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放射性セシウムの土壌への収脱着が深度プロファイルおよび空間線量率に与える影響に対する数値解析的検討

Numerical study on sorption kinetics affecting vertical profile of radiocesium in soil and air dose rates

操上 広志  ; Malins, A.  

Kurikami, Hiroshi; Malins, A.

放射性セシウムは土壌への強い収着特性を有する一方、深度方向に緩やかに移動し、その結果として空間線量率は物理減衰以上の低減を示している。本報告では、収脱着の反応速度を考慮した移流分散モデルおよび放射線輸送モデルを用い、放射性セシウムの深度分布変化に基づく空間線量率変化の予測結果を例示する。空間線量率の低下は、フォールアウト後10年程度まで放射性セシウムの土壌深度方向への移動により物理減衰以上であることが期待される。その後は、放射性セシウムの土壌への固定化が進むとともに物理減衰程度になると想定される。

Despite its affinity for binding to soil, radiocesium gradually migrates deeper into the ground over time. This results in a faster rate of reduction of air dose rates than would be expected by radioactive decay. Using radiation transport methods, this study calculated the trajectory of air dose rates over time given the evolution in the depth profile predicted by the model based on an advection-dispersion equation coupled with kinetic models of reversible/irreversible sorption. The results indicate a faster reduction in dose rates than the rate of radioactive decay in the first ten years following fallout, as there is a gradual migration of radiocesium in soil over this period. The rate of reduction of dose rates over the following years is then set by the rate of radioactive decay alone as the majority of the radiocesium has become fixed to the soil matrix.

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