加速器質量分析法を用いた極微量放射性核種分析による地球環境動態研究手法の確立

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21310004
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 笹 公和 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)
• 研究分担者: 末木 啓介 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90187609) ; 戸崎 裕貴 筑波大学, 生命環境系, 産業技術総合研究所, 助教, 特別研究員 (80533215) ; 大木 俊征 筑波大学, 高エネルギー加速器研究機構, 研究基盤総合センター, 加速器研究施設, 研究員, 助教 (60415049) ; 別所 光太郎 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 准教授 (10300675) ; 松村 宏 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 准教授 (30328661)
• 連携研究者: 長島 泰夫 筑波大学, 名誉教授 (60091914)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 環境計測 / 加速器質量分析 / 地球環境変動 / 放射性核種 / 同位体分析

研究概要

加速器質量分析法(Accelerator Mass Spectrometry: AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度で検出できる最先端の分析手法である。本研究では、環境動態研究への適用が限られていた重い極微量放射性核種を環境トレーサーとして活用し、新たな環境動態研究手法を確立することを目的としている。極微量放射性核種によるグローバルフォールアウトの蓄積・移動量の評価では、茨城県つくば市の降水中の36Cl 濃度と降下量について、月別の変動を明らかにした。つくば市での^<36>Cl 平均降下量として、32±2 atoms m^<-2> s^<-1> という値を得た。その他、^<36>Cl 核実験起源パルスを環境トレーサーとした地下水流動系の研究手法を確立した。国内表層土壌中の^<36>Cl, ^<129>I 及び^<137>Cs の分布を調査して、極微量放射性核種によるグローバルフォールアウトの蓄積量及び移動量を評価した。また、本研究手法を福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種の分布調査に適用した

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of^<36>Cl deposition flux incentral Japan: Natural backgroundlevel and its seasonal variability (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tosaki, Norio Tase, Kimikazu Sasa,Tsutomu Takahashi, Yasuo Nagashima
  • 雑誌名: Journal of environmentalradioactivity 巻: 106 ページ: 73-80
  • DOI: DOI:10.1016/j.jenvrad.2011.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firstassessment of individualradionuclides distributions from theFukushima nuclear accident coveringcentral-east Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Norikazu Kinoshita, Keisuke Sueki,Kimikazu Sasa, Jun-ichi Kitagawa,Satoshi Ikarashi, Tomohiro Nishimura,Ying-Shee Wong, Yukihiko Satou, KojiHanda, Tsutomu Takahashi, MasanoriSato, Takeyasu Yamagata
  • 雑誌名: Proceedings of theNational Academy of Sciences (PNAS) 巻: vol.108, no.49 ページ: 19526-19529
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.1111724108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-traceanalysis of ^<36>Cl by accelerator massspectrometry: an interlaboratorystudy (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Merchel, W. Bremser, V. Alfimov, M.Arnold1, G. Aumaitre, L. Benedetti, D.L. Bourles, M. Caffee, L. K. Fifield,R. C. Finkel, S. P. H. T. Freeman, M.Martschini, Y. Matsushi, D. H. Rood, K.Sasa, P. Steier, T. Takahashi, M.Tamari, S. G. Tims, Y. Tosaki, K.
