福島原子力発電所事故由来のセシウムからみた北太平洋北域の溶存汚染物質循環

• Project/Area Number: 21H03575
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 井上 睦夫 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (60283090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 誠也 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (20343014) ; 松中 哲也 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60731966)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: 放射性セシウム / ラジウム / 福島原子力発電所事故 / ガンマ線計測 / 亜寒帯海域 / 海水循環 / セシウム

Outline of Research at the Start

放射壊変および海洋拡散により濃度が低くなったセシウム (特に短半減期の134Cs) の実測値に基づく分布パターンの解析は、測定の困難さから著しく少ない。本研究では、日本列島を取り巻く海洋環境に影響を与える北太平洋北西域の親潮寒流域において、134Cs、137Cs、 さらには226Ra (半減期；1600年)、228Ra (5.25年) 濃度を極低バックグラウンドガンマ線測定法により求め、広範囲の高精度なデータベースを作成・解析する。そのうえで、グローバルスケール (または縁海スケール) の海水循環、さらには溶存汚染物質循環モデルを構築する。

Outline of Annual Research Achievements

あらゆる海洋では、海流の運搬による原発事故等由来の放射能汚染やその他にも様々な海洋汚染の危機にさらされている。海洋環境における溶存成分の循環に関する情報は、海洋物質動態のみならず、有事の事故に関わる海洋汚染に備え非常に重要である。本研究では、2021-2023年の調査航海において採取された海水試料から、化学処理により134Cs、137Cs、226Ra、228Raを分離、地下測定室を利用した低バックグラウンドガンマ線測定法を適用し、定量した。そのうえで、亜寒帯海域を中心としたこれら複数の溶存放射性核種濃度の空間的に高分解能かつ高精度なデータベースを作成した。特に、海洋において現在検出しうる短半減期の134Cs (半減期2.06年) は、2011福島第一原子力発電所事故由来のみである。環境中に放出された時期・地域の限定される 134Csの分布は有効な海水循環のトレーサーとして有効であった。例えば、道東沖では表層の134Cs濃度が、2020 年に最大値を示した。福島原発由来の134Csが主要海流とともに反時計回りに北太平洋を循環、アメリカ西海岸近海を経由し10年かけて道東に到達したことを示唆した。さらに137Csおよびラジウムのから得られる水塊情報を加え、北海道道東沖を中心とした亜寒帯海域を取り巻く時間軸を含む溶存汚染物質の循環パターンモデルを構築した。さらに本研究で得られる日本列島を取り巻く海水の134Csおよび137Cs濃度の分布は、風評被害対策にも重要であった。

