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2014 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 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  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 准教授 (00526254)
海老原 充  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10152000)
高橋 嘉夫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10304396)
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線研究センター, 特認講師 (60377992)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords福島第一原発事故 / 微弱放射能測定 / 存在形態分析 / 超ウラン元素諸核種 / 放射性セシウム / ヨウ素-129 / 大気エアロゾル / 河川
Outline of Annual Research Achievements

1)今回測定例が非常に少ないPu-241に着目し,道路脇で採取した黒い物質の化学分離,α線スペクトルメトリー,液体シンチレーション法を併用して,12試料のPu-241の測定を実施した。その結果,原子炉コアーインベントリーのPu-241/Pu-239,240放射能比とも矛盾しないで90-100範囲の値を得ることができた。2)事故直後に採取された大気浮遊粒子状物質(SPM)中に含まれる長半減期放射性ヨウ素(I-129)を加速器質量分析法により定量した。同一試料中の放射性セシウム(Cs-137)の量を介して、短半減期放射性ヨウ素(I-131)の量を推定できることを確認した。3)粘土鉱物-有機物複合体に対するセシウムの吸着について調べ、有機物が粘土鉱物へのセシウム吸着を阻害することが分かった。このことをさらに調べるために、X線顕微鏡の開発と応用を進めた。また粘土鉱物への吸着に対して、RIPが高い場合にEXAFSから分かる内圏錯体の割合が高くなることが分かった。4)環境中のPu同位体および長半減期129Iを簡便かつ精度/確度よく測定可能にするため、トリプル四重極ICP-MSの最適化を行った。その結果、Pu測定で妨害となる238UH+の干渉をCO2ガスリアクションで最小化させ数十pptのPuを5桁高いU溶液中でも測定可能とした。また129I測定では127IH2+や127ID+の影響が無視できないことが分かった。5)樹木へのセシウムの吸収や転流メカニズムを解明するためには樹木中でのセシウムの化学状態を明らかにする必要がある。そこで、セシウムを吸着させたスギ樹皮試料のXAFS測定を行った。その結果、樹皮中のセシウムは水和イオンとして存在していることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今回,粘土鉱物-有機物複合体に対するセシウムの吸着について調べ、有機物が粘土鉱物へのセシウム吸着を阻害すること,また粘土鉱物への吸着に対して、RIPが高い場合にEXAFSから分かる内圏錯体の割合が高くなることが分かったことは特筆すべきであ。また,大気エアロゾルの連続試料(SPM)について放射性ヨウ素(I-129)が測定で,事故当初のヨウ素I-131大気濃度の再現が可能であることが分かった。更に Pu同位体の中で,データの少ないPu-241が測定でき,同位体組成に関する有用な知見を得た。

Strategy for Future Research Activity

[微弱放射能測定]に関して:1)原発周辺で採取した高放射能汚染環境試料について、超ウラン元素諸核種同位体の情報を提供してきた。今後は データの殆ど無いNp-237,僅かなPu-241の測定を継続すると共に,トリプル四重極ICP-MSを用いる環境Pu同位体および長半減期129Iの簡便かつ高精度の測定を検討する。また、大容量高マトリクス試料 (海水など) からの長半減期放射性セシウム (135Cs) の濃縮・精製および測定法の確立を目指す。
2)事故直後のI-131の飛散状況の時空間分布の時系列データを得るために, Cs-137を測定た大気アロゾル連続採取試料(SPM)中のI-129を系統的に測定する。さらに,SPM試料中に補足されているI-129の存在状態を解明する。

[移行挙動,存在形態]に関して:1)河川を通じての放射性Cs移行挙動を解明するため,新田川での河川調査,特に降雨時における放射能性Csの移行性を継続調査すると共に,土壌、河川懸濁粒子、沿岸域堆積物について、選択的抽出法により放射性Csの存在形態を調べる。2)河川から流入するセシウムを吸着した懸濁粒子が海洋に入った場合に、セシウムの脱着がどのように進むかを,特に表層海水中の有機物および海水中の高い塩濃度の影響について検討する。3)土壌から樹木への放射性核種移行に関して,樹木の主要構成物質であるセルロース、リグニン、ヘミロースなどへのセシウムの吸着構造をXAFS法により調べ,実際のスギ(針葉樹),コナラ(広葉樹)の実態を検討する。

