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論文

Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in terrestrial systems

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 吉村 和也; 加藤 弘亮*; 高橋 純子*; 脇山 義史*; Coppin, F.*; Smith, H.*

Nature Reviews Earth & Environment (Internet), 1(12), p.644 - 660, 2020/12

This review, concerning on findings obtained by detailed field monitoring after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, covers the initial fallout and vertical movement of radionuclide in the land and forest, and subsequent transport and redistribution through hydrological and geomorphological processes in cropland, urban area, paddy field, and forested area. We discuss the finding of the transport of radionuclides through rivers and new discoveries for hydrological and sediment transport environmental impact in monsoonal regions.

論文

Author correction; Radionuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in terrestrial systems

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 吉村 和也; 加藤 弘亮*; 高橋 純子*; 脇山 義史*; Coppin, F.*; Smith, H.*

Nature Reviews Earth & Environment (Internet), 1(12), P. 694_1, 2020/12

The values along the mass depth axes in Figure 4a and 4b were slightly misaligned, and the relaxation mass depth markers shown in Figure 4b and 4c incorrectly located.

論文

Dataset on the 6-year radiocesium transport in rivers near Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

谷口 圭輔*; 恩田 裕一*; Smith, H. G.*; Blake, W.*; 吉村 和也; 山敷 庸亮*; 倉元 隆之*

Scientific Data (Internet), 7, p.443_1 - 443_9, 2020/12

Data on radiocesium concentrations and fluxes have been collected in rivers within 80 km of the FDNPP from June 2011, three months after the accident, to the present. That data is available on the web up to March 2017. These data are expected to be widely used for validation of the radiocaesium transport model, comparison between the FDNPP and Chernobyl accidents, influence on the health of residents, and evaluation of the effect of the environmental remediation measures in Fukushima. Therefore, these data set were provided in this data journal.

論文

Factors controlling dissolved $$^{137}$$Cs concentrations in east Japanese rivers

辻 英樹*; 石井 弓美子*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; et al.

Science of the Total Environment, 697, p.134093_1 - 134093_11, 2019/12

 被引用回数:4 パーセンタイル:35.25(Environmental Sciences)

福島第一原子力発電所事故の影響を受けた河川の溶存態放射性セシウム濃度の制御要因を明らかにするため、東日本66箇所の河川で調査を行った。溶存態$$^{137}$$Cs濃度について流域の平均$$^{137}$$Cs沈着量・土地利用・土壌組成・地形・水質との関連性を評価した結果、地形的な湿潤指標(TWI)が有意に正の相関を示した。ヨーロッパの河川でも同様の相関が認められるが、日本の河川では湿地帯ではなく市街地が溶存態$$^{137}$$Cs濃度に強く影響していた。

論文

Transport and redistribution of radiocesium in Fukushima fallout through rivers

谷口 圭輔*; 恩田 裕一*; Smith, H. G.*; Blake, W.*; 吉村 和也; 山敷 庸亮*; 倉元 隆之*; 斎藤 公明

Environmental Science & Technology, 53(21), p.12339 - 12347, 2019/11

 被引用回数:11 パーセンタイル:10.04(Engineering, Environmental)

The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident released the largest quantity of radiocesium into the environment since Chernobyl. Here, we show for the first time, how redistribution of radiocesium by river and watershed-scale hydrological processes in Fukushima is driving localized decline in terrestrial dose rates in populated areas. The rate of Fukushima recovery greatly exceeds initial post-disaster expectations and indicates that landscape-scale recovery from such large contamination events is highly dependent on local hydrological and land use controls.

論文

Repeatability and reproducibility of measurements of low dissolved radiocesium concentrations in freshwater using different pre-concentration methods

栗原 モモ*; 保高 徹生*; 青野 辰雄*; 芦川 信雄*; 海老名 裕之*; 飯島 健*; 石丸 圭*; 金井 羅門*; 苅部 甚一*; 近内 弥恵*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), p.477 - 485, 2019/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Analytical)

福島県の淡水に含まれる低レベル溶存態放射性セシウム濃度の測定に関する繰り返し精度と再現精度を評価した。21の実験施設が5つの異なる前濃縮法(プルシアンブルー含浸フィルターカートリッジ,リンモリブデン酸アンモニウム共沈,蒸発,固相抽出ディスク、およびイオン交換樹脂カラム)によって10L試料3検体を前濃縮し、放射性セシウム濃度を測定した。全$$^{137}$$Cs濃度測定結果のzスコアは$$pm$$2以内で、手法間の誤差は小さいことが示された。一方で、各実験施設内の相対標準偏差に比べて、施設間の相対標準偏差は大きかった。

報告書

概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化; NUMO-JAEA共同研究報告書(2011年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 早野 明; 三ツ井 誠一郎; 谷口 直樹; 小田 治恵; 北村 暁; 大澤 英昭; et al.

