Assessment of caesium-137 detections at CTBTO radionuclide monitoring stations in East Asia and their relationship to Asian dust dispersion

東アジアのCTBTO放射性核種監視観測所におけるセシウム137の検出と黄砂との関係

古野 朗子   ; 大森 隆太*; 舘岡 永憲*; 皆川 友哉*; 栗原 寿幸 ; 山本 洋一 ; 冨田 豊 

Furuno, Akiko; Omori, Ryuta*; Tateoka, Hisanori*; Minakawa, Yuya*; Kurihara, Toshiyuki; Yamamoto, Yoichi; Tomita, Yutaka

包括的核実験禁止条約(CTBT)沖縄核種監視所(JPP37)は、沖縄本島中部の東シナ海に面した丘の上にあり、島内には原子力施設はないが、時折Cs-137が検出される。本研究では、JPP37におけるCs-137の検出に焦点を当て、近隣の観測点における同時検出の比率や、東アジア内陸部から飛来する黄砂との関係を調べた。解析対象であるJPP37における2020年から2023年までのCs-137検出は春に高頻度であった。東アジアのCTBT放射性核種観測点9カ所のうち、北京、蘭州、モンゴルのウランバートルの検出値も春に高かった。このことから、東アジアにおける黄砂の検出との高い関連性が示唆された。そこで、日本のいずれかの地点で黄砂が観測された場合に、近隣の包括的核実験禁止条約準備機関(CTBTO)の国際監視システム(IMS)9地点でCs-137の検出を確認した。また、高崎、北京、蘭州、ウランバートルで高い検出率を示した。このことから、日本周辺の東アジア地域のIMS粒子状放射性核種観測点で主に春に観測されたCs-137は、黄砂により運搬されるグローバルフォールアウトの影響を拾っている可能性が高いと推察される。さらに、日本近海に飛来する黄砂について予備的な放出源推定解析を行った。大気拡散シミュレーションでは、Cs-137が黄砂の放出源である砂漠から放出されたと仮定して、近傍のIMS粒子状核種観測点でCs-137が検出されたことを説明した。

The Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization (CTBTO) Okinawa radionuclide monitoring station (JPP37) is located on a hill facing the East China Sea at the center of the main island of Okinawa. It occasionally detects Cs-137, although no nuclear facilities are located on the island. This study focused on the detection of Cs-137 at JPP37 and examined the ratio of simultaneous detections at nearby stations of the International Monitoring System (IMS) of the CTBTO and the relationship with Asian dust from inland East Asia. The detection of Cs-137 in JPP37 from 2020 to 2023, which motivated this study, was high in spring. Among the nine IMS radionuclide stations in East Asia, the detections in Beijing, Lanzhou, and Ulaanbaatar, Mongolia, were also high in spring. This suggested a high association with the detection of Asian dust in East Asia. Thus, we confirmed the detection of Cs-137 at nine nearby IMS stations when Asian dust was observed at any of the sites in Japan. In addition, we observed that the detection rates were high in Takasaki, Beijing, Lanzhou, and Ulaanbaatar. It can be inferred that the Cs-137 observed mainly in spring at the IMS particulate radionuclide stations in the East Asian region around Japan were likely to pick up the effects of global fallout conveyed by Asian dust. Thereafter, we conducted a preliminary source estimation analysis for Asian dust arrival near Japan. Atmospheric dispersion simulations explained the detection of Cs-137 at nearby IMS particulate radionuclide stations, assuming that Cs-137 was emitted from the desert, the source of the Asian dust.