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2015 Fiscal Year Annual Research Report

環境中放射性ストロンチウムの迅速定量法の開発と環境影響評価への適用

Research Project

Project/Area Number 13J06895
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

佐藤 志彦  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsストロンチウム90 / 迅速定量法 / 福島第一原発事故 / 環境影響評価 / 放射性粒子 / 不溶性
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では迅速定量が困難な放射性ストロンチウム90について、原子力災害等の緊急時を想定した手法の開発と、東日本大震災に起因する福島第一原発事故によるストロンチウム90の環境影響評価への適用を試みた。
加速器質量分析(AMS)を用いた迅速定量法の開発では、AMS法の基礎的知見を得ることに成功した。AMS法をSrの質量分析に適用した場合、Srは負イオンとして取り出すことが難しいため、タンデム加速器に導入することが困難である。しかし本研究では大電流負分子イオンビームを既成の汎用型負イオン源から効果的に負分子イオンビームを得る方法を確立した。さらにAMS法に適した土壌試料の処理法も完成させた。従来法では鉛の放射性同位体により干渉を受けるため、使用が躊躇われていた固層抽出法について、AMS法の試料にフッ化鉛を意図的に混合して、ターゲット試料とする特徴を組み合わせることで、適用可能となり、結果的に前処理の迅速・簡略化も達成した。
試料処理法の開発過程において、従来法を用いると、溶出できない事故由来の放射性物質が存在することを発見した。これらの放射性物質はケイ酸が母材で福島第一原発事故由来のセシウムを高濃度に取り込んだ微粒子であることが明らかになった。そしてこれらの粒子は1号機と2号機からの放出が確認されたが、ストロンチウム90の存在が疑われるのは原発から5 km圏内で見つかった1号機由来の粒子のみであることも判明した。1号機粒子は3月12日の水素爆発時に放出しており、微粒子に含まれる放射性物質と放出時期には強い因果関係が示唆された。
本研究課題では福島第一原発事故ではストロンチウム90の迅速定量が求められただけでなく、試料の前処理法の見直しも必要なことが明らかとなり、本研究により放射性ストロンチウムの測定技術、ならびに福島第一原発周辺のストロンチウム90の分析に明確な道筋が建った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Use of a size-resolved 1-D resuspension scheme to evaluate resuspended radioactive material associated with mineral dust particles from the ground surface2016

    • Author(s)
      Masahide Ishizuka, Masao Mikami, Taichu Y. Tanaka, Yasuhito Igarashi, Kazuyuki Kita, Yutaka Yamada, Naohiro Yoshida, Sakae Toyoda, Yukihiko Satou, Takeshi Kinase, Kazuhiho Ninomiya, Atsushi Shinohara
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 印刷中 Pages: -

    • DOI

      10.1016/jenvrad.2015.12.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pre- and post-accident 129I and 137Cs levels, and 129I/137Cs ratios in soil near the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant2016

    • Author(s)
      Tetsuya Matsunaka, Kimikazu Sasa, Keisuke Sueki, Tsutomu Takahashi, Yukihiko Satou, Masumi Matsumura, Norikazu Kinoshita, Jun-ichi Kitagawa, Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Journal of Environmental Radioactivity

      Volume: 151 Pages: 209-217

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2015.10.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monte Carlo evaluation of the internal dose and the distribution imaging due to radioactive Cs- bearing particles of water insoluble deposited inside lungs in pulmonary inhalation using the PHITS code combined with the voxel phantom data2016

    • Author(s)
      Minoru Sakama, Shinsaku Takeda, Erika Matsumoto, Tomoki Harukuni, Hitoshi Ikushima, Yukihiko Satou, Keisuke Sueki
    • Journal Title

      Radiological issues for Fukushima's Revitalized Future

      Volume: 1 Pages: 209-220

    • DOI

      10.1007/978-4-431-55848-4_19

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical distribution and formation analysis of the 131I, 137Cs,129mTe, and 110mAg from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant in the beach soil2015

    • Author(s)
      Yukihiko Satou, Keisuke Sueki, Kimikazu Sasa, Jun-ichi Kitagawa, Satoshi Ikarashi, Norikazu Kinoshita
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 303 Pages: 1197-1200

    • DOI

      10.1007/s10967-014-3562-7

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Technological developments for Strontium-90 determination using AMS2015

    • Author(s)
      Yukihiko Satou, Keisuke Sueki, Kimikazu Sasa, Tetsuya Matsunaka, Nao Shibayama, Daiki Izumi, Tsutomu Takahashi, Norikazu Kinoshita, Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 361 Pages: 233-236

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.04.032

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Post-accident response of near-surface 129I levels and 129I/127I ratios in areas close to the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant, Japan2015

    • Author(s)
      Tetsuya Matsunaka, Kimikazu Sasa, Keisuke Sueki, Tsutomu Takahashi, Masumi Matsumura, Yukihiko Satou, Jun-ichi Kitagawa, Norikazu Kinoshita, Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      Volume: 361 Pages: 569-573

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.03.056

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 福島第一原発周辺で発見した放射性粒子2016

    • Author(s)
      佐藤志彦
    • Organizer
      日本原子力学会2016春の年会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-28
  • [Presentation] Physicochemical characterizations of radioactive particles emitted at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident2015

    • Author(s)
      Yukihiko Satou
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 福島第一原発周辺で見つかった放射性粒子の特徴2015

    • Author(s)
      佐藤志彦
    • Organizer
      日本放射線安全管理学会第14回学術大会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-04
  • [Presentation] Sample preparation for strontium-90 AMS using solid phase extraction2015

    • Author(s)
      Yukihiko Satou
    • Organizer
      EA-AMS-6
    • Place of Presentation
      Taipei, ROC(Taiwan)
    • Year and Date
      2015-10-05 – 2015-10-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 福島第一原発事故で放出した放射性粒子の放出源による違い2015

    • Author(s)
      佐藤志彦
    • Organizer
      日本放射化学会年会・第59回放射化学討論会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-27
  • [Presentation] 福島第一原発事故で放出した放射性粒子の特徴2015

    • Author(s)
      佐藤志彦
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [Presentation] 福島第一原発周辺で採取した土壌から分離した放射性微粒子の同定2015

    • Author(s)
      佐藤志彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      千葉県千葉市
    • Year and Date
      2015-05-24 – 2015-05-28
  • [Presentation] Activity ratios in soil contaminated by the source of different reactor condition in the FDNPP accident2015

    • Author(s)
      Yukihiko Satou
    • Organizer
      EGU General assembly 2015
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2015-04-12 – 2015-04-17
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 筑波大学AMSグループ

    • URL

      http://www.tac.tsukuba.ac.jp/~ams/

URL: 

Published: 2016-12-27   Modified: 2023-03-16  

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