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吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 奥山 慎一; 石森 有; 井上 睦夫*
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences (Internet), 24, p.1 - 12, 2024/08
The factors causing the temporal variation of 
Be deposition in the Hokuriku region (the Sea of Japan side of central Honshu, the main island of Japan) during winter (November to February) were examined using monthly samples of Be deposition conducted over 30 years, spanning from 1991 to 2021. The predominant factors on Be deposition at a Hokuriku region site were as follows: 1) the amount of Be generated by cosmic rays, 2) the volume of air transported from the Arctic, and 3) the amount of precipitation at the observation site. The contribution of each of these factors fluctuated depending on the sampling period. The temporal variations in Be deposition during the first half of the sampling period (1991-2005) were primarily driven by cosmic rays. In contrast, during the latter half of the period (2006-2021), meteorological factors, particularly snowfall, emerged as significant contributors. This shift in influence was attributed to the effects of climate change in the Hokuriku region.
Beと
Naの降下量の変動吉田 圭佑; 角川 章二; 梅田 昌幸; 山下 雅広; 中野 政尚; 石森 有; 井上 睦夫*
no journal, ,
北陸地方では冬季のBe降下量の増加が観測される。これは、冬季の季節風と降水により、高緯度の空気塊が供給されることが原因である。Beは空気塊のトレーサーとして広く用いられているが、Beは成層圏と対流圏で生成するため、空気塊の起源が成層圏か対流圏か判別できない。Naは約90%が成層圏で生成するため、Na/Be放射能比は成層圏由来の空気が混入すると高くなる。本研究ではBeとNaをトレーサーとして用いて、空気塊の起源(成層圏か対流圏か)の知見を得ることを目指した。試料採取は高速増殖原型炉もんじゅ内で水盤(0.5m
)を2つ設置して行い、1つは2019年11月から2023年3月の1ケ月間隔、もう1つは2021年11月から2022年3月の10日間隔で採取を行った。試料採取後Powdex樹脂にてBeとNaを回収し、原子力機構でBe、金沢大学尾小屋地下測定室でNaを測定した。秋季から冬季にかけてBeがNaと比べて顕著に増加する傾向(Na/Be放射能比が低下)があり、BeとNaは降水量と相関関係が見られた。そのため、Beのピークが見られる11月下旬の降水時の気象現象と後方流跡線の解析を行った。その結果、西高東低の気圧配置と筋状の雲が観測され、空気塊の起源は北西(北極付近起源、シベリア経由)であった。Beのピークが見られた時のNa/Be放射能比が低下していることから、冬季の高緯度地域の大気は成層化しており、北西の季節風によりもたらされる空気塊の起源は、対流圏上部の空気塊が多くを占めていると考えられる。
加藤 慎吾; 吉田 圭佑; 井上 睦夫*; 山下 雅広; 奥山 慎一; 石森 有
no journal, ,