JAEA-Research 2012-032, 298 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-032.pdf:33.68MB

原子力機構(JAEA)と原子力発電環境整備機構(NUMO)は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて、原子力機構が蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定するとともに、必要な開発課題と今後の計画を明らかにすることを目的として、2011年度に共同研究を実施した。実施テーマと概要は以下の通り。(1)対象母岩の選定に関する検討:母岩特性のうち水理に着目し、母岩特性を評価するための項目、及び地下水移行時間の評価手法について、地質環境の調査・評価と関連付けたうえで整理した。(2)シナリオの構築に関する検討:シナリオ構築手順を具体化するとともに、ガラス固化体の溶解と核種の浸出、オーバーパックの腐食、緩衝材の長期変遷について、現象理解に関する最新の知見を構造的に整理した。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討:緩衝材の分配係数と拡散係数、母岩の分配係数を対象として、パラメータ設定の方法論を検討し、その方法論に従った試行を行った。(4)知識情報の品質確保に関する検討:知識情報の品質を確保するための考え方や手法を、(2)シナリオの構築で検討した状態設定に対する論拠に関する情報を例として検討した。

口頭

福島県内の河川における放射性セシウムの移行状況

谷口 圭輔*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 山本 政儀*; 横山 明彦*; 高橋 嘉夫*; 坂口 綾*; 恩田 裕一*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故によって放出された放射性セシウムの河川を介した以降を調べるため、阿武隈川およびその支流、浜通りの二級河川に計30の観測地点を設置し、河川を介した放射性セシウムの移行の状況を継続的にモニタリングした。懸濁態、および溶存態放射性セシウム濃度は、阿武隈水系よりも浜通りの2級河川の方が高い値を示した。この違いの原因は、浜通り側の二級河川の方が、流域の放射性セシウム沈着量が多いためであると考えられる。実際、浮遊砂中のCs-137濃度と、第3次航空機モニタリング調査による流域の平均Cs-137沈着量の間に良好な正の相関関係が見ており、本調査結果と符合する。一方、河川を介した放射性セシウムのフラックスは、流量を反映して阿武隈川で浜通り側の二級河川より顕著に大きかった。

口頭

福島県内の河川における放射性セシウムの移行

谷口 圭輔*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 高橋 嘉夫*; 坂口 綾*; 山本 政儀*; 恩田 裕一*

no journal, , 

本研究では、阿武隈水系と浜通りの二級河川で採集された河川水中および浮遊砂中の放射性セシウム濃度のモニタリング結果を示し、福島県内における放射性セシウムの移行状況を報告する。放射性セシウムフラックスは、2011年9の台風15号の出水時に最も高く、その後は減少傾向にあったが。2013年の2つの台風の際には放射性セシウムフラックスは流量の増加に伴いやや高い値を示した。浮遊砂と河川水の間の放射性セシウムの分配係数には経時変化は認められなかったが、地域ごとの差異は認められた。その原因としては、流域の地質の影響などが考えられた。

口頭

Radiocesium fluxes in rivers across the Fukushima fallout region to 2015 and their controlling factors

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; Smith, H.*; Blake, W.*; 吉村 和也

no journal, , 

The monitoring started at 6 sites from June 2011. Subsequently, additional 24 monitoring sites were installed between October 2012 and January 2013. The total measured flux to the ocean of radiocesium from the Abukuma River at Iwanuma was 14 TBq for the period from August 2011 to October 2014. The transfer of radiocesium with suspended sediment declining until March 2015 and had high correlation with land cover ratio by different land use of the catchments. Also we found positive correlation with radiocesium flux and catchment landuses.

