1「ラドンと地震」
ひずむ大地はラドンを吐くか
神戸薬科大学 放射線管理室
安岡 由美

2

地震予知は可能か？ その３ - 潜熱、ラドンガス
https://www.youtube.com/watch?v=rTMf4xm2SGw

3

大気ラドンが示す地下の異変

日経サイエンス 2019年2月号
https://www.nikkei-science.com/201902_040.html

4

神戸薬科大学の場所
阪神淡路大震災

六甲山 標高931ｍ（地震で12cm隆起）
長い間の地震断層のずれによって形成された山A 神戸薬科大学（神薬大)5

出典：環境省ホームページ （https://www.env.go.jp/chemi/rhm/r1kisoshiryo/attach/r1kiso-slide02-05.pdf）

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日本における ラドン

療養泉 ラドンを111Bq/kg以上
出典：環境省ホームページ
https://www.env.go.jp/nature/onsen/docs/ha.pdf

7

ラドン気体

ラジウム-226
陽子 88個
中性子138個

ラドン-222
陽子 86個
中性子136個

文部科学省 https://www.mext.go.jp/b_menu/shuppan/sonota/attach/1314222.htm

8

大気中ラドンの日変動
:ラドン

日の出

日の入り

夜間

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ラドン濃度(Bq/m3)

大気中ラドンの平年変動

月

高低冬

夏

外気投入量実験施設の容積の15－20倍/時間
地上5ｍにおいて外気を給気
15.6ｍ3／分
βγ線核種使用使用量ごく少量
プレフィルター通過後、温度と湿度を調整する。

10

ラドン濃度の測定

アイソトープ実験施設

βγ線核種 捕集
ヘパフィルター通過
排気中のβγ線核種の濃度の監視（限界値以下）排気モニター（電離箱（18Ｌ））
で測定
測定値の変動は
屋外222Ｒｎ濃度

ラドン子孫核種 捕集

6.7Ｌ／分

排気屋外空気中ラドン(α線）変動を測定

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被害地震
死亡不明者

年月日

Mw(Mj)

2011/3/119.0(8.4)

16,278129,198

兵庫県南部地震

1995/1/17

6.9
(7.3)

6,433

104,906

大正関東地震（関東大震災）1923/9/1(7.9)

105,385

372,659

地震
東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)（阪神淡路大震災）予測されていなかったのか？

全壊

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阪神淡路大震災は予測されていた！
林立する高層ビル，住宅が密集する神戸の市街地・・・
地震に対して絶対安全とはいえない

震災前に前兆の観測はされていなかったのか

神戸新聞 1974年6月26日 夕刊

https://www.kobe-np.co.jp/rentoku/sinsai/17/rensai/201201/0005480235.shtml
元データー：笠間太郎, & 岸本兆方. (1974). 神戸と地震, 神戸市総務局・土木局, 48p.

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研究者達による1995年兵庫県南部地震の前兆の観測3）①① RTS地点 地下水湧水量の変化1)②② RTS地点 地殻の水平歪の変化1)③③ NMY地点 地下水中のラドン濃度の上昇 (井戸17m ）1)④ ROK地点 地下水中の塩化物イオン濃度の変化(井戸100ｍ）1)④

臨界現象モデルの適用可2)
RTS 測定地点⑤⑤ 大気中のラドン濃度の変化
（神薬大）

NMY
ROK

⑥ 神戸市の毎月の降雨量1)⑥1) Tsunogai and Wakita, J. Phys. Earth, 44, 381–390 (1996).
2) Johansen et al., Eur. Phys. J., B15, 551-555 (2000).
3）Yasuoka, Y., et al., Electromagnetics in Seismic and Volcanic Areas, Yubunsha, Saitama, pp. 29-34 （2008）.

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1995兵庫県南部地震前兆

地下水中ラドン測定点

Igarashi et al., Science 269, 60-61 (1995).