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。

Research Products

• [Journal Article] Temporal changes in iodine-129 and radiocesium in the Canada Basin in the Arctic Ocean between 1993 and 2020 (2024)
  • Author(s): Kumamoto Yuichiro、Hamajima Yasunori、Nishino Shigeto、Inoue Mutsuo、Nagai Hisao、Matsuzaki Hiroyuki、Yamagata Takeyasu、Murata Akihiko、Kikuchi Takashi
  • Journal Title: Polar Science Volume: 53 Pages: 101071-101071
  • DOI: 10.1016/j.polar.2024.101071
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subarctic-scale transport of 134Cs to ocean surface off northeastern Japan in 2020 (2023)
  • Author(s): Inoue Mutsuo、Mashita Kaisei、Kameyama Hiroaki、Mitsunushi Hayata、Hatakeyama Yota、Taniuchi Yukiko、Nakanowatari Takuya、Morita Takami、Nagao Seiya
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Pages: 7524-7524
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Origin of surface water in the Southern Ocean: Implications of soluble radionuclide distributions (2023)
  • Author(s): M. Inoue, H. Mitsunushi, K. Mashita, T. Matsunaka, Y. Inomata, M. Hayashi, S. Archer, S. Nagao
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 258 Pages: 107106-107106
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.107106
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Transport of reactive materials in the Sea of Japan: Implications from fine-resolution surface distribution of 228Th/228Ra ratio. (2022)
  • Author(s): Inoue, M., Shirotani, Y., Morokado, T., Hanaki, S., Kameyama, H., Kofuji, H., Okino, A., Yoshida, M., Miki, S., Shikata, T., Honda, N., Takikawa, T., Morita, M., Nagao, S.
  • Journal Title: Continental Shelf Research Volume: 241 Pages: 104749-104749
  • DOI: 10.1016/j.csr.2022.104749
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transport paths of radiocesium and radium isotopes in the intermediate layer of the southwestern Sea of Okhotsk. (2022)
  • Author(s): Inoue, M., Mashita, K., Kameyama, H., Takehara, R., Hanaki, S., Kaeriyama, H., Miki, S., Nagao, S.
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 250 Pages: 106931-106931
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.106931
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Seasonal variations in marine polycyclic aromatic hydrocarbons off Oki Island, Sea of Japan, during 2015-2019 (2022)
  • Author(s): Matsunaka Tetsuya、Nagao Seiya、Inoue Mutsuo、Mundo Rodrigo、Tanaka Saki、Tang Ning、Yoshida Masa-aki、Nishizaki Masanori、Morita Masaya、Takikawa Tetsutaro、Suzuki Nobuo、Ogiso Shouzo、Hayakawa Kazuichi
  • Journal Title: Marine Pollution Bulletin Volume: 180 Pages: 113749-113749
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.113749
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fukushima-derived radiocesium in the western subarctic area of the North Pacific Ocean, Bering Sea, and Arctic Ocean in 2019 and 2020 (2022)
  • Author(s): Kumamoto, Y., Aoyama, M., Hamajima, Y., Inoue, M., Nishino S., Kikuchi, T., Murata, A., Sato, K.
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 251-252 Pages: 106949-106949
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.106949
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertical profiles of 226Ra and 228Ra activity concentrations in the western Subarctic Gyre of the Pacific Ocean (2022)
  • Author(s): Tazoe, H., Obata, H., Hara, T., Inoue, M., Tanaka, T., Nishioka, J.
  • Journal Title: Frontiers in Marine Science Volume: 9 Pages: 824862-824862
  • DOI: 10.3389/fmars.2022.824862
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] オホーツク海、道東海域における 137Cs濃度の経年変動からみた海水循環． (2023)
  • Author(s): 真下海成・井上睦夫・谷内由貴子・中野渡拓也・長尾誠也
  • Organizer: 日本放射化学会第67回討論会
• [Presentation] Water circulation in the Southern Ocean: Implications of 226Ra and 228Ra distributions. (2022)
  • Author(s): Inoue, M., Mitsunushi, H., Mashita, K., Hanaki, S. Kameyama, H., Matsunaka, T., Kumamoto, Y., Inomata, Y. Hayashi, M., Nagao, S.
  • Organizer: K-INET International Symposium Joint Usage/Joint Research on Transboundary Pollution and its Impact on Social Environment.
  • Int'l Joint Research
• [Book] Field Work and Laboratory Experiments in Integrated Environmental Sciences (2023)
  • Author(s): Inoue, M., Ochiai, S.
  • Total Pages: 13
  • Publisher: Springer
• [Book] 月刊海洋 (2023)
  • Author(s): 乙坂重嘉、小畑元、川口悠介、矢部いつか、荒巻能史、和川拓、帰山秀樹、井上睦夫、長尾誠也
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 海洋出版株式会社
• [Book] 日本海域研究54 (2023)
  • Author(s): 井上睦夫
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 環日本海域環境研究センター
• [Book] 月刊海洋 (2022)
  • Author(s): 井上睦夫
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 海洋出版株式会社
• [Book] Book Series of the International Consortium on Landslides (2022)
  • Author(s): Kawamura, K., Oguri, K., Inoue, M., Hsiung, K., Kudaka, T., Takai, K.
  • Total Pages: 12
  • Publisher: Springer Nature
• [Book] Book Series of the International Consortium on Landslides (2022)
  • Author(s): Kawamura, K., Oguri, K., Inoue, M., Hsiung, K., Kudaka, T., Takai, K.
  • Total Pages: 12
  • Publisher: SpringerNature