  • 雑誌名: Analytical and BioanalyticalChemistry 巻: 400 ページ: 3125-3132
  • DOI: DOI:10.1007/s00216-011-4979-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of groundwater residencetime using the ^<36>Cl bomb pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tosaki, Norio Tase, Kimikazu Sasa,Tsutomu Takahashi, and Yasuo Nagashima
  • 雑誌名: GroundWater 巻: 49 ページ: 891-902
  • DOI: DOI:10.1111/j.1745-6584.2010.00795.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of ^<36>Cl in the Yoro RiverBasin, Central Japan, and Its Relationto the Residence Time of the RegionalGroundwater Flow System (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tosaki, Norio Tase, AkihikoKondoh, Kimikazu Sasa, TsutomuTakahashi and Yasuo Nagashima
  • 雑誌名: Water 巻: 3 ページ: 64-78
  • DOI: DOI:10.3390/w3010064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of solutiondolines inferred from cosmogenic^<36>Cl lin calcite (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Matsushi, Tsuyoshi Hattanji,Sanae Akiyama, Kimikazu Sasa, TsutomuTakahashi, Keisuke Sueki and YukinoriMatsukura
  • 雑誌名: Geology 巻: 38 ページ: 1039-1042
  • DOI: DOI:10.1130/G31302.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Status and research programs of themultinuclide accelerator massspectrometry system at the Universityof Tsukuba (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi, Yuki Tosaki, Yuki Matsushi, Keisuke Sueki,Michiko Tamari, Takahiro Amano,Toshiyuki Oki, Shozo Mihara, YoshihiroYamato, Yasuo Nagashima, Kotaro Bessho,Norikazu Kinoshita, Hiroshi Matsumura
  • 雑誌名: Nuclear Instruments andMethods in Physics Research B 巻: 268 ページ: 871-875
  • DOI: DOI:10.1016/j.nimb.2009.10.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of cosmogenic ^<36>Cl in theDome Fuji ice core, Antarctica:Preliminary results for the LastGlacial Maximum and early Holocene (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimikazu Sasa, Yuki Matsushi, YukiTosaki, Michiko Tamari, TsutomuTakahashi, Yasuo Nagashima, KazuhoHoriuchi, Hiroyuki Matsuzaki,Yasuyuki Shibata, MotohiroHirabayashi, Hideaki Motoyama
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods inPhysics Research B 巻: 268 ページ: 1193-1196
  • DOI: DOI:10.1016/j.nimb.2009.10.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of ^<36>Cl/Cl in ariver-recharged aquifer: Implicationsfor the fallout rate of bomb-produced ^<36>Cl (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tosaki, Gudrun Massmann, NorioTase, Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi,Yuki Matsushi, Michiko Tamari, YasuoNagashima, Kotaro Bessho, HiroshiMatsumura
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methodsin Physics Research B 巻: 268 ページ: 1261-1264
  • DOI: DOI:10.1016/j.nimb.2009.10.148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Denudation rates of carbonatepinnacles in Japanese karst areas:Estimates from cosmogenic ^<36>Cl incalcite (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Matsushi, Kimikazu Sasa, TsutomuTakahashi, Keisuke Sueki, YasuoNagashima, Yukinori Matsukura
  • 雑誌名: Nuclear Instruments andMethods in Physics Research B 巻: 268 ページ: 1205-1208
  • DOI: DOI:10.1016/j.nimb.2009.10.134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of past migration of the icedivide between the Shirase and Soya drainage basins derived from chemicalcharacteristics of the marginal ice inthe Soya drainage basin of EastAntarctica (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Iizuka, Hideki Miura, ShogoIwasaki, Hideaki Maemoku, TakanobuSawagaki, Ralf Greve, Hiroshi Satake,Kimikazu Sasa and Yuki Matsushi
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 56 ページ: 395-404
  • DOI: DOI:10.3189/002214310792447707
  • 査読あり
• [学会発表] 福島原発事故由来の放射性ヨウ素129の加速器質量分析と放射性ヨウ素131評価法への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和、末木 啓介、北川 潤一、木下 哲一、高橋 努、沈 洪涛、松村 万寿美、山形 武靖、松崎 浩之
  • 学会等名: 日本原子力学会「2012年春の年会」
  • 発表場所: 福井大学文京キャンパス
  • 年月日: 20120319-21
• [学会発表] 最終退氷期から完新世にかけての南極氷床コア中の宇宙線生成核種^<36>Cl の分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒住 和奈, 笹 公和, 末木 啓介, 高橋努, 松四 雄騎, 戸崎 裕貴, 堀内 一穂,松崎 浩之, 本山 秀明
  • 学会等名: 第13回「環境放射能」研究会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構.