  • Research Products

    (38 results)

All 2015 2014

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Acknowledgement Compliant: 16 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Migration behavior of 134Cs and 137Cs in the Niida River water in Fukushima Prefecture, Japan during 2011-2012.2015

    • Author(s)
      1)Nagao, S., Kanamori, M., Ochiai S., Inoue, M., Yamamoto, M.,
    • Journal Title

      J. Radioanal. Nucl. Chem.

      Volume: 303 Pages: 1617-1621

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Size distribution studies of Cs-137 in river water in the Abukuma Riverine system following the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident2015

    • Author(s)
      Sakaguchi, A., Tanaka, K., Iwatani, H., Chiga, H., Fan, Q., Onda, Y., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 139 Pages: 379-389

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2014.05.011

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Size-dependent distribution of radiocesium in riverbed sediments and its relevance to the migration of radiocesium in river systems after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident.2015

    • Author(s)
      Tanaka, K., Iwatani, H., Sakaguchi, A., Fan, Q., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 139 Pages: 390-397

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2014.05.002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An extensive study of the concentrations of particulate/dissolved radiocaesium derived from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident in various river systems and their relationship with catchment inventory2015

    • Author(s)
      Yoshimura, K., Onda, Y., Sakaguchi, A., Yamamoto, M., and Matsuura, Y.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 139 Pages: 370-378

    • DOI

      Doi:10.1016/j.jenvrad.2014.08.021

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Soil sampling and analytical strategies for mapping fallout in nuclear emergencies based on the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident.2015

    • Author(s)
      Onda, Y., Kato, H., Hoshi, M., Takahashi, Y., and Nguyen ML.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 139 Pages: 300-307

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2014.06.002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 総説:セシウムの層状ケイ酸塩への吸着に及ぼす天然有機物の影響2015

    • Author(s)
      高橋嘉夫,菅大暉,武市泰男,ファンチャオフイ,田中万也,坂口綾,宮本千尋, 井波暢人,間瀬一彦,小野寛太
    • Journal Title

      PF NEWS

      Volume: 32 Pages: 3-17

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Determination of atmospheric radiocesium on filter tapes used at automated SPM monitoring stations for estimation of transport pathways of radionuclides from Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant2015

    • Author(s)
      Yasuji Oura, Mitsuru Ebihara, Haruo Tsuruta, Teruyuki Nakajima, Toshimasa Ohara, Mitsunori Ishimoto, Yosuke Katsumura
    • Journal Title

      J. Radioanal. Nucl. Chem.

      Volume: 303 Pages: 1555-1559

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Factors controlling radiocesium distribution in river sediments: Field and laboratory studies after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, Japan2014

    • Author(s)
      Fan, Q.H., Tanaka, K., Sakaguchi, A., Kondo, H., Watanabe, N., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Applied Geochemistry

      Volume: 48 Pages: 93-103

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2014.07.012

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] elationship between particle size and radiocesium in fluvial suspended sediment related to the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, Japan2014

    • Author(s)
      Tanaka, K., Iwatani, H., Sakaguchi, A., Takahashi, Y., and Onda, Y.
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 301 Pages: 607-613

    • DOI

      10.1007/s10967-014-3159-1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Characterization of Particulate Matters in the Pripyat River in Chernobyl Related to Their Adsorption of Radiocesium with Inhibition Effect by Natural Organic Matter.2014

    • Author(s)
      Suga, H., Fan, Q., Takeichi, Y., Tanaka, K., Kondo, H., Kanivets, V., Sakaguchi, A., Kato, K., Inami, N., Mase, K., Ono, K., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Pages: 1128-1130

    • DOI

      10.1246/cl.140222

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An EXAFS study on the effects of natural organic matter and the expandability of clay minerals on cesium adsorption and mobility.2014

    • Author(s)
      Fan, Q.H., Tanaka, M., Tanaka, K., Sakaguchi, A., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 135 Pages: 49-65

    • DOI

      0.1016/j.gca.2014.02.049

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Isotopic Compositions of U-236 and Pu Isotopes in "Black Substances" Collected from Roadsides in Fukushima Prefecture: Fallout from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant Accident.2014

    • Author(s)
      Sakaguchi, A., Steier, P., Takahashi, Y., and Yamamoto, M.
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 48 Pages: 3691-3697

