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東日本大震災について

(「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」及び津波)
 平成23年3月11日14時46分、牡鹿半島(宮城県石巻市)の東南東約130kmの三陸沖深さ約24kmの地点を震源とするマグニチュード(M)9.0の「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」が発生した。最も激しい揺れを記録した宮城県栗原市で震度7、宮城県、福島県、茨城県、栃木県で震度6強の揺れが観測された。揺れは全国各地に及び、鹿児島市や小笠原諸島(父島、母島)でも震度1が観測された(図1)。この地震による災害及びこれに伴う原子力発電所事故による災害を「東日本大震災」と呼ぶ(※1)。


  1. 本白書では、平成23年6月末頃までに把握した今回の大震災の状況及び対応について述べている。
図1 各地の震度分布

図1 各地の震度分布

資料:気象庁作成

 気象庁によると、地震の揺れは各地で長く続き、福島県いわき市小名浜では震度4以上の揺れは190秒であった。また、今回の震源域の大きさは、長さ約450km、幅約200kmで、宮城県沖の震源から岩手県沖の方向及び福島県・茨城県沖の方向に破壊が伝わった。国土地理院によると、この地震により生じた地殻変動によって、牡鹿半島の電子基準点は水平方向に東南東へ約5.3m移動し(図2)、垂直方向には約1.2m沈下した。また、海上保安庁によると、震源のほぼ真上に位置する海底基準点は東南東に約24m移動、約3m隆起した。
 余震は、岩手県沖から茨城県沖にかけて、震源域に対応する長さ約500km、幅約200kmの範囲に密集して発生しているほか、震源域に近い海溝軸の東側、福島県及び茨城県の陸域の浅い場所も含め広い範囲で発生しており、M5.0以上の余震は5月27日までに494回観測されている。

図2 本震(M9.0)に伴う地殻変動(水平)(牡鹿)(暫定)

図2 本震(M9.0)に伴う地殻変動(水平)(牡鹿)(暫定)

資料:国土地理院「地震に伴う地殻変動(水平)」(平成23年3月19日)

 地震に伴い北海道から沖縄にかけての太平洋沿岸で高い津波が観測されたが、津波による被害を受け、最大値の正確な観測ができなかった地点も多い(図3)。気象庁や港湾空港技術研究所等が実施した津波の痕跡等の調査によると、宮城県気仙沼市本吉から女川町にかけて、浸水高13mを超える非常に大きな津波があり、また、岩手県宮古市から大船渡市、宮城県仙台市から福島県相馬市にかけての海岸には、浸水高が10m近い津波があったことが分かっている。一方で、国土交通省港湾局が設置していたGPS波浪計では、地震発生後より3月13日朝までの津波波形データが得られた。釜石の20km沖合では最大波が6.7mであったこと、4分間で4m以上の急激な水位上昇が確認された。
 また、国土地理院が実施した津波による浸水範囲の調査では、浸水面積は561km2(概略値)と推定され、これは東京都の面積2,188km2の約4分の1に匹敵する(図4)。

図3 津波観測状況

図3 津波観測状況

注:矢印は、津波観測施設が津波により被害を受けたため、後続の波でさらに高くなった可能性があることを示す。
資料:気象庁作成

図4 宮城県名取川河口周辺における浸水範囲概況図

図4 宮城県名取川河口周辺における浸水範囲概況図

資料:国土地理院「浸水範囲概況図」

 津波は太平洋岸だけでなく日本海沿岸、オホーツク海沿岸にも及び、また、太平洋を越えて南北アメリカ大陸太平洋沿岸でも観測された(図5)。

図5 太平洋全般への津波の伝播(でんぱ)

図5 太平洋全般への津波の伝播(でんぱ)

資料:NOAA Center for Tsunami research(National Oceanic and Atmospheric Administration)

