直させねばなりません。1995年

4〜9倍も大きかったことと比較すると、実に奇妙の安全審査の過ちを繰り返させてはなりません。

な感じです。地震の規模が大きくなると大崎スペ

原発震災を女川原発で引き起こさせないために。

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