地球表層環境のヨウ素129研究の現状と考察; 地質環境長期安定性評価に向けて

A Review and interpretation of iodine-129 in Earth's surface layers; Towards evaluating the long-term stability of geological environments

三ツ口 丈裕 ; 岡部 宣章*; 國分 陽子   ; 松崎 浩之*

Mitsuguchi, Takehiro; Okabe, Nobuaki*; Kokubu, Yoko; Matsuzaki, Hiroyuki*

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、その処分システムが持つべき隔離機能が数万年間は自然現象で損なわれる恐れのないサイト選定をすることが前提であるとともに、サイト固有の地質環境やその長期的変化を見込んだ上で合理的な処分システムを構築する必要がある。近年、日本国の地質環境の長期安定性を評価する目的で、本邦の地下流体(深部地下水、温泉水、油田や天然ガス田に付随する鹹水など)の元素・同位体組成の研究が進められており、ヨウ素およびその放射性同位体であるヨウ素129(I: 半減期1,570万年)もその研究対象に含まれている。本総説では、地球表層の様々な天然物質のヨウ素含有量およびヨウ素129/127同位体比(I/I比)に関する知見、試料の前処理・測定法、日本国内の地下流体のI/I比データについて概説し、さらに、そのデータの解釈・問題点および不確実性、そして地質環境長期安定性評価に向けた示唆について述べる。

Geological disposal of high-level radioactive waste requires not only selecting sites appropriate for the waste repository, where its isolation ability would not be damaged by natural phenomena for several tens of thousands of years, but also rationally constructing the disposal system depending on site-specific geological environments and their anticipated long-term variability. Recently, elemental/isotopic compositions of underground fluids (deep groundwaters, hot/cold spring waters, brines associated with oil and natural gas reservoirs, and so on) in Japan have been studied for evaluating the long-term stability of the geological environments of this country. Iodine and its radioactive isotope I (half-life = 15.7 million years) are included in the subjects of the study. The current review paper provides overviews of (i) the iodine content and iodine-129/127 ratio (I/I ratio) of various materials in Earth's surface layers, (ii) relevant sample pretreatments and measurements, and (iii) I/I data of the underground fluids in Japan, then gives (iv) some interpretations of the fluid I/I data, along with their problems and uncertainties, and (v) some implications towards evaluating the long-term stability of geological environments.