 今回の地震は、明治以降に記録された国内の地震の中で最大のものであり、世界的に見てもM9.0以上の地震は1900年以降、本地震を除くと4回しか発生しておらず、これによる被害も極めて深刻かつ広範囲に及んでいる(表6)。この地震に関して地震調査委員会では、震源域は岩手県沖から茨城県沖までの広範囲にわたっていると考えられるとし、個別の領域については地震動や津波について評価していたが、今回のような海溝型地震の長期評価については、領域間で連動する地震について、基本的に領域間の相互作用は考慮していなかったこと、津波について、津波高さや浸水域が評価されていなかったことなどの問題があったと考えている。

表6 1900年以降に世界で起きたM9.0以上の地震

表6 1900年以降に世界で起きたM9.0以上の地震

資料:文部科学省作成

(地震及び津波による被害)

 地震及び津波による死者・行方不明者及び負傷者は、6月30日時点でそれぞれ15,511名、7,189名、5,388名であり、阪神・淡路大震災での人的被害(死者6,434名、負傷者41,500名)をはるかにしのぐ。建物被害は全壊・半壊・一部損壊合計で620,802戸、全焼又は半焼256戸にも及び、一般家屋だけでなく、2か所の石油コンビナートから火災が発生した。港湾の被害は、国際拠点港湾及び重要港湾で11港、地方港湾で19港であった。また、警察庁の調べでは、山崖崩れが197か所であった。
 交通網への打撃も大きく、東北新幹線はトンネル、駅舎、軌道、変電設備等約1,200か所が、JR東日本の在来線では3月28日までの点検で合計約4,400か所が被害を受け、東北地方ほぼ全域で運行を停止した。また、首都圏全域の鉄道・地下鉄各線も地震直後から運行を停止した。港湾についても、青森県八戸市から茨城県に至る太平洋沿岸の国際拠点港湾及び重要港湾11港等において、各港湾の防波堤、岸壁、荷役機械等が多くの被害を受け、港湾機能が一時停止した。航空路線については、仙台空港が津波による滑走路等への冠水のため運用できなくなり、福島空港、茨城空港等の施設も被害を受けた。道路においても、法面崩壊や陥没、橋梁落下等により、最大で高速道路で15路線、直轄国道で69区間、都道府県等管理国道で102区間、都道府県道等で536区間が被災により通行止めとなった(4月18日現在)。
 ライフラインも壊滅的打撃を受け、地震直後(3月11日)には東北地方のほぼ全域(東北電力管内:466万戸)が、関東地方でも395万戸が停電した。一般ガス(いわゆる都市ガス)は仙台市では全面停止し、その他周辺地域の一般ガスも供給を停止したほか、東京ガス管内の約35,000戸でガスの供給が停止した。水道は、その後の余震による被害も含めて少なくとも累計で約229万戸で断水し、その範囲は東北全体から関東まで19県に及んだ。3月14日から、東京電力管内の1都8県で「計画停電」が行われ、首都圏の鉄道の大半の路線の運休又は運行本数の削減、工場等の操業停止や短縮など、国民生活や産業活動に大きな影響を及ぼした。
 科学技術関係でも、内閣府の4月の調べによると、被害が特に甚大だった東北地方、関東地方を中心とする東日本の177大学、34の独立行政法人及び国立研究所の研究施設・設備が損傷する被害が発生するなど、我が国の研究基盤が受けた影響も少なくない。

(東京電力福島第一及び第二原子力発電所事故)

