大気中放射性物質による雷雲電界中での逃走電子の生成

Generation of runaway electrons by atmospheric radionuclides in a thunderstorm electric field

鳥居 建男  ; 杉田 武志*

Torii, Tatsuo; Sugita, Takeshi*

大気中に広く存在する放射性物質であるラドン,トロンとそれらの崩壊生成物がもたらす雷雲電界内での電離量をモンテカルロ計算によって解析し、これらの核種による逃走電子の生成と逃走絶縁破壊の可能性について検討した。その結果、高度2kmの大気で250kV/m(1気圧換算で約320kV/m)を超えると急激に電離量が増加することがわかった。また、チェルノブイリ事故が発生した1986年に放射性物質の汚染密度が高かったスウェーデン中部において雷放電が多発したことから、フォールアウト核種が雷活動に与える可能性についても解析を行った。

The influence of runaway electron generation by atmospheric radionuclides in a thunderstorm electric field is examined. The behavior of radiation emitted by radon, thoron and their decay products in the electric field was analyzed by Monte Carlo calculations. The results showed that a large amount of electron-ion pairs are produced in air when the electric field intensity exceeds 250 kV/m at the altitude of 2 km (about 320 kV/m at the sea-level equivalent pressure). Furthermore, the influence of the resuspension of fallout nuclides was analyzed because lightning activity after the Chernobyl nuclear accident increased in central Sweden where a considerable amount of nuclides fell. It is shown that, similar to natural radioactive nuclides, these nuclides significantly influence the ionization within the thundercloud.