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本研究は、核融合炉施設周辺の環境トリチウムモニタリングに関する知見を得ることを目的として行った。特に、環境で確認されている高いリターやヒューマスのトリチウム濃度の原因解明を、環境測定と実験室の曝露実験から行った。
【結果の概要】
土岐市の試料のFWT濃度はリターとヒュウマスによる差はみられず、濃度は雨のトリチウムレベルを示した。しかし、FWT濃度は採取時期による濃度変化が見られ、乾燥期は増加し、雨が降ると低下した。これは、リターやヒュウマスに付着している微生物による大気中の水素やメタンの酸化によるトリチウムの付加と雨による洗浄のためと考えられる。実験室におけるHT曝露実験では、全ての環境試料がHT酸化活性を示したことから、大気中のHT酸化が環境試料のFWT濃度変化の原因と結論される。土岐試料のOBT濃度はリターとヒュウマスはFWT濃度より明らかに高い値を示した。実験室のHT曝露実験では、OBT/FWT比はHT曝露の方がHTO曝露より高い傾向を示した。このことから微生物活動で大気中HTが酸化されると、局所的に高いHTO濃度が形成され、そのトリチウム水が効率的に微生物の有機物に固定されるメカニズムが明らかになった。また、福岡市近郊で採取したリターとヒュウマスのFWT及びOBT濃度は、土岐市での採取試料と同じ傾向を示した。福岡市と土岐市のように遠く離れた場所で採取した試料が、トリチウム濃度分布に関して同じ傾向を示すことから、大気中HTの微生物による酸化とそれに伴うFWT濃度の変化、そしてOBT濃度の増加は広く一般環境で起こっている現象と言える。
核融合炉から放出されるトリチウムの化学形は明確ではないが、どの様な化学形で放出されても、以上の研究結果は、施設周辺環境(土壌有機物)にトリチウムが保持されることを暗示している。従って、施設周辺のモニタリングでは土壌有機物を分析することが必要不可欠である。
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