 今回の地震及び津波は、原子力施設にも重大な被害を与えた。女川、福島第一、福島第二、東海第二の各原子力発電所の運転中の原子炉が自動停止した。政府は、3月11日には東京電力福島第一原子力発電所について、3月12日には東京電力福島第二原子力発電所について、東京電力からの施設の異常事象通報を受けて、原子力災害対策特別措置法に基づく原子力緊急事態宣言を発令した。東京電力福島第一原子力発電所の1号機から4号機では、電源の喪失、それに伴う冷却機能の喪失、燃料棒の露出・温度上昇、使用済燃料プールの温度上昇、水素爆発等の異常が発生した。同発電所の1号機から3号機について、それぞれ原子炉圧力容器への注水ができない事態が一定時間継続したため、各号機の炉心の核燃料は水で覆われずに露出し、炉心溶融に至り、溶融した燃料の一部は原子炉圧力容器の下部に溜まった。消防、自衛隊等による消火及び注水活動や、東京電力を中心とした原子炉冷却機能の復旧への試みにも関わらず、これら一連の事故により周囲の大気及び海域に放射性物質が放出される事態となった。なお、東京電力福島第二原子力発電所については、1号機、2号機及び4号機の残留熱除去系などが被害を受けたが、3月15日までに全て冷温停止状態となった。
 政府は、全国各都道府県における放射線モニタリング調査や、東京電力福島第一原子力発電所周辺の放射線モニタリング調査を行うとともに、モニタリング結果に基づく積算線量の試算等を行い、その結果を随時公表している。東日本地域の降下物からは通常より高い濃度の放射性物質が検出されたほか、水道水からも摂取制限に関する指標等を上回る放射性物質が検出された地域があった。また、付近で生産された一部の農産物、原乳、海産物からは、原子力安全委員会の示していた飲食物摂取制限に関する指標を基に厚生労働省が設定した食品衛生法上の暫定規制値を超える放射性物質が検出され、一部の農産物等についてその出荷や摂取が制限された。暫定規制値を超える放射性物質が検出されなかった地域の農産物や海産物の価格下落などの事態もあった。
 政府は、3月12日に東京電力福島第一原子力発電所から半径20km圏内及び東京電力福島第二原子力発電所から半径10km圏内に居住する住民等に対して避難指示を、3月15日に東京電力福島第一原子力発電所から半径20km以上30km圏内に居住する住民等に対して屋内退避の指示を出した。4月22日には、海域を含む東京電力福島第一原子力発電所から半径20km圏内を警戒区域(※1)に設定し、当該区域への立入りを原則禁止するとともに、東京電力福島第一原子力発電所から半径20km以遠の周辺地域において、原子力安全委員会の示した考え方に基づき計画的避難区域、緊急時避難準備区域を設定し、それぞれ区域外への計画的避難や、保育所及び幼稚園、小・中・高等学校の休園、休校など緊急時に避難可能な準備を求めた。なお、緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステムについては、放出源情報を得ることができずに大気中の放射性物質の濃度等の変化を定量的に予測するという本来の機能を発揮できなかった。放出源情報の推定や推定結果を基にした積算線量の試算、モニタリングの調査区域の設定の参考に用いられるなど様々な形で補完的に活用されたが、その活用の体制や公表の在り方にも課題を残した。
 また、政府は、国際放射線防護委員会(ICRP(※2))の勧告に沿って、福島県内の学校の校舎・校庭等の利用判断に関する暫定的考え方を示し、今後できる限り、児童生徒等の受ける線量を減らしていくことが適切であるとした。また、積算線量計を配布するなど継続的なモニタリングを強化するとともに、校庭・園庭等の土壌の処理に関して、具体的な線量低減策を示し、財政支援策を講じることとした。
 政府は、4月12日、これまでに原子炉から大気中に放出された放射性物質の総量を試算し、国際原子力・放射線事象評価尺度(INES(※3))で深刻な事故とされるレベル7に相当すると暫定評価した。これは、同評価尺度の中で、1986年のチェルノブイリ原子力発電所事故と同レベルの最も重い評価である。政府は6月に、「原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書-東京電力福島原子力発電所の事故について-」を取りまとめ、6月20日~24日に開催された国際原子力機関(IAEA(※4))の「原子力安全に関する閣僚会議」で報告した。本報告書では、それまでに得られた事実関係を基に事故の評価を示すとともに、安全目標を達成するための十分な再来周期を考慮した津波の適切な発生頻度と十分な高さを想定することや、緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステムなどの活用結果を当初から公開することなど全28項目の教訓を取りまとめている。
 また、この事故を踏まえ、政府は、想定東海地震の震源域に近接して立地しており、大規模な津波の襲来の可能性が高いことが懸念される中部電力浜岡原子力発電所について、5月6日に運転停止を要請し、中部電力では5月14日までに全ての運転を停止した。


