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2012 Fiscal Year Annual Research Report

移行に伴う放射性物質の化学形態と微量分析技術の開発

Planned Research

Project AreaInterdisciplinary Study on Environmental Transfer of Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident
Project/Area Number 24110008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

山本 政儀  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (10121295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂口 綾  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00526254)
海老原 充  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10152000)
長尾 誠也  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (20343014)
田中 万也  広島大学, サステナブルディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60377992)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords福島第一原発事故 / 存在形態 / 微量放射能測定技術開発 / 放射性セシウム / 超ウラン元素諸核種 / エアロゾル / 河川水 / 道路脇ダスト
Research Abstract

原発事故で環境に主に放出された放射性Csの存在形態と超ウラン諸核種の微弱放射能測定を行い,以下の成果を得た。
1)エアロゾル中で水に易溶な形態で存在していた放射性Csにおいて、樹木の葉に降下・沈着した成分に関しては葉の表面のみならず何らかの形で葉の中に取り込まれ、分解しない限り溶出しないことが分かった。また、葉が分解して土壌に分配した成分や土壌に直接降下した成分に関しては、土壌中の粘土と強い結合を作り、安定して存在する形態であることが分かった。なお、有機物の存在により粘土がコーティングされることで、強い結合の形成が妨げられることが観察された。
2)阿武隈川水系の定点観測の結果、河川では主として懸濁態としてCs-137 は存在しており、流速や降雨量によりその絶対量は大きく変化することが分かった。懸濁態以外は、コロイドではなく完全な溶存態として存在していた。季節変動は見られなかった。
3)事故当時に捕集され,その後保管されていることが判明した大気浮遊粒子試料を福島県を中心として,宮城県,関東地方から回収し,同試料中に残存している放射能を測定した.同定できた放射性核種は134Cs, 137Csで,約30観察局について,2011年3月15日,および3月22日付近の数日について,1時間ごとの測定データを取得した.当時の放射性核種の拡散状況を再現し,大気拡散モデルの検証および同試料中にI-129が残存しているかどうかを確認するために,加速器質量分析法を適用する準備を行っている。
4)超ウラン元素に関しては、同位体比の知見を得るために放射能レベルの高い道路脇のダスト(100試料以上)に付いて,U-236, Pu-238,239,240, Am-241,Cm-242,243,244の測定を行い、原子炉コアー中のこれら元素間の比との比較を行い,微粒子としてこれの元素が放出されたことの証拠を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

環境に放出された放射性セシウム(Cs)について,物理・化学的な手法に新たに分光学的な手法を導入してCsの吸着等に関する分子レベルの情報を得た。さらに、事故初期の大気浮遊粒子試料を得ることができ,初期の大気拡散モデルの検証に繋がるCs等のデータを得た。また,今回、環境中に放出された超ウラン元素諸核種(U,Pu,Am,Cm)を全て測定でき,これら非揮発性元素の放出メカニズムの考えるうえでの有用なデータを得た.

Strategy for Future Research Activity

放射性セシウムの存在形態に関しては,マッピングや分光学的手法(Spring-8)を用いる構造解析を進めと共に、新たな存在形態手法の確立を目指す.また,大気浮遊粒子試料についてはI-131の同位体である半減期の長いI-129の加速器質量分測定を試み,事故当初のI-131濃度の再現を検討(甲状腺被曝評価)する。微弱放射能測定に関しては,特に、超ウラン元素諸核種のより精度の高い測定法の開発を目指す

  • Research Products

    (47 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (26 results) (of which Peer Reviewed: 26 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] Heterogeneous distribution of radiocesium in aerosols, soil and particulate matters emitted by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident: retention of micro-scale heterogeneity during the migration of radiocesium from the air into ground and river systems2013

    • Author(s)
      Tanaka, K., Sakaguchi, A., Kanai, Y., Tsuruta, H., Shinohara, A., Takahashi, Y.
    • Journal Title

      J. Radioanal. Nucl. Chem.

      Volume: 295(3) Pages: 1927-1937

    • DOI

      10.1007/s10967-012-2160-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uranium-236 as a new oceanic tracer: a first depth profile in the Japan Sea and comparison with caesium-1372013

    • Author(s)
      A. Sakaguchi
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 333 Pages: 165-170

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2012.04.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical Profiles of Iodine-131 and Cesium-137 in Soils in Fukushima Prefecture related to the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Accident2013

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 46 Pages: 73-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Export of 134Cs and 137Cs in the Fukushima river systems at heavy rains by Typhoon Roke in September 20112013

    • Author(s)
      S. Nagao
    • Journal Title

      Biogeosciences discussion

      Volume: 10 Pages: 1-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local distribution of radioactivity in tree leaves contaminated by fallout of the radionuclides emitted from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant2012