口頭

Land use controls fate and transport of radionuclides in Fukushima in the terrestial environment

恩田 裕一*; 谷口 圭輔*; 脇山 義史*; 吉村 和也; Smith, H.*; Blake, W.*; 岩上 翔*; 加藤 弘亮*

no journal, , 

An intensive field monitoring campaign has been started, immediately after the Fukushima NPP accident including detailed monitoring site in upstream (Yamakiya site), and 30 monitoring sites in downstream river sites. In this presentation, I will present the summary of four years environmental transfer studies after the Fukushima NPP accident. The detailed monitoring of activity concentration of radiocesium and their flux, which can be applicable for the fate and flux of the radionuclide transfer in humid temperate environment. We also found that land use controls most of the transport and then fate of Cs-137 in terrestrial environment.

口頭

流域での除染が河川の放射性セシウム動態に与える影響

谷口 圭輔*; 倉元 隆之*; 恩田 裕一*; 吉村 和也

no journal, , 

福島県内では、原子力発電所事故による汚染からの復興のため、都市域, 農地, 道路、および生活圏付近の森林で除染作業が実施されている。除染は、現地の空間線量率の低下を目的に実施されているが、流域内で行われた除染作業が、河川の放射性セシウム移行に与える影響についても評価が必要である。本研究では、県内を流れる河川に設置された観測点における動態調査の結果をもとに、河川の放射性セシウム濃度やフラックスに除染が与える影響について考察し、流域の除染により河川を流れる放射性セシウム濃度もまた著しく低下したことと、客土された土砂が大量に河川に流入し、濃度低下に影響している可能性があることが示された。

口頭

福島における放射性物質の分布状況調査と関連研究,12; 事故後5年間の河川を介した放射性セシウムの移行状況

谷口 圭輔*; 倉元 隆之*; 恩田 裕一*; 吉村 和也

no journal, , 

福島県を流れる河川において、放射性セシウムの濃度および移行量の観測を実施した。福島第一原子力発電所事故後5年目までの観測結果を紹介し、河川を介して移行する放射性セシウムの濃度・移行量と流域の特徴との間の関係について解析を行った。

口頭

Change of Rainfall-runoff event hysteresis in suspended sediments due to surface decontamination in the area affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

恩田 裕一*; 吉村 和也; 谷口 圭輔*; 久保 貴旺*; Smith, H.*; Blake, W.*; 倉元 隆之*; Sato, Takayuki*

no journal, , 

The change of rainfall-runoff event hysteresis in suspended sediments before and after the decontamination was significant. From 2011 to 2013, Most of the response of suspended sediment occurs before the rainfall peak. However, after 2014, the response occurs after the runoff events, and suspended sediment concentration has been increased especially in the stations where decontamination area ratio are high.

口頭

面的除染が河川の土砂及び放射性セシウム輸送に与える影響

谷口 圭輔*; 倉元 隆之*; 恩田 裕一*; 吉村 和也; 新井 宏受*; 大沼 沙織*; 佐藤 貴之*

no journal, , 

福島県では、生活圏の空間線量率の低下を目的に、面的除染が集中的に実施されてきた。これにより流域から一部のセシウムが除去され、土地被覆の状況が変化することで、河川における土砂・放射性セシウムの動態に影響が現れる可能性がある。本研究では、流域が除染特別地域に位置し、除染の影響が顕著に表れると思われる阿武隈川水系・口太川を対象に、除染の進捗と浮遊土砂、放射性セシウムの動態の変化の関係について解析を行う。

口頭

Investigation of factors controlling dissolved $$^{137}$$Cs concentrations in Japanese rivers

辻 英樹*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; 信濃 卓郎*; et al.

no journal, , 

河川を流下する懸濁態及び溶存態放射性セシウム($$^{137}$$Cs)の挙動を予測するためには、溶存態$$^{137}$$Cs濃度に影響を及ぼす可能性がある土質及び土地利用を考慮する必要がある。本研究では、日本の河川における溶存態$$^{137}$$Cs濃度の制御要因を明らかにするため、2017年8-9月の平水時に採取した67河川の溶存態$$^{137}$$Cs濃度を測定し、土質及び土地利用との関係について考察した。

口頭

東日本における河川水中の溶存態$$^{137}$$Cs濃度の形成要因

辻 英樹*; 石井 弓美子*; 林 誠二*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; et al.

