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Remobilisation of radiocaesium from bottom sediments to water column in reservoirs in Fukushima, Japan

貯水池底質から湖水への放射性セシウムの再移動

舟木 泰智 ; 辻 英樹*; 中西 貴宏  ; 吉村 和也 ; 佐久間 一幸  ; 林 誠二*

Funaki, Hironori; Tsuji, Hideki*; Nakanishi, Takahiro; Yoshimura, Kazuya; Sakuma, Kazuyuki; Hayashi, Seiji*

貯水池の底質は原子力発電所事故由来の放射性物質を蓄積する傾向にあるが、嫌気的な環境下では底質から生物利用可能な形態で再移動し、それによって水生生態系の長期的な汚染が引き起こされる可能性がある。本論文では福島第一原子力発電所事故によって高濃度に汚染された底質が蓄積する2つの貯水池で、底質からの$$^{137}$$Cs溶出の直接的な証拠となる底質間隙水の採取・分析を行った。その結果、底質と間隙水との間での$$^{137}$$Csの再分配は$$^{137}$$Csとアンモニウムイオンとの交換が主たる要因であることを明らかにした。

Reservoir sediments generally act as a sink for radionuclides derived from nuclear accidents, but under anaerobic conditions, several radionuclides remobilise in bioavailable form from sediment to water columns, which may contribute to a long-term contamination in aquatic products. This study systematically investigated the $$^{137}$$Cs activities between sediment and pore water, which is a direct evidence of the remobilisation of bioavailable $$^{137}$$Cs from sediments, in two highly contaminated reservoirs affected by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. Our results strongly indicate a competitive ion exchange process between $$^{137}$$Cs and NH$$_{4}$$ via a highly selective interaction with the frayed edges sites of phyllosilicate minerals to be the major reason for the variability of the Kd values between sediment and pore water, even in the Fukushima case.

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