  1. 警戒区域は、原子力災害対策特別措置法第28条第2項において読み替えて適用される災害対策基本法第63条第1項の規定に基づき設定
  2. International Commission on Radiological Protection
  3. INES:International Nuclear Event Scale:原子力施設などで発生した事故・故障などの影響の度合いを簡明かつ客観的に判断できるよう0~7のレベルで示した評価尺度。国際原子力機関及び経済協力開発機構原子力機関が策定したもの。1979年の米国スリーマイル島原子力発電所事故はレベル5
  4. International Atomic Energy Agency
(政府対策本部等の取組、国際的な関心と支援)

 政府は、地震発生後直ちに、内閣総理大臣を本部長とする緊急災害対策本部と原子力災害対策本部を設置し、この両本部を中心に、原子力安全委員会等の助言を踏まえつつ、被災者生活支援、災害廃棄物処理、仮設住宅確保、食品の取扱い、電力需給対策、経済情勢の検討、震災ボランティアとの連携、外国からの支援等への対応・協議、政府広報など、全省庁が連携・協力して体系的な対応を進めている。原子力災害対策本部は、5月17日に、「東京電力福島第一原子力発電所事故の収束・検証に関する当面の取組のロードマップ」を策定し、国及び東京電力が、原子炉や使用済み燃料プールの冷却、放射性物質を含む水の閉じ込め、モニタリングの実施などの対応を進めていくこととしている。同日、「原子力被災者への対応に関する当面の取組方針」(※1)及び「原子力被災者への対応に関する当面の取組のロードマップ」を策定し、被災者の方々及び被災自治体への対応に係る当面の課題とその取組方針を取りまとめ、避難区域等に係る取組、被災住民の安心・安全確保、雇用の確保、農業・産業への支援、被災地方公共団体への支援、被災者・被災事業者等への賠償、ふるさとへの帰還に向けた取組など様々な課題に対する政府の当面の取組として、まずはここに取りまとめた施策を着実に進めることとしている(※2)。
 また、5月13日に電力需給緊急対策本部において「夏期の電力需給対策について」を決定し、東京電力及び東北電力の管内地域の企業、家庭等における需要抑制について昨年並みのピーク(※3)を基準に15%減するという目標を掲げ、節電対策の必要性と併せ、対策例の浸透を図ることとしている。
 さらに、5月24日に、「東京電力福島原子力発電所における事故調査・検証委員会」の設置を閣議決定し、事故の原因及び当該事故による被害の原因を究明するための調査・検証を、国民の目線に立って開かれた中立的な立場から多角的に行い、当該事故による被害の拡大防止及び同種事故の再発防止等に関する政策提言を行うこととしている。
 このほか、「東日本大震災復興構想会議(※4)」は、6月25日に、「復興への提言~悲惨のなかの希望~」と題した提言を内閣総理大臣に提出した。この中では、科学技術に関係が深い事項として、1.「第2章 くらしとしごとの再生」において、被災地の地域経済活動の再生等に向けた企業・イノベーション、被災地における再生可能エネルギーの利用促進とエネルギー効率の向上などについて、2.「第3章 原子力災害からの復興に向けて」において、放射線量の測定と公開、土壌汚染等への対応、住民の健康管理などについて、3.「第4章 開かれた復興(※5)」において、経済社会の再生に向けたエネルギー戦略の見直し、世界に開かれた復興、災害に強い国づくりに向けた震災に関する学術調査や今後の地震・津波災害への備えなどについて示されている。
 このような地震、津波及び原子力発電所事故の状況については、世界各国の関心が極めて高く、海外メディアでも詳細に取り上げられた。また、海外の製造業においては、日本から調達している部品・部材の供給が滞り、減産体制や代替措置を強いられている企業もある。一方、震災直後から、被災者への緊急物資が世界各国から迅速に届けられ、原子力発電所の事態収拾のため重機を含む各種装備や人的支援も多数寄せられた。また、5月26日からフランスのドーヴィルで開催されたG8首脳会合において、「日本との連携、世界経済、貿易」、「原子力安全、気候変動」などについて議論が行われ、各首脳からは、改めて日本への深い同情と連帯が示されるとともに、困難な状況の中で日本人が示した不屈の精神と勇気ある行動に敬意が表された。また、原子力安全については、最高水準の安全性の確立に向け共同で取り組む必要性で一致した。