原子放射線の影響に関する国連科学委員会 2000年報告書掲載

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神戸薬科大学の場所 六甲山系の地質図

芦屋断層

花崗岩地帯

藤田 他, 神戸市及び隣接地域地質図, (1976)

量研機構Webサイト https://www.qst.go.jp/site/qms/1575.html .

16“© OpenStreetMap contributors

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• 配付8

地震前のラドン拡散
地震前

ひずみ小さな割れ目

空気が押し上げられる

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阪神淡路大震災前（1995.1.17）にラドン上昇
大気中ラドン濃度
地震前の約2～3か月上昇

神戸薬科大学にて測定

原子放射線の影響に関する国連科学委員会 2000年報告書掲載

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データのモデル式への適用（予知の可能性）
兵庫県南部地震（1995/1/17発生）の前に異常に上昇した大気中のラドン濃度
臨界モデル式を適用させることができるか
臨界点は地震発生日を示すか？（予知の可能性）
臨界モデル式（周期変動指数式）
地震発生前に地殻にかかる応力は、緩慢を繰り返しながら臨界点に達すると言われており、下記のような式が提案されている

20tc

10

C R  C1  C2 (tc  t ) m  {1  C3 cos( log(tc  t )   )}    (2)CR:事象
tc:地震発生時
m：臨界指数
ω: 角周波数

01994.6 1994.7 1994.8 1994.9 1995.0 1995.1

t: 時間
φ:初期位相C1,C2,C3:定数

-10

20

臨界モデル式の適用例－
兵庫県南部地震前の大気中ラドン濃度の変動
C R  C1  C 2 (tc  t ) mc  {1  C3 cos(c log e (t c  t )  c )}    (2)

臨界点

条件

0.2 ≤ mc ≤0.66 ≤ωc ≤ 12tc

1995/1/11～1995/1/23

χ210.5～11.8
1/17を含む

大気中ラドン濃度残差値 (Bqꞏm-3)

20151050-51994.61994.7

1994.81994.9

1995

1995.1

年
CR  17.9  28.9  (1995.045  t ) 0.47 [1  0.067  cos(6.51  log e (1995.045  t )  1.75)]
Yasuoka et al., Applied Geochemistry, 21, 1064-1072 (2006).

震源域の大気中ラドン濃度上昇
阪神淡路大震災(兵庫県南部地震)前に本学で観測
神戸薬科大学で得られた
大気中ラドン濃度の異常上昇*）

2007/1/17 日刊 毎日新聞

Kawada, Y.,et al. Nonlinear Processes in Geophysics, 14, 123-130 (2007).

通常時

ラドンの散逸率の増加

Rn

地殻に歪がかかるクラックや空隙が地殻内の気体や地下水増加し連結度増加にかかる圧力の増加(ラドンのemanation増加）
通路が増加(ラドンの移入、拡散の増加）

22RnRnRn

Rn

Rn

Rn

Rn Rn Rn

Rn

気体や地下水の移流量増加

地震発生前

地表面へラドンを押し上げる
ラドンのexhalation増加

RnRnRnRnRnRn

Rn

Rn Rn

Rn

Rn Rn Rn Rn

Kawada et al., Nonlin. Processes Geophys., 14, 123–130 (2007).

23

大気中ラドンは比較的広範囲を歪を反映？
対流
観測点の近傍（六甲山地など）で散逸したラドン

観測孔

応力

モニタリングステーション

大気中ラドン： ～10 Bq/m3（ある程度広い地域の歪を反映）
地殻の歪を「面」で観測できる？

ラドン
散逸

土壌ガス中ラドン：＞1 k Bq/m3
ラドン 拡散・移流

応力

歪計で測定（局所的な歪を反映）
・地殻の歪を「点」で観測・敏感な「つぼ」で観測すれば感度は高い
・逆に「つぼ」に当たらなければ、前兆を捉えられない？