熱物性の違いを利用した福島原発事故由来放射性微粒子の判別

Distinction of radioactive particles derived from the Fukushima nuclear accident based on different heating characteristics

奥村 大河*; 小暮 敏博*; 山口 紀子*; 土肥 輝美   ; 藤原 健壮 ; 飯島 和毅  

Okumura, Taiga*; Kogure, Toshihiro*; Yamaguchi, Noriko*; Dohi, Terumi; Fujiwara, Kenso; Iijima, Kazuki

福島原子力発電所事故により放出された放射性Csの多くは土壌中の風化黒雲母(WB)等の粘土鉱物に吸着されたが、一部は珪酸塩ガラスを主成分とする微粒子(CsMP)に含まれて飛散した。WBに吸着したCs-137は数十ミクロンの鉱物粒子あたり多くても10Bqオーダーであるのに対し、CsMPの場合は数mの球体の中にCs-137が数Bq程度含まれる。本発表ではサイズがさらに小さく放射能が低いCsMPを報告するとともに、CsMPとWBの熱物性の違いを利用したこれらの判別法を提案する。福島県にあった農業用不織布や汚染土壌から放射性粒子を採取し、SEM-EDSによる同定、およびイメージングプレート(IP)を用いたオートラジオグラフィーによる放射能測定を実施した。その結果、0.05Bq以下のCsMPを5個、0.05Bq以上のWBを2個特定し、放射能がWBを下回るCsMPの存在が確認された。次に耐熱接着剤を基板上に塗布し、そこに汚染土壌を均一に分散して800Cでの加熱の前後でIPオートラジオグラフィーを行った。福島県内の2か所で採取した土壌を調べると、輝点の輝度変化に違いがみられ、熱物性の違いを利用することでCsMPと放射性鉱物粒子を判別できる可能性が示された。

Most of the radiocesium released by the Fukushima nuclear accident was sorbed to clay minerals such as weathered biotite (WB), whereas radiocesium-bearing microparticles (CsMPs) were also emitted from the damaged reactors. In this study, we report CsMPs with smaller size and lower radioactivity and suggest the way to distinguish CsMPs from other radioactive particles. Radioactive particles were collected from non-woven fabric cloth and contaminated soil and identified by SEM-EDS, and their radioactivity was measured by IP autoradiography. As a result, five CsMPs of less than 0.05 Bq and two WB particles of more than 0.05 Bq were identified, indicating the presence of CsMPs with lower radioactivity than WB. Next, the contaminated soil was uniformly scattered on the substrate to which a heat-resistant adhesive was applied, and IP autoradiography was performed before and after heating at 800 C. It was suggested that CsMPs could be distinguished by the heating treatment.