Re-emission of heavy water vapour from soil to the atmosphere

重水の土壌から大気への再放出

横山 須美; 野口 宏; 一政 祐輔*; 一政 満子*

Yokoyama, Sumi; Noguchi, Hiroshi; Ichimasa, Yusuke*; Ichimasa, Michiko*

核融合施設では、大量のトリチウムを扱うため、周辺の公衆の被ばく線量評価を行ううえでは、施設から放出されたトリチウムの環境中での挙動を調べておく必要がある。特に施設から放出されたトリチウムが土壌に沈着した後、再放出される過程については、あまりデータが得られていないことから明らかにしておく必要がある。本報告書では、特にトリチウム水(HTO)の土壌からの再放出を調べるために、HTOの代わりに重水(HDO)を用いて、土壌に沈着したHTOの再放出過程を模擬した野外実験を行った結果について報告する。実験には、ビニールハウス内でHDOに上面をばく露した土壌(ばく露土壌)及びあらかじめ重水を均一に混合した土壌(重水混合土壌)を用い、土壌を薄く分割して、任意の時間ごとにこれらの土壌水分中HDO濃度の深さ分布の時間変化を調べた。その結果、ばく露土壌及び重水混合土壌の両方の表層土壌水分中重水濃度の低下が著しいものの、ばく露土壌の方が重水混合土壌に比べて、低下割合が大きかった。さらに、交換,蒸発及び拡散過程を考慮した簡易なHTO環境移行モデルを用いて本実験結果の解析を行った結果、モデルは比較的実験結果と良い一致を示すことがわかった。

The reemission process of tritiated water (HTO) deposited on a soil surface is an important process to assess tritium doses to the general public around nuclear fusion facilities. A field experiment using heavy water (HDO) as a substitute for HTO was curried out in the summertime to investigate the reemission process of HTO from soil to the atmosphere. In the experiment, the time variations of the depth profiles of HDO concentrations in soil exposed to HDO vapour and soil mixed with HDO were measured during the reemission process on the field. The decrease of HDO concentration insoil water of exposed soil was much greater than that of mixed soil. The reemission process was analysed using a model including the evaporation of HDO from soil, the exchange between the soil HDO and air HO, and the diffusion of HDO in soil. It was found that the model is applicable to calculating the time variations of detailed depth profiles of HDO concentration in soil water in surface soil layers.