Sr-90の中長期の地下浸透を予測支援する一滴質量分析法の開発
| Project/Area Number |
20H04352
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
|
|---|
| Research Institution | Fukushima University |
|---|
Principal Investigator |
高貝 慶隆 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (70399773)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若木 重行 国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (50548188)
鈴木 勝彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), センター長 (70251329)
松枝 誠 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 福島環境安全センター, 技術・技能職 (90865700)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
|
|---|
| Keywords | 放射性ストロンチウム / ストロンチウム９０ / 質量分析 / 表面電離型質量分析 / 放射性物質 / TIMS / 環境動態解析 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
原子力災害により土壌へ沈着した放射性ストロンチウム（90Sr）は，鉛直（地下）方向にゆっくりと浸透している（地質によっては留まっている）。この90Srは，時折，環境で安定Srと異なる挙動を示し，土壌への吸着脱離の機構が不明瞭で，中長期な動態予測が難しい。その吸着脱離の機構を明らかにして地下水汚染等を予測するためには，微少量試料（ボーリングコアを細分割した試料や間隙水）に含まれる低濃度の90Srを測定しなければならない。表面電離型質量分析装置（TIMS）による90Srの1滴計測法を開発し，中長期的な環境動態予測に役立つ計測システムを開発するものである。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、土壌を構成する土壌粒子を砂、細砂、シルト、泥のミクロスケールに分画し、それぞれのSr-90および天然Sr濃度を昨年度完成させた同位体希釈-四重極エネルギーフィルター表面電離型質量分析法（ID-RPQ-TIMS）を利用したバックグラウンド（BNG）補正によって決定し、土壌中での詳細なSr-90の分布を調査した。ID-RPQ-TIMS法の分析結果は、ICP-MSおよび放射能分析法によるバルク土壌中のSr-90濃度の結果からクロスチェックした。
収集した土壌成分からそれぞれの粒子（砂、細砂、シルト、泥）を分取し、ID-RPQ-TIMSによってそれらに含まれるSr-90および天然Sr濃度を測定した。また、ID-RPQ-TIMSによる測定値をSr-90濃度に関しては、放射能分析法（公定法）と比較した。一方で、天然Sr濃度に関してはICP-MS法でクロスチェックした。その結果、いずれの値も、良好な一致を示した。
土壌のSr-90は、おおむね天然Srと同様の挙動を示しており、細砂や砂よりも、泥やシルトにわずかに高い吸着性を示した。その一方で、土壌成分の分布割合と放射性濃度の分布割合に相関性はなかった。
全体のSr-90総量に対する各土壌成分のSr-90の割合を調査した結果、土壌を構成する成分の割合とそこに含まれるSr-90の濃度の分布割合に相関は認められなかった。そこで、泥およびシルトで構成される「75 μm未満の土壌粒子」と砂および細砂で構成される「75 μm以上、2000 μm以下の土壌粒子」の2種類に分別して再度、解析した結果、75 μm未満の土壌粒子においてSr-90濃度が高い傾向があった。解析法として、各土壌成分のSr-90濃度で評価するよりも、試料全体における各成分に含まれるSr-90濃度として評価したほうが、全体像が俯瞰できる結果となった。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
