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

• 研究課題/領域番号: 21H03575
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分63010:環境動態解析関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 放射性セシウム / ラジウム / 福島原子力発電所事故 / ガンマ線計測 / 亜寒帯海域 / 海水循環 / セシウム

研究開始時の研究の概要

放射壊変および海洋拡散により濃度が低くなったセシウム (特に短半減期の134Cs) 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の親潮寒流域において、134Cs、137Cs、 さらには226Ra (半減期；1600年)、228Ra (5.25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・解析する。そのうえで、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する。

研究成果の概要

海洋環境における溶存成分の循環に関する情報は、海洋物質動態のみならず、有事の事故に関わる海洋汚染に備え非常に重要である。本研究では、低バックグラウンドガンマ線測定法を適応し、亜寒帯海域を中心とした複数の溶存放射性核種 (134Cs、137Cs、226Ra、228Ra) 濃度の空間的に高分解能かつ高精度なデータベースを作成した。特に、福島原子力発電所事故由来の134Csの分布は有効な海水循環のトレーサーとなった。さらにラジウムのから得られる水塊情報を加え、亜寒帯海域を取り巻く時間軸を含む溶存汚染物質の循環パターンモデルを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

溶存放射性核種の分布から、日本列島近辺にもたらされる海水循環を議論した。本海域における溶存成分循環の時間軸設定は、汚染問題を考えるうえで極めて重要である。環境中に放出された時期・地域の明らかな放射性セシウムをトレースするのが極めて有効である。これら放射性核種の空間分布の充実は、海水循環の解明のみならず、今後の有事の際の溶存汚染物質循環の対策にも有効である。さらに本研究で得られる日本列島を取り巻く海水の134Csおよび137Cs濃度の分布は、風評被害対策にも重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Temporal changes in iodine-129 and radiocesium in the Canada Basin in the Arctic Ocean between 1993 and 2020 (2024)
  • 著者名/発表者名: Kumamoto Yuichiro、Hamajima Yasunori、Nishino Shigeto、Inoue Mutsuo、Nagai Hisao、Matsuzaki Hiroyuki、Yamagata Takeyasu、Murata Akihiko、Kikuchi Takashi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 53 ページ: 101071-101071
  • DOI: 10.1016/j.polar.2024.101071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subarctic-scale transport of 134Cs to ocean surface off northeastern Japan in 2020 (2023)
  • 著者名/発表者名: Inoue Mutsuo、Mashita Kaisei、Kameyama Hiroaki、Mitsunushi Hayata、Hatakeyama Yota、Taniuchi Yukiko、Nakanowatari Takuya、Morita Takami、Nagao Seiya
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 7524-7524
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Origin of surface water in the Southern Ocean: Implications of soluble radionuclide distributions (2023)
  • 著者名/発表者名: M. Inoue, H. Mitsunushi, K. Mashita, T. Matsunaka, Y. Inomata, M. Hayashi, S. Archer, S. Nagao
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 258 ページ: 107106-107106
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.107106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transport of reactive materials in the Sea of Japan: Implications from fine-resolution surface distribution of 228Th/228Ra ratio. (2022)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Continental Shelf Research 巻: 241 ページ: 104749-104749
  • DOI: 10.1016/j.csr.2022.104749
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transport paths of radiocesium and radium isotopes in the intermediate layer of the southwestern Sea of Okhotsk. (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue, M., Mashita, K., Kameyama, H., Takehara, R., Hanaki, S., Kaeriyama, H., Miki, S., Nagao, S.
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 250 ページ: 106931-106931
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.106931
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seasonal variations in marine polycyclic aromatic hydrocarbons off Oki Island, Sea of Japan, during 2015-2019 (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsunaka Tetsuya、Nagao Seiya、Inoue Mutsuo、Mundo Rodrigo、Tanaka Saki、Tang Ning、Yoshida Masa-aki、Nishizaki Masanori、Morita Masaya、Takikawa Tetsutaro、Suzuki Nobuo、Ogiso Shouzo、Hayakawa Kazuichi
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 180 ページ: 113749-113749
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.113749
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fukushima-derived radiocesium in the western subarctic area of the North Pacific Ocean, Bering Sea, and Arctic Ocean in 2019 and 2020 (2022)
  • 著者名/発表者名: Kumamoto, Y., Aoyama, M., Hamajima, Y., Inoue, M., Nishino S., Kikuchi, T., Murata, A., Sato, K.
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 251-252 ページ: 106949-106949
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2022.106949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical profiles of 226Ra and 228Ra activity concentrations in the western Subarctic Gyre of the Pacific Ocean (2022)
  • 著者名/発表者名: Tazoe, H., Obata, H., Hara, T., Inoue, M., Tanaka, T., Nishioka, J.
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 9 ページ: 824862-824862
  • DOI: 10.3389/fmars.2022.824862
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] オホーツク海、道東海域における 137Cs濃度の経年変動からみた海水循環． (2023)
  • 著者名/発表者名: 真下海成・井上睦夫・谷内由貴子・中野渡拓也・長尾誠也
  • 学会等名: 日本放射化学会第67回討論会
• [学会発表] Water circulation in the Southern Ocean: Implications of 226Ra and 228Ra distributions. (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue, M., Mitsunushi, H., Mashita, K., Hanaki, S. Kameyama, H., Matsunaka, T., Kumamoto, Y., Inomata, Y. Hayashi, M., Nagao, S.
  • 学会等名: K-INET International Symposium Joint Usage/Joint Research on Transboundary Pollution and its Impact on Social Environment.
  • 国際学会
• [図書] Field Work and Laboratory Experiments in Integrated Environmental Sciences (2023)
  • 著者名/発表者名: Inoue, M., Ochiai, S.
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Springer
• [図書] 月刊海洋 (2023)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 海洋出版株式会社
• [図書] 日本海域研究54 (2023)
  • 著者名/発表者名: 井上睦夫
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 環日本海域環境研究センター
• [図書] 月刊海洋 (2022)
  • 著者名/発表者名: 井上睦夫
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 海洋出版株式会社
• [図書] Book Series of the International Consortium on Landslides (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Oguri, K., Inoue, M., Hsiung, K., Kudaka, T., Takai, K.
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer Nature
• [図書] Book Series of the International Consortium on Landslides (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Oguri, K., Inoue, M., Hsiung, K., Kudaka, T., Takai, K.
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: SpringerNature