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical Nuclear and chemistry

      Volume: 295 Pages: 2007-2014

    • DOI

      10.1007/s10967-012-2192-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isotopic determination of U, Pu and Cs in environmental waters following the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident2012

    • Author(s)
      A. Sakaguchi
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 46 Pages: 355-360

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An early survey of the radioactive contamination of soil due to the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, with emphasis on plutonium analysis2012

    • Author(s)
      M. Yamamoto
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 46 Pages: 341-353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] nvestigation of cesium adsorption on soil and sediment samples from Fukushima Prefecture by sequential extraction and EXAFS technique,2012

    • Author(s)
      H. Qin
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 46 Pages: 297-302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disastrous Flood Events Found in Lacustrine Sediments from Lake Biwa (Featured Articles : Mega-Earthquake and Geomorphic Hazards)2012

    • Author(s)
      ITONO Taeko
    • Journal Title

      地形

      Volume: 33 Pages: 453-468

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The difference of diffusion coefficients in water for arsenic compounds at various pH and its dominant factors implied by molecular simulations2012

    • Author(s)
      M. Tanaka
    • Journal Title

      Geochim. Cosmochim. Acta

      Volume: 105 Pages: 360-371

    • DOI

      10.1016/j.gca.2012.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isotopic and speciation study on cerium during its solid-water distribution with implication for Ce stable isotope as a paleo-redox proxy2012

    • Author(s)
      R. Nakada
    • Journal Title

      Geochim. Cosmochim. Acta

      Volume: 103 Pages: 49-62

    • DOI

      10.1016/j.gca.2012.10.045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of antimony and arsenic behavior in an Ichinokawa River water-sediment system2012

    • Author(s)
      S. Asaoka,
    • Journal Title

      Chem. Geol.

      Volume: 334 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2012.09.047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Centennial- to millennial-scale climate shifts in continental interior Asia repeated between warm-dry and cool-wet conditions during the last three interglacial state:evidence from uranium and biogenic silica in the sediment of Lake Baikal, southeast Siberia2012

    • Author(s)
      T. Takuma,
    • Journal Title

      Quat. Sci. Rev.

      Volume: 52 Pages: 49-59

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2012.08.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recovery and Separation of Rare Earth Elements Using Columns Loaded with DNA-filter Hybrid2012

    • Author(s)
      Y. Takahashi
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 28 Pages: 985-992

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences in the immobilization of arsenite and arsenate by calcite2012

    • Author(s)
      Y. Yokoyama
    • Journal Title

      Geochim. Cosmochim. Acta

      Volume: 91 Pages: 202-219

    • DOI

      10.1016/j.gca.2012.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Land-Surface Contamination by Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident2012

    • Author(s)
      N. Yoshida
    • Journal Title

      Elements

      Volume: 8 Pages: 201-206

    • DOI

      10.2113/gselements.8.3.201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bacteriogenic Fe(III) (Oxyhydr)oxides characterized by synchrotron microprobe coupled with spatially resolved phylogenetic analysis2012

    • Author(s)
      S. Mitsunobu
    • Journal Title

      Environ. Sci. Technol.

      Volume: 46 Pages: 3304-3311

    • DOI

      10.1021/es203860m

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray Spectrometry2012

    • Author(s)
      K. Tsuji
    • Journal Title

      Anal Chem.

      Volume: 84 Pages: 636-668

    • DOI

      10.1021/ac202871b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prokaryotic Abundance and Community Composition in a Freshwater Iron-Rich Microbial Mat at Circumneutral pH2012

    • Author(s)
      S. Kato,
    • Journal Title

      Geomicrobiol. J.

      Volume: 29 Pages: 896-904

    • DOI

      10.1080/01490451.2011.635763

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal Changes In Mineralogy, Geochemistry and Microbial Community of Bacteriogenic Iron Oxides (BIOS) Deposited in a Circumneutral Wetland2012

    • Author(s)
      A. Gault
    • Journal Title

      Geomicrobiol. J.

      Volume: 29 Pages: 161-172

    • DOI

      10.1080/01490451.2010.532196

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lateral variation of 134Cs and 137Cs concentrations in surface seawater in and around the Japan Sea after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident.2012

    • Author(s)
      Inoue, M
    • Journal Title

      J. Environ. Radioactivity

      Volume: 109 Pages: 45-51

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2012.01.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-levels of 134Cs and 137Cs in surface seawaters around the Japanese Archipelago after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident in 2011.2012

    • Author(s)
      Inoue, M
    • Journal Title

      Geochem. J.

      Volume: 46 Pages: 311-320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial variations of 226Ra, 228Ra, 137Cs, and 228Th activities in the southwestern Okhotsk Sea.2012

    • Author(s)
      M. Inoue
    • Journal Title

      J. Environ. Radioactivity

      Volume: 104 Pages: 75-80

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2011.09.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preface: Migration of rdionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident2012

    • Author(s)
      M. Ebihara,
    • Journal Title

      Geochem. J.