    • DOI

      10.1021/es405294s

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Relationship between the adsorption species of cesium and radiocesium interception potential in soils and minerals: an EXAFS study.2014

    • Author(s)
      Fan, Q.H., Yamaguchi, N., Tanaka, M., Tsukada, H., and Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 138 Pages: 92-100

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2014.08.009

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Radiocesium discharge from paddy fields with different initial scrapings for decontamination after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, Japan.2014

    • Author(s)
      Wakahara, T., Onda, Y., Kato, H., Sakaguchi, A., and Yoshimura, K.
    • Journal Title

      Environmental Science-Processes& Impacts

      Volume: 16 Pages: 2580-2591

    • DOI

      10.1039/c4em00262h

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] sotopic compositions of transuranic nuclides released by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident: with emphasis on Cm isotope2014

    • Author(s)
      Yamamoto, M., Sakaguchi, A., Ochiai, S. and Imanaka,T.
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 300 Pages: 1045-1052

    • DOI

      10.1007/s10967-014-3003-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isotopic Pu, Am and Cm, signatures in environmental samples contaminated by the Fukushima Di-ichi Nuclear Power Plant Accident2014

    • Author(s)
      15.Yamamoto, M., Sakaguchi, A., Ochiai, S. Takada, T. Hamataka, K., Murakami, T and Nagao, S.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 132 Pages: 31-46

    • DOI

      10.1007/s10967-014-3003-7.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] First retrieval of hourly atmospheric radionuclides just after the Fukushima accident by analyzing filter-tapes of operational air pollution monitoring stations.2014

    • Author(s)
      H. Tsuruta, Y. Oura, M. Ebihara, T. Ohara, T. Nakajima
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 4 Pages: 6717-

    • DOI

      10.1038/srep06717 (2014).

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 福島県いわき市ため池中の放射性Cs汚染堆積物の特徴2015

    • Author(s)
      青井裕介、福士圭介、富原聖一、長尾誠也
    • Organizer
      2014年度地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2015-05-02
  • [Presentation] 耐圧密閉容器を用いた土壌からの放射性核種抽出方法の開発,2015

    • Author(s)
      本多真紀・末木啓介・坂口綾・松崎浩之
    • Organizer
      第17回AMSシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] トリプル四重極型ICP-MS/MS による土壌中の難測定人工放射性核種129I, 99Tc の定量2015

    • Author(s)
      本多真紀・末木啓介・坂口綾・松中哲也・笹公和
    • Organizer
      第17回AMSシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] U-236 AMS の開発 -妨害物質の干渉プロセス解明2015

    • Author(s)
      5.中小司和広・松崎浩之・三宅泰斗・本多真紀・坂口綾
    • Organizer
      第17回AMSシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] Effect of possilbe IH2 Interference and stability of internal standard on some solvent for the determination of trace radioactive iodine by ICP-MS/MS2015

    • Author(s)
      Shikamori,Y., Nakano,K., Sugiyama,N., Honda,M., Sakaguchi,A., and Sueki,K,
    • Organizer
      uropean Winter Conference on Plasma Spectrochemistry,
    • Place of Presentation
      Muenster
    • Year and Date
      2015-02-22 – 2015-02-26
  • [Presentation] Micro to macro-scale observation of radiocesium emitted by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident. 23rd REIMEI Workshop “International Workshop on Specific Behavior of Anthropogenic Radionuclides at Solid Solution Interface:2015

    • Author(s)
      Tanaka, K., Sakaguchi, A. and Takahashi, Y.
    • Organizer
      Implication for Migration and Remediation”. Subatech / Ecole des Mines de Nantes
    • Place of Presentation
      France
    • Year and Date
      2015-01-12 – 2015-01-13
  • [Presentation] 質量分析法を用いた難測定人工放射性核種の定量-測定法の検討-2014

    • Author(s)
      8.本多真紀・末木啓介・坂口綾・松中哲也
    • Organizer
      2014年度同位体比部会研究会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-28
  • [Presentation] 質量分析を用いた難測定人工放射性核種の定量法の開発-標準物質の製造-2014

    • Author(s)
      7.本多真紀・末木啓介・坂口綾・松中哲也・大槻勤.質量分析を用いた難測定人工放射性核種の定量法の開発-標準物質の製造-
    • Organizer
      京大炉(KUR)を用いた放射化分析の成果と今後の展望
    • Place of Presentation
      京大原子炉
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Radioactive cesium of Fukushima Daiichi Nuclear power Plant accident in lakes and coastal sediments of northern and western Japan2014

