河川における放射性核種の移行と存在形態に関する研究

A Review on studies of the transport and the form of radionuclides in the fluvial environment

松永 武

Matsunaga, Takeshi

日本原子力研究所では、大気中に放出され、地表に降下・蓄積した人工放射性核種の長期的移行挙動の理解に寄与することを目的として研究を行ってきた。本報告は、それらの研究の中で、大気から地表に降下した数種の放射性核種の河川流域における挙動についての研究を取りまとめたものである。収載した一連の研究では、1) 河川流域における核種の移行、2) 河川における核種の存在形態の2つの面から研究が行われた。研究の結果、河川水中の懸濁物質が放射性核種の移行媒体として重要であること、河川流域からの核種の年間流出量を河川流量との回帰式で近似できることが示された。チェルノブイル原子力発電所近傍の地域における研究により、溶存有機物がPu 、Amの移行に大きな役割を有していることが明らかにされた。さらに、この錯体形成の解釈ならびに放射性核種の保持体として重要な河底堆積物中の鉄・マンガン相の挙動について化学平衡論に基づくモデル適用された。これらの研究で得られた成果は地表面環境の広域的な汚染が起きた場合の長期的な環境影響の定量化に役立つものと考えられる。

The present report reviews a series of studies conducted in JAERI which have dealt with the behavior of atmospherically-derived radionuclides in a fluvial environment. The studies cited here firstly include investigations of the evaluation of the transport rate of the atmospherically-derived 137Cs, 210Pb and 7Be from the ground via a river to the downstream areas where the affected water is consumed. The studies validated i) the importance of suspended particulate materials in the fluvial discharge of those radionuclides, and ii) a methodology to estimate the discharge of those radionuclides. Secondly, studies in rivers and lakes in the vicinity of the Chernobyl Nuclear Power Plant revealed the role of natural dissolved organics in affecting the dissolution and transport of 239,240Pu, 241Am through complexation to form soluble species with the aid of a chemical equilibrium model The same sort of a model was also applied successfully for the behavior of iron and manganese (hydr)oxides in river recharged aquifers which could bear riverborne radionuclides.