| 研究課題/領域番号 |
23K23269
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02001 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
笹 公和 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)
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| 研究分担者 |
坂口 綾 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00526254)
松崎 浩之 東京大学, 総合研究博物館, 教授 (60313194)
松中 哲也 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60731966)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | ヨウ素129 / 加速器質量分析法 / ヨウ素129標準試料 / 長半減期放射性ハロゲン / ヨウ素環境移行 / 加速器質量分析 / 標準試料 / 環境移行 / 人為起源 / 人新世 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
加速器質量分析(AMS)の技術進展により，難測定核種であるヨウ素129 (I-129:半減期1,570万年)について，I-129/I-127比として10E-14レベルでの検出が可能となった。しかし，世界基準となるI-129の標準試料が存在しておらず，I-129分析評価の基準が明確に担保されていない問題が生じている。本研究では，I-129のAMSにおいて，標準試料の開発と分析精度と感度の向上及び評価手法の確立を図る。大気圏核実験や福島第一原発事故，原子力施設などに起因する人為起源I-129の核種スパイクを追跡することで，環境同位体トレーサーとしての有用性を確認して，環境移行過程の解明に寄与する。
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| 研究実績の概要 |
長半減期放射性核種であるヨウ素129 (I-129:半減期1,570万年)は，天然で生成される他に核分裂生成物として原子力関連事故でも放出される核種であり，被ばく影響の大きいヨウ素131 (I-131:半減期 8日)に対する代替指標ともなっている。近年，加速器質量分析法（AMS）の技術発展により，I-129/I-127比として，10E-14程度までの高感度検出が可能となった。本研究では，AMSによるI-129の検出感度と分析精度の向上を図り，I-129の標準試料を開発することで，I-129分析の評価手法を確立する。また，環境に加わった人為起源I-129の核種スパイクを追跡することで，I-129の環境移行過程の解明に寄与する。
本年度は，米国国立標準技術研究所(NIST)の新たなI-129用標準試料(SRM3228, 3230a)の検定試験を実施した。標準試料のI-129/I-127比の参考値は5.7×10E-14～5.7×10E-11であり，参考値に対し矛盾のない結果が得られた。
福島第一原発事故により環境中に加わった人為起源I-129の痕跡を福島県および周辺地域の土壌，河川水，海水を用いて確認をおこなった。福島県沖の海水調査では，海水中I-129濃度の分析を行った。その結果，処理水放出前において，沖合では原発事故前のI-129濃度レベルまで下がっていたが，原発近傍ではI-129濃度が高いことが示唆された。I-129の降下量調査では，太平洋側と日本海側のそれぞれで降水を採取して測定を実施した。I-129/I-127比のAMS測定値は，日本海側に特徴的にみられる冬季に高い傾向がみられた。雨水におけるI-129降下率については，全体で(0.22 - 69)×10E3 (atoms/cm^2/day)となった。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
I-129標準試料の開発準備を進めることと併行して，加速器質量分析法によるI-129の高感度測定法の開発を推進した。また，米国国立標準技術研究所(NIST)の新たなI-129用標準試料の比較検定試験を実施した。人為起源I-129の分析に関する環境動態研究として，福島第一原発事故により環境中に加わったI-129の痕跡調査を実施した。また，福島第一原発における処理水について，バックグラウンドデータとなる海水中のI-129データを得ることができた。更に，海洋循環の調査研究に，人為起源I-129の測定結果が適用可能であるとの見込みが得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
I-129の加速器質量分析(AMS)における標準試料の開発を継続する。I-129標準液体の同位体希釈を行い，測定形態のヨウ化銀(AgI)の形成を実施する。加速器イオン源の整備を実施して，ヨウ素イオンの引き出し電流値の向上と安定供給を図る。
福島第一原発事故により環境中に加わったI-129の痕跡を福島県およびその周辺地域の土壌や河川水，海水を用いて確認する。海洋放出が開始された処理水については，告示濃度以下であるが検出可能なレベルでI-129が含まれると想定されている。2025年度は処理水放出後の海水，堆積物，海藻等に含まれるI-129を追跡して、海洋放出の影響を評価する。
人為起源I-129は，海洋において水塊移動のトレーサーとして利用できる。南極周辺海域は，北半球の北極海や日本海と比べI-129濃度が2-5桁低いレベルであり，人為起源I-129を含んだ水塊を検出する上で非常に適している海域である。I-129をトレーサーとして，南大洋における海洋循環を明らかにする。海洋循環の調査研究を含めて，I-129の全球的な物質循環の評価を実施する。
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