    • Author(s)
      Sinya Ochiai, Seiya Nagao, Masayoshi Yamamoto, Kenji Kashiwaya, Takuma Murakami, Shunsaku Nishimura, Taeko Itono, Kazuhito Hamataka, Tomoyo Suzuki
    • Organizer
      The 9-th International Symposium on the Natural Radiation Environment (NRE9)
    • Place of Presentation
      Aomori (Hirosaki)
    • Year and Date
      2014-09-25
  • [Presentation] 層状ケイ酸塩に吸着されたセシウムイオンの存在形態のXAFS 解析2014

    • Author(s)
      高橋嘉夫・ファンチャオフイ・坂口綾、田中万也
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2014年度大会、)
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Invited
  • [Presentation] s-134 and Cs-137 radioactivity in river waters from Fukushima, Miyagi, Ibaraki and Gunma Prefectures in August 2012 after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident.2014

    • Author(s)
      S. Nagao, M. Kanamori, S. Ochiai, S. Tomihara, K. Suzuki, and M. Yamamoto
    • Organizer
      International Conference on Radioecology and Environmental Radioactivity (ICRER-2014)
    • Place of Presentation
      バルセロナ(スペイン)
    • Year and Date
      2014-09-11
  • [Presentation] 福島原発事故当時に大気浮遊粒子状物質(SPM)計で捕集されたSPMのオートラジオグラフィと134Cs/137Cs比2014

    • Author(s)
      大浦泰嗣,鶴田治雄,海老原充,大原利眞,中島映至
    • Organizer
      2014年日本放射化学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] Variation of Cs-134 and Cs-137 radioactivity in river waters from the Tone River System during spring snow-melting season2014

    • Author(s)
      Seiya Nagao, Masaki Kanamori, Kyuma Suzuki, Sinya Ochiai, Masayoshi Yamamoto
    • Organizer
      Asia-Oceania 2014 (AOGS 2014)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2014-07-29
  • [Presentation] XAFSが可能にするアラユルニウム分子地球化学2014

    • Author(s)
      高橋嘉夫
    • Organizer
      PF研究会「次世代放射光源で期待されるXAFSを活用したサイエンス
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2014-07-12
    • Invited
  • [Presentation] Migration of Radionuclides in Land-Surface in Fukushima: Mechanisms of Secondary Transport2014

    • Author(s)
      Yoshio Takahashi and Naohiro Yoshida
    • Organizer
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • Place of Presentation
      サクラメント国際会議場、サクラメント・米国)
    • Year and Date
      2014-06-10
    • Invited
  • [Presentation] 福島県内の河川における放射性セシウム濃度の推移2014

    • Author(s)
      長尾誠也
    • Organizer
      2014年度日本分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学工学部(郡山市)
    • Year and Date
      2014-05-25
  • [Presentation] 012年6月の豪雨後に阿武隈川等を移行する河川懸濁粒子のCs-134, Cs-137放射能濃度の変動2014

    • Author(s)
      長尾誠也、金森正樹、落合伸也、富原聖一、山本政儀
    • Organizer
      2014年度地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-05-02
  • [Presentation] 化学形態分析に基づく放射性セシウムの移行挙動の評価2014

    • Author(s)
      田中万也・ファン チャオフイ・近藤宏壮・坂口綾・高橋嘉夫
    • Organizer
      2014年度地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] 科学が明かすヒロシマ・フクシマのいま2014

    • Author(s)
      坂口 綾
    • Organizer
      広島夕学講 座、広島商工会議所
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-04-24
    • Invited
  • [Book] 原子レベルの視点から見た放射性セシウムの挙動、pp.142-148, 中島映至・大原利眞・植松光夫・恩田裕一(編)『原発事故環境汚染 福島第一原発事故の地球科学的側面』,2014

    • Author(s)
      高橋嘉夫、田中万也、坂口綾
    • Total Pages
      312
    • Publisher
      東京大学出版会
  • [Book] 原発事故環境汚染2014

    • Author(s)
      海老原充
    • Total Pages
      310
    • Publisher
      東大出版会

URL: 

Published: 2016-06-01  

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