2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of quantification methods of radiocesium-bearing materials by their properties and application to contaminated soils

Research Project

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Project/Area Number	19H01145
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Kogure Toshihiro 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (50282728)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高橋嘉夫東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396) 山口紀子国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, グループ長補佐 (80345090) 田村堅志国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (80370310) 下山巌国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所先端基礎研究センター, 研究主幹 (10425572)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	福島原発事故 / 放射性セシウム / 放射性ガラス微粒子 / 土壌鉱物 / 層状珪酸塩鉱物 / 酸処理 / 溶出率
Outline of Final Research Achievements	Radioactive cesium (RCs) released by the Fukushima nuclear power plant accident exists in the environment mainly with two forms: cesium adsorbed and fixed mainly on phyllosilicate minerals in soil (CsSM), and that dissolved in micro-particles of silicate glass scattered directly from the broken reactors (CsMP). The purpose of this study was to establish a method for estimating the abundance ratio of these two forms and their regional dependence, to discuss dynamics of radiation and decontamination in the future. It was elucidated that RCs was completely released from CsSM by acid treatment under an appropriate condition, while RCs from CsMP was hardly eluted because CsMP was not so soluble by the same treatment. Using this method, the abundance ratio of CsSM and CsMP in contaminated non-woven fablic and soils from Fukushima-Prefecture and its soil depth dependence could be estimated.
Free Research Field	鉱物学、物質科学、電子顕微鏡
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	福島原発事故が発生してから既に12年が経過したが、周囲の一部地域の空間線量は依然高く、その主因は土壌中に存在するRCsが発するガンマ線である。そこでの異なる2種類のRCsの存在形態の比を定量的に見積もるための信頼性のある手法を提案した本研究の社会的意義は非常に大きく、今後の汚染地域におけるRCsの動態や効率的な除染法の確立に貢献するものである。また最表層付近の放射能へのCsMPの寄与が地域によっては半分近くなるが数cm下ではそれが大きく減少するなど、これまで積み上げられた原発汚染の実態解明のための学術的研究に大きなインパクトを与える成果と言える。