冬季の日本海側地域では西高東低の気圧配置と降水により、Be-7とNa-22の降下量が多くなる。Na-22は宇宙線由来であるが、高速増殖原型炉もんじゅの冷却材にも含まれているため、環境モニタリングで監視対象としており、Be-7との放射能比を用いて宇宙線由来であることを確認している。環境モニタリングの精度向上のため、Be-7とNa-22の降下量が多くなる冬季の変動傾向を把握することが必要である。当グループの研究[1]により、北陸地方内において降下量に違いが生じておりメソスケールの気象現象が影響していると考えられる。そこで、本研究では冬季のBe-7とNa-22の降下量とメソスケールの気象現象との関連性を調べた。試料採取と測定 試料採取は、敦賀市の高速増殖原型炉もんじゅ内において、2021年11月から2022年3月にかけて10日間隔で行った。降下物は水盤(0.5m)で採取し、Powdex樹脂による処理(攪拌及びろ過)を行った。樹脂乾燥後、速やかに原子力機構のGe半導体検出器でBe-7を測定し、その後、金沢大学尾小屋地下測定室の極低バックグラウンドのGe半導体検出器によりNa-22を測定した。降水量は降下物採取地点に設置している降雨計のデータを用いた。結果と考察Be-7とNa-22の降下量と降水量に相関関係が見られるため、Be-7とNa-22は主に降水により地表へもたらされている。降水が生じた時間の天気図と雨雲レーダーより、北西の季節風による降水と低気圧の前線による降水の2パターンがあり、北西の季節風による降水時にBe-7とNa-22の降下量が多くなる傾向が確認された。さらに、後方流跡線解析を行ったところ、北西の季節風による降水時は北西方向に流跡線が存在し、低気圧の前線による降水時はさまざまな方向に流跡線が存在していた。以上より、冬季の日本海側のBe-7とNa-22の降下量の上昇の原因は、主に北西の季節風による降水によるものと考えられる。これら解析結果に加え、メソスケールの気象現象(日本海寒帯気団収束体(JPCZ))の発生状況を調査し、メソスケールの気象現象がBe-7とNa-22の降下量に与える影響を調べる。[1]吉田ほか、第3回日本保健物理学会・日本放射線安全管理学会合同大会(2021)
Be depositions in Hokuriku, Japan吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 内田 賢吾*; 山下 雅広; 奥山 慎一; 井上 睦夫*
no journal, ,
冬季の北陸地方ではBe降下量は地域により違いが見られる。30年間(1991年4月から2021年3月)のBe降下量の時間的変化及び地域的分布を分析し、北極から北陸地方への物質輸送メカニズムを調べた。冬季特有の気圧配置と北陸地方内の不均一な降水により、特徴的な季節変動と金沢市の山間部でBe降下量が最大となることが観測された。さらに、冬季のBe降下量の年変動は、太陽黒点数と降水量とおおよそ一致していたため、太陽黒点数と降水量がBe降下量の年変動に影響を与えている。
吉田 圭佑*; 井上 睦夫*; 皆川 昌幸*; 中野 佑介*; 小藤 久毅*; 乙坂 重嘉; 清本 容子*; 塩本 明弘*; 浜島 靖典*; 山本 政儀*
no journal, ,
講演者らが最近確立した極低バックグラウンド
線測定法及び化学処理法は、比較的少量の海水のTh-228, Ra-228及びRa-226濃度測定を可能とした。その応用例として、本研究では、2005から2009年の初夏(6月から8月)に、日本海,東シナ海,オホーツク海の16観測点で表層海水(各20L)を採取し、上記3核種の濃度を測定した。表層水中のRa-228, Th-228濃度のいずれも、日本海南部海域(対馬海盆,大和海盆,本州沿岸)で低く、北部(大和堆,日本海盆,北海道沿岸)で高かった。Ra-228(半減期5.8年)は溶存性の陸起源成分で、その娘核種のTh-228(半減期1.9年)は高い粒子反応性を持つ。Th-228/Ra-228放射能比が日本海の南北で大きな差異がないことを併せて考慮すると、(1)東シナ海陸棚域からの物質供給は本研究の調査海域には影響を与えなかったこと、(2)海洋表層でのスキャベンジング(粒子による核種除去)効率は日本海の南北で違いがないことがわかった。
NaとBeの輸送・供給プロセス吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 井上 睦夫*; 石塚 晃弘; 奥山 慎一
no journal, ,
もんじゅ周辺地域の環境モニタリングでは高速増殖原型炉もんじゅの冷却材に含まれるNaを監視対象核種が、Naは宇宙線でも生成されるため、降下物の年間集合試料からNaが検出されている。もんじゅの環境モニタリングの精度をより高めるには、Naが多く生成する高緯度地方の大気上空からの輸送・供給プロセスを理解する必要がある。そこで、敦賀市においてNaとBeの測定、福井と石川県内の地点でBeの測定を行った。NaとBeの降下量は相関関係を示したため、降下物中のBeを調べることで同時にNaの挙動を知ることができることが分かった。北陸地方の他地点の測定結果との比較の結果、Be降下量は金沢市,石川県能美市,福井市,敦賀市,石川県志賀町の順で多くなっていた。しかし、いずれの地点でもBe降下量は冬季に高くなる傾向があり、また、冬季の降水量と7Be降下量が比例していることが分かった。よって、敦賀市においても冬季の季節風と降水によりBeと同じ挙動を示すNaの降下量が共に多くなるという輸送・供給プロセスが存在することが分かった。また、冬季のBe降下量の違いが生じた要因は、各採取地点の距離が離れており、後背の山脈の高さや山脈までの距離が異なっているため、地域差と地形の違いにより、月間の降水量に違いが生じたことが考えられる。
