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$$^{137}$$Cs in lichens after the Fukushima Nuclear Accident

福島事故後の地衣類の放射性セシウム濃度

土肥 輝美   ; 大村 嘉人*; 藤原 健壮 ; 飯島 和毅  

Dohi, Terumi; Omura, Yoshihito*; Fujiwara, Kenso; Iijima, Kazuki

2011年3月に起きた東京電力福島第一原子力発電所事故により、$$^{134}$$Csと$$^{137}$$Csを含む大量の放射性物質が放出された。地衣類は時間的空間的に有効な環境放射能のモニタリング対象物としてよく知られているため、日本の地衣類についても福島事故による放射性降下物の調査に用いられることが期待される。しかし、日本において地衣類を放射性降下物のモニターや指標に適用する研究も、それらに活用できる放射性セシウム濃度のデータも極めて少ない状況にある。本研究の目的は、地衣類を用いた生態系の放射性降下物の汚染状況を把握することである。そのため、(1)日本の地衣類の放射性セシウム濃度を測定すること、(2)地衣類中の$$^{137}$$Cs濃度と、放射性降下物の代用として用いる$$^{137}$$Cs土壌沈着量との関係を調べることを行う。試料は葉状地衣類と樹枝状地衣類で、2012年から2013年にかけて福島県を中心に、日本の中部・北部で58点採取した。これらの試料は、9種類のウメノキゴケ類、${it Cladonia stellaris}$, ${it C. rangiferina}$ and ${it Usnea aciculifera}$と同定された。放射性セシウム濃度は、$$gamma$$線測定法により決定した。試料採取日に補正した後の地衣類の放射性セシウム濃度(乾燥重量)は、$$^{134}$$Csで16.1Bq kg$$^{-1}$$から510,000Bq kg$$^{-1}$$$$^{137}$$Csで33.8 to 880,000Bq kg$$^{-1}$$が検出された。福島県内で採取された地衣類44試料については、地衣類中の$$^{137}$$Cs濃度は、$$^{137}$$Cs土壌沈着量の増加に伴って増加する傾向が見出された。両者の関係は正相関を示しており、スピアマン相関係数は0.90(危険率1%)であった。また、事故時に補正した$$^{134}$$Csと$$^{137}$$Csの比が0.95$$pm$$0.04から1.08$$pm$$0.41であったことから、これらの地衣類に含まれる放射性セシウムは、福島事故由来の放射性セシウムであるといえる。福島県外の地衣類試料についても、それらの$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$比が0.75$$pm$$0.23から1.48$$pm$$0.48であったことから、福島事故由来と言える。しかし1点、$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$比で0.48$$pm$$0.16を示すものがあり、これは他の試料よりも福島事故由来とは異なる放射性セシウムの影響を受けている可能性が考えられる。

Large quantity of radionuclides, including $$^{134}$$Cs and $$^{137}$$Cs, were released into the atmosphere caused by the Fukushima Dai-chi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident on March 11, 2011. As lichens are known to be effective tools to monitor environmental radioelements in both time and space, lichen samples are expected to be used to examine and monitor radiocaesium fallout from FDNPP in Japan. The purpose of this study is to discuss the estimation of radiocaesium fallout in the ecosystem based on the following examinations using lichens. Fifty-eight samples including foliose and fruticose lichens were collected from northern to central Japan especially focusing on Fukushima Prefecture during 2012 and 2013. After correction for radioactive decay (on each sampling date), the detected radiocaesium concentrations ranged from 16.1 Bq kg$$^{-1}$$ (d.w.) to 510,000 Bq kg$$^{-1}$$ for $$^{134}$$Cs and from 33.8 to 880,000 Bq kg$$^{-1}$$ for $$^{137}$$Cs in lichens. $$^{137}$$Cs concentration in the lichen samples generally increased with increase in the amount of fallout estimated by the $$^{137}$$Cs deposition in soil. The positive correlation was supported between $$^{137}$$Cs in lichens collected from Fukushima Prefecture and $$^{137}$$Cs inventories on soil calculated by Inverse Distance Weighted with Spearman's rank correlation coefficient (0.90, p $$<$$ 0.01). The activity ratios of $$^{134}$$Cs and $$^{134}$$Cs for the lichen samples (${it n}$ = 44) collected within Fukushima Prefecture (decay corrected to March 11, 2011) were between 0.95$$pm$$0.04 and 1.08$$pm$$0.41. The ratios are consistent with those for radiocaesium derived from the FDNPP accident (reported as 0.89 to 1.2). The ratios obtained from lichen samples collected in outside of Fukushima Prefecture were 0.75$$pm$$0.23 to 1.48$$pm$$0.48. They were consistent with those from Fukushima. But one sample showing significantly small value, 0.48$$pm$$0.16, might be influenced by different origin from Fukushima.

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