  1. http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/torikumihoushin_110517_03.pdf
  2. http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/kinkyu.html
  3. 基準は東京電力では6,000万kW、東北電力では1,480万kWという昨年並みのピークを想定した需要を使用
  4. 平成23年4月11日、「東日本大震災復興構想会議」の設置を閣議決定。同年6月24日、東日本大震災復興基本法の施行により、同法律に基づく会議に移行
  5. 本提言では、「開かれた復興のイメージは、復興が被災地に止まらず、むしろ被災地における様々な創造的な取組が日本全国に、ひいては、世界各国に広がっていくことにある」としている
(大震災と科学技術、科学技術政策)

 東日本大震災は、国民の安全・安心や社会の基盤に関わる問題であり、国民の生活、社会・経済システムに大きな影響を与えている。周辺住民などからは、放射性物質による将来の健康への影響に関する懸念や、生活基盤の回復、地域活力の再生に向けた取組への強い要望が示されている。このような中、正に、科学技術は復興・再生、そして新たな成長へ貢献することが求められている。
 これまで科学技術の関係では、災害医療、緊急被ばく医療の提供、陸域・海域・空域からの放射線モニタリングなどの活動に多くの研究者や、大学及び日本原子力研究開発機構、放射線医学総合研究所をはじめとする関係機関が寄与してきている。また、当面の対応としては、具体的には、国土や社会インフラの再構築、放射性物質に関する環境モニタリング、汚染土壌の浄化や汚染水の処理、原子力発電所の周辺地域住民の健康調査、電力の安定供給の確保や省エネルギーの推進といった課題の解決に資する技術について、その成果を活用することとしている。このように今回の震災への対応に当たっては、これまでの科学技術の知見や成果が活用されている、あるいは活用が試みられている事例がある一方で、既存の科学技術の成果等を十分に活用できなかった事例もあった。
 今後も、本震災の復旧・復興の過程で生じる様々な課題に対応するために、行政、学協会、研究者、そして一般の国民の間で様々な科学技術に関わる活動を行い、議論を深め、科学技術及び科学技術政策に携わる者が果たす役割について見直しを進めていかなければならない。
 政府においては、原子力を含むエネルギー政策の見直しはもとより、科学技術政策の見直しについても検討を進めていかなければならない。今回の問題については、理学、工学、農学、医学、人文・社会科学等といった既存の専門分野にとらわれない俯瞰(ふかん)的な視点をもって、研究者・技術者、政策担当者がそれぞれの立場で、真摯(し)な姿勢で向き合い検証し、その上で、一丸となって、復興・再生、そして新たな成長に向けた取組に貢献していくことが求められている。総合科学技術会議でも、このような認識の下、第4期基本計画の再検討を行っているところである。

(科学技術と社会)

