| 研究課題/領域番号 |
21K12205
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
谷口 圭輔 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 准教授 (80774794)
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| 研究分担者 |
遠藤 徳孝 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (60314358)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 河川 / 放射性セシウム / 水路実験 / 写真測量 / 混合粒径 / 砂礫洲 / 堆積物 / ベッドフォーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2011年の福島第一原発事故由来のCs-137のうち、河川を流下するものの90%以上が粘土などの微細土砂粒子に吸着されている。河川水中のCs-137は初年度に比べ1～2桁低下しているが、現在も初期沈着量の0.1-0.01%のオーダーで毎年流出し続けている。Cs-137の流路内の滞留に関連して、砂洲（礫洲）などの堆積物中の粗大粒子間隙にトラップされる粘土粒子の挙動の理解が必須である。微細粒子の滞留時間の予測モデリングのために、河道勾配・粒径混合比、浮遊粒子濃度などとの関連を現地観測、数値計算、水路実験により総合的に検討する。
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| 研究成果の概要 |
河川で輸送される砕屑物が広い粒度分布を持つ場合、大粒子の間に細粒画分が取り込まれることがある。本研究では、水路実験による細粒成分の取り込み過程の観測、実河川での出水時の地形変化を調べる写真測量、土砂試料の粒度分布とCs-137濃度の測定を実施した。水路実験では、細粒が粗粒画分の下に保持されたり、巨礫の陰の局所的な渦で両者が混合されたりする事例を観測した。実河川では、出水前後の地形変化を写真測量で捉え、土砂試料を取得した。粒度分布とCs-137濃度の変化から、今後粒径画分ごとの混合比を粒度分布から決定できれば、Cs-137をトレーサーとして、細粒粒子の入替わりを検出できる可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
川の流れの中に土砂が堆積し、洲を作ることがある。普通は、大きな粒子ほど堆積しやすいが、大きな粒子と細かい粒子が混ざって運ばれている河川では、細かい粒子が取り込まれやすくなる場合がある。この研究では、セシウムの細かい粒子に吸着されやすい質を活かして、実河川の砂礫洲で細かい土砂の流失や再堆積の量を計算できないかと考えた。大雨の前後での調査の結果、新しくできた起伏の土砂と元からの土砂、両方の試料を比較することができた。原発事故由来のセシウム137を、その細かい粒子がもとからあったものか、新しく取り込まれたものかを判断する道具（環境トレーサー）として使うことができる可能性を示すことができた。
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