| 研究領域 | 福島原発事故により放出された放射性核種の環境動態に関する学際的研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
24110004
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
山田 正俊 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (10240037)
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| 研究分担者 |
加藤 義久 東海大学, 海洋学部, 教授 (00152752)
永井 尚生 日本大学, 文理学部, 教授 (10155905)
津旨 大輔 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371494)
本多 牧生 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, チームリーダー (20359160)
鄭 建 独立行政法人放射線医学総合研究所, 放射線防護研究センター, 主任研究員 (30370878)
浜島 靖典 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60172970)
田副 博文 弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 助教 (60447381)
熊本 雄一郎 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, 技術研究副主幹 (70359157)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | 環境動態解析 / 放射性物質 / 環境分析 / 福島第一原子力発電所事故 / 海洋 / 海洋拡散シミュレーション |
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| 研究概要 |
１．黒潮続流より南側の亜熱帯域で、深さ約300 mの亜表層で放射性セシウムの極大値が観測された。事故直後に黒潮続流の南側に降り注いだ放射性セシウムは表面海流に沿って東向きに輸送されただけでなく、事故後約10ヶ月以内に亜熱帯モード水の形成および沈み込みにより南向きにも輸送されたと結論した。そのモード水中に含まれるCs-134の全量は約6 PBqと見積もられ、これは北太平洋に放出された福島原発事故由来Cs-134の総量の10～60%に相当することが分かった。また、Sr-90がCs-137と同様に原発近海で高く、港湾から拡散した高濃度水塊が沿岸流によって南へと輸送されている姿を明瞭にとらえた。Sr-90/Cs-137比は原発近海の監視定点の値と一致しており、長期的な漏洩を示唆している。
２．福島第一原子力発電所事故後17-18ヶ月の福島沖から北部北太平洋（北緯47度、西経170度）までの表層0-100mの海水において、一定のI-129/Cs-137を持つ事故起源かつ大気経由で沈着したI-129, Cs-137の付加が確認された。
３．西部北太平洋外洋域の観測定点の水深の異なるセジメントトラップに捕集された放射性セシウムフラックスの時系列変化を解析したところ、粒状態放射性セシウムの多くは一日当たり約50mの速度でゆっくりと沈降していることが明らかとなった。また、原発沖陸棚堆積物の高濃度汚染粒子は、海底付近で再懸濁し、海水の流れと伴に沿岸に沿って沈着と懸濁をくり返しながら南下していることが分かった。
４．領域海洋モデルおよび北太平洋モデルを用い、福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの再現計算を実施し、観測結果と比較することによって、現象解明を行った。また、領域海洋モデルについては、学術会議のモデリングＷＧと連携し、複数モデルの相互比較実験を行い、モデル間のばらつきを把握した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
１．Sr-90の新規分析法の開発により迅速に分析を実施する体制を確立した。この成果として原発近海での包括的な濃度分布に関する調査を実施することに成功した。また、放射性セシウムや放射性ヨウ素、トリチウムなど他核種に渡る分析体制が維持されており、これらの情報を組み合わせて評価することで不透明な原発および汚染水問題の状況を把握することが可能である。
２．試料の採取とI-129,Cs-134,Cs-137の分析はほぼ予定通りに進行している。福島沖から北部北太平洋におけるI-129,Cs-134,Cs-137の３次元分布・インベントリ・経時変化を明らかにした。
３．予定通り沈降粒子が捕集でき、放射性セシウム濃度、フラックスを定量化し、結果を論文発表した。
４．福島沖陸棚域とその外縁域に設定した4つの定点において、堆積物コア中のCs-137の鉛直分布を明らかにし、そのコア中の蓄積量を求めた。汚染粒子が福島沖沿岸における南下流に伴なって移動するものの、鹿島沖における黒潮に阻まれ沿岸から斜面域に順次移動すると予想した結果と矛盾しない成果を得た。また、海洋試料(堆積物と海水)中のＰｕ同位体の高精度分析法を開発した。実試料の測定も順調に進展しており、福島原発事故由来Ｐｕ同位体の汚染の実態解明に寄与できた。
５．領域スケール、北太平洋スケールに対し、事故後1年以上のシミュレーションを実施でき、観測値との整合性について確認できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．今後も汚染水問題の解決と漏洩の監視のために海水のSr-90濃度の調査と簡易分析法の提案・普及を継続することが不可欠である。また、Srには生体硬組織へ濃縮する傾向が強いため、動物プランクトンや魚類など生物試料との相関についても調査を行う。
２．KS-14-6次航海（福島沖、2014.4.30-5.9）およびKH-14-06次航海（東京-南極、2014.12.2-2015.2.26）における北太平洋東経165度の縦断観測（北緯35-15度）による海水の採取を行い、I-129,Cs-134,Cs-137の分析と動態解析を行う。
３，事故1年半後には外洋域のセジメントトラップに放射性セシウムは検出されなくなった。今後は半遠洋（福島原発から南南東に約100km）に設置したセジメントトラップ試料中の放射性セシウムを中心に分析・解析を行う。
４．福島沖には大水深の日本海溝が南北に延びている。陸棚域の放射能汚染粒子は、やがてはこの日本海溝に集積するものと考えられる。すでに、海溝域から堆積物コアを採取しているので、Cs-137の分析を行う。
５．直接漏洩と大気からの降下を考慮した海洋拡散シミュレーションを実施してきたが、直接漏洩開始前（2011年3月26日以前）の過小評価を改善するため、初期の河川からの流入を考慮したシミュレーションを実施し、海水濃度の時空間変化の再構築を行う。
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