2014 Fiscal Year Research-status Report
ガンマ線スペクトルサーベイから土壌中の放射性セシウム分布を探る
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26660133
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
安田 幸生 独立行政法人森林総合研究所, 東北支所, 主任研究員 (50353892)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射性セシウム / ガンマ線 / 森林土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
森林土壌に含まれる放射性セシウム量とその分布を非破壊的に測定するために、地表面におけるガンマ線のエネルギースペクトル（ガンマ線スペクトル）の波形情報を用いて、土壌中の放射性セシウム濃度とその深度分布を推定する方法の確立を目指している。本年度は、放射性セシウム濃度の深度分布とそれに伴うガンマ線量率分布の実態把握のため、福島県内で得られた土壌層毎の放射性セシウム濃度と土壌面（林床面）におけるガンマ線量率の深度分布のデータ解析を行い、さらにモデル計算によるガンマ線量率分布の再現を試みた。また、放射性セシウムの標準線源を用いて、ガンマ線の土壌透過実験を行い、土壌層を通過したガンマ線の減衰特性を調べた。
土壌中の放射性セシウム濃度は分解の進んだリター層（F層）や土壌の表面付近において高かった。また、土壌中の放射線量率は林床面において高く、深さとともに減少したが、約3cm 深より下層では放射線量率の変化は小さくなった。この結果、放射性セシウムの多くはF層と土壌浅層に留まっており、このため、林床面付近での放射線量率が高く維持されていることがわかった。測定された放射性セシウムの濃度分布を用いて、モデル計算によって土壌中放射線量率を求めてみたところ、放射線量率の深度分布の傾向をよく表すことができたが、実測値と計算値との差が大きかったため、今後、モデルの改良を行う。
ガンマ線の土壌透過実験において、透過ガンマ線量率は、土壌層厚や土壌水分含量の増加にともない減衰することを実験的に確かめた。しかし、透過ガンマ線量率は、土壌層内で生じた散乱成分を含むため、線減衰係数から期待される線量率よりも大きくなった。このときの、ガンマ線スペクトルの波形には、光電効果領域とコンプトン効果領域でのエネルギー減少と増加がはっきりと表れていたため、放射性セシウム量の非破壊測定に、この波形情報が利用できると考えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度研究実施計画に従って研究を実施したため、順調に進展しているといえる。
本年度の研究計画は2つあったが、森林土壌中の放射性セシウム分布とガンマ線量率およびガンマ線スペクトルの基本データの取得、および標準線源を用いたガンマ線の土壌透過実験の実施の両計画とも目標を達成している。試験データの詳細な解析が幾分遅れているが、全体計画の実施に関して問題はないと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度以降も研究実施計画に沿って研究を実施する。平成27年度の研究実施計画では、放射性セシウム濃度分布を考慮したガンマ線の土壌透過実験を行い、その結果を再現する数値モデルを作成する。土壌透過実験に関しては、土壌試料の調整や器具の準備などは済んでおり、計画通りに行う予定である。数値モデルによる再現は、当初に予定していた自作の数値モデルの使用を取りやめ、公開されているモデルの使用に変更することにした。このモデルは、物質中でのガンマ線の振る舞いをモンテカルロ法に基づいて計算しているため、土壌層を通過する際のガンマ線の減衰および散乱の状況をより良く再現できると考えている。モデルの変更以外は、計画通りに研究を実施し、平成28年度（最終年度）に現地調査に導入できる測定技術の確立を目指す。
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Research Products
(2 results)
