| 研究課題/領域番号 |
23K24271
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03010 (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52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
細田 正洋 弘前大学, 保健学研究科, 教授 (30457832)
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| 研究分担者 |
床次 眞司 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (80247254)
赤田 尚史 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (10715478)
田副 博文 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (60447381)
大森 康孝 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 准教授 (70637602)
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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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 花崗岩風化土壌 / 赤色褐色土 / 散逸係数 / 比表面積 / 細孔分布 / 関東ローム / 実効拡散係数 / ラドン / 散逸率 / 拡散係数 / 土壌 / リーク試験 / ラドン-222 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
天然放射性希ガスのラドンは喫煙に次いで2番目の肺がんリスク因子である。肺がんリスクの指標として土壌からのラドンの散逸率が有力である。しかし、散逸率を短期間で広範囲に実測することは技術的に困難であり、国際機関が報告した計算モデルでは我が国の実測値を再現できない。また、海外の研究者により提唱された実験式が、土質や風土が明らかに異なる国内土壌に適応できるのかは不明である。本研究では、国内の土質環境を反映した新たな散逸率の実験式を提唱するために実験手法を確立するとともにフィールド調査による検証を行う。
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| 研究実績の概要 |
当該年度は、花崗岩風化土壌と採取地が異なる2種類の赤色褐色土を用いて散逸係数を評価した。その結果、赤色褐色土の散逸係数は花崗岩風化土壌と比べて高い傾向を示した。そこで、比表面積や細孔分布の測定を行った結果、赤色褐色土の全細孔容積が花崗岩風化土壌よりも大きく、つまり比表面積が大きかった。土壌粒子の比表面積が大きいことで粒子表面からラドンが散逸しやすく、その結果散逸係数が高くなったと考えられる。
測定に用いる土壌試料の厚さを変化させて散逸係数を評価した結果、土壌試料厚が増加すると散逸係数が減少し、この影響は赤色褐色土で特に顕著であった。土壌試料の厚さが1 cmから3 cmの範囲では散逸係数は一定値を示した。しかし、3 cm以上の厚さでは散逸係数は減少傾向を示した。これは、土壌厚の増加によるラドン濃度勾配の急峻化と、土壌粒子表面や細孔へのラドンの吸着量の増加が原因と考えられる。一方、土壌重量を一定に保ちながら厚さを変化させた場合には散逸係数は一定値を示した。
土壌試料の体積に対する蓄積容器内の気相体積の比を20程度を基準とすることで、蓄積容器の容積に応じた最適な土壌量を事前に推定することができ、散逸係数を正確に評価することが可能となった。
実効拡散係数の評価に際し、ポンプの設定流量を0.1 L/minとしたときの空気中のラドン拡散係数を基準として、ポンプの設定流量を0.2及び0.3 L/minに変えて気相中のラドン拡散係数を評価した結果、0.1 L/minに設定して評価した値と比べてそれぞれ1.2倍及び1.5倍であった。さらに、拡散係数の相対標準偏差は流量の増加にともない13%から37%まで増加した。よって、本研究で開発したシステムの下部タンクの設定流量をを0.1 L/minとした。また、関東ローム土壌を用いて乾燥状態でのラドン実効拡散係数を評価した結果、先行研究での結果と近い値が得られた。
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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
ラドン散逸係数を定量評価するための最適な実験条件を明らかにした。さらに、遅れていた実効拡散係数の測定に関しても実環境土壌の測定に取り掛かることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
散逸係数に関しては、本年度に決定した実験条件は２種類の土壌主で得られた結果であるため、土壌種を増やして他の土壌試料でも適用可能であるか検討する。その後、温度や水分量を変えた評価を実施する。
実効拡散係数の評価に関しては、関東ローム土壌の水分量を変化させた際のデータを取得するとともに、他の土壌種での検討も行う。
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