 本白書第1部では、「社会とともに創り進める科学技術」という特集テーマの下、科学技術に対する国民の理解と信頼と支持を得ることができるよう関係者が進めてきている科学技術コミュニケーション活動の現状と課題について示している。しかし、こうした関係者の思いとは裏腹に、特に今回の原子力発電所事故により、国民の理解と信頼と支持という点で大きな課題を突き付けられることとなった。
 事故に関するコミュニケーションでは、透明性、正確性、迅速性が重要であるが、事故発生の当初の段階では、自治体への通報の遅れを含めて適時かつ的確な情報の提供が進まず、事故に関するコミュニケーションに課題を残した。
 また、今回の震災後の風評被害は、農作物、水産物、工業製品等の安全性について、科学技術の根拠に基づく正しい安全性についての情報が消費者に伝わっていないことが大きな原因の一つとなっている。科学技術関係者やコミュニティは、分かりやすい情報を適切に発信することが求められている(図7)。加えて、原子力平和利用における安全性の確保が世界的課題であることに鑑み、政府は、今回の原子力発電所の事故に関するデータを国内外の科学技術コミュニティと広く共有していく必要がある。震災後、科学技術コミュニケーターが放射線に関する講座やサイエンスカフェを開催するなど情報発信に取り組んでいる事例はあったが、今後、科学者・学協会等の科学技術コミュニティから、社会に正しく理解されるような形での情報発信が出来ていたのかについて、本震災を受けた活動の実態を把握・検証し、今後の科学技術コミュニケーション活動に活かしていくことが重要である。

図7 国民への情報提供

問 原発の事故に関し、科学者・学会等による意見表明が行われていると思うか

問 原発の事故に関し、科学者・学会等による意見表明が行われていると思うか

注:問は、「今回の福島第1原子力発電所の事故に関して、日本の科学者・学会等が、それぞれの分野における専門家・専門家集団としての意見表明を行っているか(メッセージを発信しているか)どうかについて、お伺いいたします」と前書きした上で、「あなたは、今回の福島第1原子力発電所の事故に関して、科学者・学会等は、専門家・専門家集団としての立場から、政府や国民に対して意見表明を行っていると思いますか。以下の選択肢の中から、あなたの考えに最も近いものをお選びください」と聞いている。

問 原発の事故に関し、科学者・学会等による意見表明を聞いてみたいと思うか

問 原発の事故に関し、科学者・学会等による意見表明を聞いてみたいと思うか

注:問は、「あなたは、今回の福島第1原子力発電所の事故に関して、科学者・学会等による専門家・専門家集団としての意見表明を聞きたいと思いますか。以下の選択肢の中から、あなたの考えに最も近いものをお選びください」と聞いている。

注:インターネット調査会社の有する登録モニターに調査依頼のメールを送信して、依頼に応じたモニターがインターネット上の調査画面にアクセスして回答している。また、各回の調査では、10代から60代までの男女それぞれ60名以上(合計で720名以上)の回答が得られるようにしている。

資料:科学技術政策研究所「月次意識調査」

 今後は、今回の事態を踏まえて、平常時はもとより、今回のような非常時においても、社会の要請に応え、科学技術により検証された情報を分かりやすい形で提供するため、リスクコミュニケーションの改善を図る必要がある。その際、研究者・技術者、政策担当者は、各々の専門分野にとらわれない俯瞰(ふかん)的な視点で議論を深め、科学技術のもたらすリスクの科学的な評価や社会・国民生活への影響評価を行うことにより、適切なリスク評価とリスク管理に基づくより良い科学技術マネジメントの実現を図っていく必要がある。

(今後、科学技術が果たすべき役割)

 まずは事態を収拾して国民の安全・安心な生活を取り戻すことが最優先の課題であるが、上述したように、今後、原子力発電所事故の調査・検証や、これまでの科学技術の活動や政策についての検証を行うこととしている。
 我が国は、この国難とも言われる事態を大きな教訓として受け止め、また、この災害からの復旧・復興の原動力となるのも科学技術であることに思いを致して、政府や研究者・技術者等が、国民とともに、今後の科学技術の果たすべき役割について議論を深めつつ、その役割を果たすことを通じて、科学技術に対する国民の理解と信頼と支持を得ていくことが強く求められている。

お問合せ先

科学技術・学術政策局科学技術・学術戦略官付(調査・評価担当)

(科学技術・学術政策局科学技術・学術戦略官付(調査・評価担当))

-- 登録:平成23年10月 --