12万年間の北極アイスコアから見た地球規模環境汚染の歴史と将来予測超微量分析による自然と人間活動の寄与

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08458147
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 工藤 章 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (00281113)
• 研究分担者: 菅原 正孝 大阪産業大学, 工学部, 教授 (60026119) ; 寺島 泰 京都大学, 工学部, 教授 (50019717) ; 藤川 陽子 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90178145)
• キーワード: 北極アイスコア / プルトニウム / 放射性セシウム / 微量分析 / フォールアウト

研究概要

カナダ北極領のエメズメア島アガシ-氷河から過去1万5千年間分相当のアイスコア2本および核実験の実施された期間に相当する氷層10本を採取した。このアイスコア中に保存された、1945年に長崎に投下された原爆に由来する極微量の放射性フォールアウト(^<137>Cs,^<239+240>Pu)をα線スペクトメトリー法およびコンプトン抑制型ガンマ線スペクトロメトリー法により測定した。この北極アイスコアの分析結果から、北極を含む北緯80度-90度地帯へのプルトニウム・セシウムの到達割合は、それぞれ初期放出量の0.017%,3.3%であった。すなわち、同一地点に放出された粒子状物質(死の灰)であっても、元素や初期の化学形態によりその大気圏における挙動と輸送機構は異なることが明確に示されたと言える。この知見を利用すれば、アイスコア中に保存された、過去に気候の大変動をはさせた火山噴火の噴出物量とプルトニウム等の北極圏への到達率を対比して、大規模気候変動につながる粒子状物質の噴出・成層圏の移行規模が測定できると考えられた。そこで、現在、長崎原爆以降に実施された大気圏核実験のプルトニウムを含む放出物の北極圏における下降率を測定するためのアイスコア分析を実施しつつある。また、ICP-質量分析装置を利用した微量元素分析に関しては、今年度は、一般環境中のフォールアウトの鉛の同体位比を同装置で測定ことにより、大気圏を移行する鉛の産地特定等を行った。この手法をアイスコアに応用し、人間活動および火山噴火等の自然現象により大気圏に放出された鉛その他の金属げその世界的な移行状況を明らかにする準備を行いつつある。

研究成果

• [文献書誌] Kudo,A.et al.: "Global transport rates of ^<137>Cs and ^<239+240>Pu priginating from the Nagasaki A-bomb 1945 as determined from analysis of Canadian arctic ice cores" J.Environmental Radioactivity. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Kudo,A.,et al.: "Behavior of plutonium interacting with bentonite and sulfate reducing anaerobic bacteria." Material Research Society Symposium Proceedings. (1997)
• [文献書誌] Kudu,A.et al.: "Deposition rates of plutonium and fission product at the Agassiz ice cap on Ellesmere island,Canada" Proceedings of the Third International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic,Trosmo,Norway. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Kudo A.et al.,: "The application of artificial radionuclides from Nagasaki A-bomb as a global transport tracer at Canadian arctic ice caps" Proceedings of 10th Pacific Basin Nuclear Conference Kobe,Japan. 1366-1373 (1996)
• [文献書誌] Zheng,J.,Kudo,A et al.: "History of the Past Climate Changes Using Elesmere Ice Cores" Tellus. (印刷中). (1997)