Vertical and lateral transport of particulate radiocesium off Fukushima

福島県沖における粒子状放射性セシウムの鉛直及び水平輸送

乙坂 重嘉  ; 中西 貴宏   ; 鈴木 崇史  ; 佐藤 雄飛; 成田 尚史*

Otosaka, Shigeyoshi; Nakanishi, Takahiro; Suzuki, Takashi; Sato, Yuhi; Narita, Hisashi*

福島第一原子力発電所から約100km東方の沖合に、2011年8月から約2年間にわたってセジメントトラップを設置し、事故由来の放射性セシウムの海底への輸送フラックスを見積もるとともに、鉛同位体濃度等を指標として沈降粒子の輸送過程を解析した。Cs粒子束は観測期間の初期に高く、季節的に変動しながら全体として減少傾向を示した。この放射性セシウムの粒子束は、主に2つのモードで制御されていた。一つ目は表層水中で放射性セシウムを取り込んだ粒子の急速な鉛直輸送(鉛直モード)であった。このモードは、特に事故後の早い段階で支配的であり、観測点付近の海底における放射性セシウムの分布を形成したと推測された。二つ目のモードは、海底付近に運ばれた粒子状放射性セシウムの再移動であった(水平モード)。福島周辺の広域で採取した海底堆積物中のCs/Pb比を沈降粒子と比較することにより、水平モード時に堆積物が移動する範囲は数十km程度であると推定された。

From August 2011 to July 2013, a sediment trap was deployed at 100 km east of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant and sinking particles were collected. Sinking flux of Cs decreased over time with seasonal fluctuation. The Cs fluxes were mainly affected by two principal modes. One was a rapid sinking of radiocesium-bound particles (moderate mode). This mode was dominant especially in the early post-accident stage, and was presumed to establish the distribution of radiocesium in the offshore seabed. Another was the secondary transport of particles attributed to turbulence near the seabed and was observed in winter (turbulence mode). Although the latter process would not drastically change the distribution of sedimentary radiocesium, attention should be paid as this key process redistributing the accident-derived radiocesium may cumulatively affect the long-term distribution.