  • 年月日: 20120227-29
• [学会発表] 放射性核種^<137>Cs,^<129>I の土壌中の分布に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北川 潤一, 末木 啓介, 笹 公和, 高橋努, 木下 哲一, 松四 雄騎, 松崎 浩之
  • 学会等名: 第13回「環境放射能」研究会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 年月日: 20120227-29
• [学会発表] 福島第一原子力発電所事故により放出された放射性ヨウ素129 の表層土壌分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和, 末木 啓介, 北川 潤一, 高橋努, 沈 洪涛, 松村 万寿美, 安倍 聡美,佐藤 志彦, 木下 哲一, 山形 武靖, 松崎 浩之
  • 学会等名: 第13回「環境放射能」研究会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 年月日: 20120227-29
• [学会発表] New AMS project at theUniversity of Tsukuba (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi andKeisuke Sueki
  • 学会等名: The 4th EastAsia AMS Symposium
  • 発表場所: The University of Tokyo
  • 年月日: 20111216-18
• [学会発表] Distributions ofradionuclides ^<36>Cl and^<129>I in surfacesoils (2011)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Sueki, Jun-ichi Kitagawa,Takahiro Amano, Michiko Tamari,Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi,Norikazu Kinoshita, Hangtao Shen, YukiTosaki, Yuki Matsushi and HiroyukiMatuzaki
  • 学会等名: The 4th EastAsia AMS Symposium
  • 発表場所: The University of Tokyo
  • 年月日: 20111216-18
• [学会発表] 氷床コア中の宇宙線生成核種Cl-36の変動記録 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和、松四 雄騎、戸崎 裕貴、黒住 和奈、高橋 努、末木 啓介、松崎 浩之、堀内 一穂、東 久美子、本山 秀明
  • 学会等名: 第2回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 20111114-18
• [学会発表] 福島県および関東地方東部における福島原発事故の放射能調査 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下 哲一、末木 啓介、北川 潤一、五十嵐 訓、西村 朋紘、黄 穎斯、佐藤 志彦、半田 晃士、高橋 努、笹 公和、佐藤正教、山形 武靖
  • 学会等名: 2011年日本放射化学会年会・第55回放射化学討論会
  • 発表場所: 長野・若里市民文化ホール
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] Estimation of Groundwater Age Usingthe ^<36>Cl Bomb Pulse: a Case Study in theMt. Fuji Area, Central Japan,(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: YUKI TOSAKI, NORIO TASE, KIMIKAZU SASA,TSUTOMU TAKAHASH and YASUO NAGASHIMA
  • 学会等名: AOGS 2011
  • 発表場所: Taipei InternationalConvention Center, Taiwan
  • 年月日: 20110808-12
• [学会発表] 福島県東部地域における土壌中の放射性ヨウ素I-129の分布 原発事故の前と後- (2011)
  • 著者名/発表者名: 末木 啓介,北川 潤一,笹 公和,高橋 努,沈 洪涛,木下 哲一,松四 雄騎,松崎 浩之,山形 武靖
  • 学会等名: 生物と環境におけるヨウ素」2 0 1 1 - ヨウ素発見200 年記念 サテライトシンポジウム -
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 降水中の^<36>Cl/Cl および36Cl 降下フラックスの変動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸崎 裕貴,田瀬 則雄,笹 公和, 高橋努,長島 泰夫
  • 学会等名: 日本水文科学会2010年度学術大会.
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20101002-03
• [学会発表] 筑波大学における^<41>Ca-AMSの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木下 哲一、松村 万寿美、笹 公和、高橋努、末木 啓介、大浦 泰嗣
  • 学会等名: 2010年日本放射化学会年会・第54回放射化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス.
  • 年月日: 20100927-29
• [学会発表] 極微量放射性核種^<41>Caの加速器質量分析法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和, 木下 哲一, 松村 万寿美, 高橋 努, 末木 啓介, 長島 泰夫, 大浦 泰嗣
  • 学会等名: 日本原子力学会「2010 年秋の大会」
  • 発表場所: 北海道大学.