      Volume: 46 Pages: 267-270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distribution of artificial radionuclides (110mAg, 129mTe, 134Cs, 137Cs) in surface soils from Miyagi Prefecture, northeast Japan, following the 2011 Fukushima Dai-ichi nuclear power plant accident2012

    • Author(s)
      T. Watanabe,
    • Journal Title

      Geochem. J.

      Volume: 46 Pages: 279-282

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radioactivity concentrations of 131I, 134Cs and 137Cs inriver water in the Greater Tokyo Metropolitan area after the Fukushima Daiichi Nuclear Plant accident2012

    • Author(s)
      Y. Oura
    • Journal Title

      Geochem. J.

      Volume: 46 Pages: 303-309

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 福島第一原発事故由来Cs‐137の環境中における挙動2012

    • Author(s)
      値賀晴香
    • Organizer
      放射化学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 東京
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] サンゴ中のウランに関する研究‐同位体組成分析および蛍光分光XAFS法を用いた化学形態分析‐2012

    • Author(s)
      森千晴
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
    • Year and Date
      20120910-20120913
  • [Presentation] 大気中の鉛同位体比および化学種の精密分析2012

    • Author(s)
      坂田昂平
    • Organizer
      環境科学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学 愛媛
    • Year and Date
      20120711-20120713
  • [Presentation] Preliminary Results of Uranium-236, Plutonium-239, 240 and Cesium-137 Measurements in Samples Relat¬ed With ‘Black Rain’ after the Hiroshima Atomic Bomb, Health Physics Society 58th annual meeting2012

    • Author(s)
      A. Sakaguchi
    • Organizer
      Health Physics 2013
    • Place of Presentation
      サクラメント アメリカ
    • Year and Date
      20120707-20120711
  • [Presentation] Molecular environmental geochemistry: a bridge between atomic- and macro-scale phenomena

    • Author(s)
      Y. Takahashi
    • Organizer
      Presentation at the acceptance ceremony of Guest Professor at Chinese Academy of Science
    • Place of Presentation
      蘭州・中国
  • [Presentation] Changes of Ca and Fe species in Asian dust during its transport to the Pacific Ocean related to neutralization of acid rain and Fe solubility

    • Author(s)
      Y. Takahashi
    • Organizer
      2012 Meeting of AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly
    • Place of Presentation
      シンガポール
  • [Presentation] XAFS applications to environmental & resource studies

    • Author(s)
      Y. Takahashi
    • Organizer
      The 6th Asia-Oceania Forum for Synchrotron Radiation Research (AOFSRR 2012)
    • Place of Presentation
      バンコク・タイ
  • [Presentation] Speciation of elements in aerosols by XAFS related to the neutralization of acid rain, cooling effect, and iron supply to the pacific ocean

    • Author(s)
      Y. Takahashi
    • Organizer
      The 15th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure (XAFS15)
    • Place of Presentation
      北京
  • [Presentation] 環境・資源科学を支える放射光

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      日本化学会中四国支部講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] アラユルニウムX線顕微鏡への期待

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      PF研究会
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
  • [Presentation] 地球環境を守る!放射光が変えるわたしたちの未来

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      平成24年度KEK一般公開
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
  • [Presentation] エアロゾル中のシュウ酸の不溶性錯体生成とその意義

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      第 29回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      北九州学術研究都市会議場
  • [Presentation] 環境中での元素の移行挙動解析:水-鉱物-微生物の相互作用

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      第21回日本バイオイメージング学会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
  • [Presentation] 環境・資源科学を支える放射光分析

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      第49回中国四国支部分析化学講習会特別講演
    • Place of Presentation
      徳島大学総合科学部
  • [Presentation] 流星海山における鉄マンガンクラストの成長速度および元素組成

    • Author(s)
      井上美南
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
  • [Presentation] 鉄マンガン酸化物へのテルルの“異常濃集”の化学的要因

    • Author(s)
      大石泰子
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
  • [Presentation] 流星海山におけるマンガンクラストの古海洋環境記録としての可能性

    • Author(s)
      西圭介
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
  • [Presentation] 福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの河川系砕屑物における挙動

    • Author(s)
      岩谷北斗
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
  • [Presentation] 福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの樹葉による取り込み及び分布状況

    • Author(s)
      田中万也
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      九州大学 福岡
  • [Presentation] Migration and distribution of radionuclides emitted by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident.

    • Author(s)
      Tanaka, K.
    • Organizer
      The 10th Annual UNU & GIST Joint Programme Symposium
    • Place of Presentation
      タイ、バンコク
  • [Presentation] 福島第一原発事故由来Cs‐137の環境中における挙動福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの環境中での不均質分布

    • Author(s)
      田中万也
    • Organizer
      2012年秋原子力学会
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島市

URL: 

Published: 2015-05-28  

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