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故以後、環境省では東日本602地点の公共用水域(河川・湖沼・沿岸)を対象に水中放射性Cs濃度のモニタリングを行ってきた。しかし事故直後を除き、近年ではほとんどの対象地点で$$^{137}$$Cs濃度は「不検出」と報告されていることから、今後定量下限値とともに測定地点数や頻度を見直すことで、中長期的な環境放射能汚染の予測・評価のための環境モニタリングへとシフトする必要がある。水中放射性Csの中でも、特に溶存態Csは生物へ移行しやすいため、新たなモニタリングのあり方の一案として、溶存態の放射性Csを測定対象とし、その濃度が今後も十分低いレベルで推移すると予測される地点を対象外とすることが考えられる。しかし今後の溶存態放射性Cs濃度を予測するための科学的知見が現状十分ではないことから、本研究では東日本における河川水中の溶存態$$^{137}$$Cs濃度の形成要因を検討した。

口頭

福島県森林集水域における放射性セシウムの動態解析研究

谷口 圭輔*; 竹内 幸生*; 藤田 一輝*; 土肥 輝美; 林 誠二*; 倉元 隆之*; 野村 直希*; 青野 辰雄*

no journal, , 

福島県では、帰還困難区域を除き面的除染が完了した一方で、森林の大半は未除染のまま残されている。この森林流域から、放射性セシウムが河川に流入し下流に影響を及ぼす可能性がある。そのため、福島県内に位置する七日沢・猿田川・布川という3つの森林流域を対象に、流出する放射性セシウムの量と特徴を把握するための調査を実施した。各流域において、浮遊砂サンプラーによる懸濁粒子(SS)の捕集、数か月おきの沢水採取、水位および流量の測定を実施した。SS試料については、凍結乾燥後、ゲルマニウム半導体検出器により懸濁態Cs-137濃度を測定した。沢水試料については、孔径0.45$$mu$$mのメンブレンフィルターでろ過したのち、固相ディスク法またはAMP共沈法で溶存態の放射性セシウムを捕集し、ゲルマニウム半導体検出器で溶存態Cs-137濃度を測定した。これまでに得られた2019年4月以降の溶存態Cs-137濃度の範囲は、猿田川で69-190mBq/L、七日沢で9.7-16mBq/L、布川で検出下限以下-3.2mBq/Lであった。ポスターでは、SSの測定や流量観測の結果をあわせて紹介する。

口頭

河川水中の懸濁物質における放射性セシウム粒子の存在割合の推計

竹内 幸生*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 吉田 博文*; 藤田 一輝*; 高橋 勇介*; 倉元 隆之*; 野村 直希*; 萩原 大樹; 土肥 輝美; et al.

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故によって陸域に沈着したCs-137は、河川を介して海洋へと移行している。河川におけるCs-137濃度は低下傾向が続いているが、懸濁態については、一時的に高い濃度が観測される場合がある。不溶性放射性セシウム粒子(CsMP)の存在が、その一因となっている可能性が指摘されている。例えば、阿武隈川水系の口太川で2011-2016年に採取された6つの浮遊砂試料から、1-17個のCsMP(0.1Bq以上)が発見され、試料全体に占めるCsMP由来の放射能の比率が1.30-67.4%であると報告された事例がある。しかし、FDNPPに近い浜通り地域では、CsMPが河川水中の懸濁態Cs-137濃度に与える影響について、定量的に評価された事例はない。そこで、本研究では、浜通り地域を中心に幅広いCs-137沈着量を示す複数の流域で浮遊砂試料を採取し、オートラジオグラフィーによるCsMPの検出を試み、試料全体の放射能濃度に占めるCsMP由来のCs-137の割合の算出を試みた。福島県浜通りに位置する猿田川、七日沢、高瀬川と、阿武隈川流域に位置する布川に計5か所の河川観測点を設け、浮遊砂サンプラーにより浮遊砂試料を採取した。各試料は、凍結乾燥の後、Ge半導体検出器によりCs-137濃度を測定した。その後、各試料(1.5-3.0g)をポリ袋に封入し、濃度既知の2個のCsMP(基準粒子)とともにイメージングプレートを用いて60分間曝射するオートラジオグラフィーを行った。IP像の輝度と放射能の関係から、0.25Bq(基準粒子の放射能)を超える粒子をCsMPとして取り扱うこととした。その結果、阿武隈川水系の布川では検出されなかったが、浜通りの4地点の浮遊砂試料からは、いずれもCsMPとみられる粒子の存在が確認された。CsMP由来のCs-137濃度の割合は2.3-5.3%程度であった。このことから、CsMP由来の放射能の比率は低いものの、CsMPが浜通りの河川水中の懸濁物質に一般的に含まれる可能性があることが示唆された。

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