Factors controlling the spatiotemporal variation of Cs in seabed sediment off the Fukushima coast; Implications from numerical simulations

福島沿岸沖における海底堆積物中のCsの時空間変動を支配する要因; 数値シミュレーションによる結果

三角 和弘*; 津旨 大輔*; 坪野 孝樹*; 立田 穣*; 青山 道夫*; 小林 卓也 ; 広瀬 勝己*

Misumi, Kazuhiro*; Tsumune, Daisuke*; Tsubono, Takaki*; Tateda, Yutaka*; Aoyama, Michio*; Kobayashi, Takuya; Hirose, Katsumi*

福島第一原子力発電所事故から1年間の海底堆積物中のCs-137(Cs)の時空間変動の支配要因について数値シミュレーションを用いて調べた。数値モデルはCsの底層水と堆積物間の輸送過程を吸着と脱着により考慮した。モデルは堆積物中の観測されたCs濃度の時空間変動を再現することに成功した。堆積物中のCsの空間分布は堆積物直上の底層水中に含まれるCs濃度の履歴と堆積物の粒径によって主に反映され、事故発生から数か月で形成された。モニタリング測点が位置する沖合海域における堆積物中Csのインベントリーは10Bqのオーダーであった。これは既往の観測による推定値と同程度であった。福島第一原子力発電所近傍の値も考慮すると、福島沿岸の堆積物中Csの総インベントリーは10Bqのオーダーとなった。

Major controls on spatiotemporal variations of Cs activity in seabed sediments derived from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident during the first year after the accident were investigated by using numerical simulations. The model successfully reproduced major features of the observed spatiotemporal variations of Cs activity in sediments. The spatial pattern of Cs in sediments, which mainly reflected the history of Cs activity in the bottom water overlying the sediment and the sediment particle size distribution, became established during the first several months after the accident. Taking Cs activities in sediments in the coastal area and in the vicinity of the power plant into account, increased the simulated total inventory of Cs in sediments off the Fukushima coast to a value on the order of 10 Bq.