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

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03575
• 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
• Keywords: 放射性セシウム / 福島原子力発電所事故 / 海水循環

Outline of Annual Research Achievements

北太平洋における溶存成分循環の流動パターンおよびその時間軸設定は、汚染問題を考えるうえで極めて重要である。これに対し、環境中に放出された時期・地 域の明らかな2011年福島原子力発電所事故に由来する放射性セシウムをトレーサーとする手法が有効である。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 (ベーリング海、カムチャッカ海流域、親潮寒流域、オホーツク海南西域)、特に北海道道東沖において、Cs-134 (半減期2.06年)、Cs-137 (30.2年)、さらには指標核種として、Ra-226 (1600年)、Ra-228 (5.75年) およびTh-228 (1.91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・解析した。そのうえで北太平洋北西域を舞台とした微弱放射性セシウム (特にCs-134) の日本列島近海への再流入調査、さら には海水循環の時間軸を評価した。これらをもとに、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した。特 に、北太平洋北域をめぐる反時計回りのオーシャンスケール海流 (北アメリカ西海岸沖合経由) により、10年スケールで北海道道東にもたらされたことが推測さ れた。 今年度は、申請者筆頭著者で、国際論文Journal of Environmental Radioactivity 2報、Continental Shelf Research1報、合計3報にまとめた。さらに、北太平 洋北域の事故以降の海水循環のタイムスケールを見積もった成果を、Scientific Reportsに投稿中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Cs-134およびCs-137濃度分布の継続した記録は、福島原発寄与の評価にも有効であり、これは日本列島を取り巻く海洋風評被害防止にも有効である。本年度は、 以下の手順で研究を進めた。 特に、オホーツク海南西域、北海道道東沖合親潮寒流域を中心とし、海水試料 (60試料、100 L/試料) を採取した。硫酸バリウムおよびリンモリブデン酸アンモ ニウムによる共沈回収により、海水試料からそれぞれラジウムおよび放射性セシウムの回収をおこなった。：低レベル放射線測定用地下測定室に設置のゲルマニ ウム検出器を利用した極低バックグラウンドガンマ線測定を適用した。：海洋環境の物質動態を解析するうえで有効な放射性核種分布データベースを構築した。 以上の成果として、福島原発由来のCs-134およびCs-137の汚染評価を行った。さらに日本列島近辺に影響を及ぼす親潮海流の2011年3月の福島原発近辺を起点とし た10年間の循環・運搬過程を明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

放射壊変および海洋拡散により濃度が低くなった福島原発事故由来のセシウム (特に短半減期のCs-134) 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。本研究を実行のため、新たな化学処理法を確立、調査航海における沖合多量海水採取計画も認可済みである。 最終年度では、1) 福島原発由来のセシウムに注目することにより、北太平洋北西域の海流の時間軸を含めたグローバルスケールの海水循環の化学的トレーサーと して利用する、さらに、2) 今後の有事の際の溶存性汚染物質の越境汚染対策 (風評被害対策を含む) に対応しうるものにまとめる。

Research Products

• [Journal Article] Origin of surface water in the Southern Ocean: Implications of soluble radionuclide distributions. (2023)
  • Author(s): Inoue, M., Mitsunushi, H, Mashita, K., Matsunaka, T., Inomata, Y., Hayashi, M., Archer, S., Nagao, S.
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 258 Pages: 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
  • 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
  • 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,T., Nagao, S., Inoue, M., Mundo, R., Tanaka, S., Tang, N., Yoshida, M., Nishizaki, M., Morita, M., Takikawa, T., Suzuki, N., Ogiso, S., Hayakawa, K.
  • Journal Title: Marine Pollution Bulletin Volume: 180 Pages: 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
  • 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
  • DOI: 10.3389/fmars.2022.824862
  • Peer Reviewed
• [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] 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