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] 富士山南麓地域における地下水年代の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸崎 裕貴, 田瀬 則雄, 笹 公和, 高橋努, 長島 泰夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20100523-28
• [学会発表] ACCELERATOR MASS SPECTROMETRY AT THETSUKUBA 12 MV PELLETRON TANDEMACCELERATOR (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sasa, T. Takahashi, Y. Nagashima,Y. Tosaki, N. Kinoshita, K. Sueki, H.Matsumura, K. Bessho, Y. Matsushi
  • 学会等名: The first InternationalParticle Accelerator Conference(IPAC10)
  • 発表場所: KyotoInternational Conference Center
  • 年月日: 20100523-28
• [学会発表] 筑波大学AMS におけるCl-36 を用いた地球環境科学研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和、高橋 努、戸崎 裕貴、末木 啓介、木下 哲一、天野 孝洋、北川 潤一、黒住 和奈、松村 万寿美、安部 聡美、長島 泰夫、松四 雄騎、別所 光太郎、松村宏
  • 学会等名: 第12回AMS シンポジウムプログラム
  • 発表場所: 桐生市民文化会館
  • 年月日: 20100523-24
• [学会発表] 極微量放射性核種の加速器質量分析による環境モニタリング研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和, 高橋 努, 戸崎 裕貴, 末木啓介
  • 学会等名: 日本原子力学会 2010年春の年会
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 20100326-28
• [学会発表] Multi-nuclide AMSsystem at the University of Tsukuba (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimikazu Sasa
  • 学会等名: NUCLEAR PHYSICS TRENDS: 7thJapan-China Joint Nuclear PhysicsSymposium, Tsukuba (Japan), 招待講演
  • 発表場所: AIP ConferenceProceedings
  • 年月日: 20091109-13
• [学会発表] Application ofCl-36 AMS to geo-environmentalsciences at the University of Tsukuba (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sasa, T. Takahashi, Y. Nagashima,Y. Tosaki, K. Sueki, Y. Takaya, N.Kinoshita, T. Amano, J. Kitagawa, K.Kurozumi, M. Matsumura, H. Matsumura,K. Bessho, Y. Matsushi
  • 学会等名: 3rd East Asian Symposium onAccelerator Mass Spectrometry(EA-AMS-3)
  • 発表場所: Xi'an AMS Center, Xi'an,China
  • 年月日: 20091019-22
• [学会発表] 加速器質量分析(AMS)によるCl-36 の測定とその応用 (招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和
  • 学会等名: 2009年日本放射化学会年会・第53回放射化学討論会
  • 発表場所: 日本大学文理学部百周年記念館
  • 年月日: 20090928-30
• [学会発表] AMS を用いた土壌中の36Cl/Cl同位体比 (2009)
  • 著者名/発表者名: 玉理 美智子、末木 啓介、天野 孝洋、笹 公和、高橋 努、松四 雄騎、戸崎 裕貴、大木 俊征、長島 泰夫、木下 哲一、松村 宏、別所 光太郎
  • 学会等名: 2009年日本放射化学会年会・第53回放射化学討論会
  • 発表場所: 日本大学文理学部百周年記念館
  • 年月日: 20090928-30
• [学会発表] 筑波大学12UD タンデム加速器を用いた加速器質量分析装置による極微量放射性核種の検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笹 公和, 高橋 努, 戸崎 裕貴, 末木啓介
  • 学会等名: 第6回日本加速器学会年会2009
  • 発表場所: 日本原子力研究開発機構
  • 年月日: 20090805-07
• [学会発表] Progress of an accelerator massspectrometry system at the Tsukuba12UD Pelletron tandem accelerator (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimikazu Sasa, Tsutomu Takahashi,Yasuo Nagashima, Yuki Tosaki, KeisukeSueki, Toshiyuki Oki, Takahiro Amano,Hiroshi Matsumura, Kotaro Bessho,Norikazu Kinoshita, Yuki Matsushi
  • 学会等名: The 11th International Conference "HeavyIon Accelerator Technology - HIAT"
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 20090608-12
• [学会発表] つくば市における降水中のCl-36 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸崎裕貴, 田瀬則雄, 笹公和, 高橋努,長島泰夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ 国際会議場
  • 年月日: 20090516-21
• [備考]
  • URL: http://www.tac.tsukuba.ac.jp/~ams/