気候変動予測結果を用いた河川における放射性セシウム将来流出量予測の検討

入澤 歩*; 佐久間 一幸; 竹内 幸生*; 谷口 圭輔*; 恩田 裕一*

KEK Proceedings 2023-2, p.29 - 33, 2023/11

昨今の地球温暖化に伴う気象災害の激甚化など、河川を取り巻く環境が変化すると考えられるが、それが放射性セシウム流出量に与える影響の有無については必ずしも自明ではない。そこで、IPCC第5次報告書に基づく複数のシナリオを用いた降水量を入力条件として、河川から海洋に流出するセシウムを迅速に算出できる計算モデルMERCURYを用いた流出量予測計算を行った。対象流域は福島県阿武隈川二本松地点とした。気候変動シナリオは、RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5の3つとし、近未来(2031年7月31日から2049年8月1日まで)と未来(2081年7月31日から2099年8月1日まで)のそれぞれのシナリオにおける日降水量と日平均気温を用いた。年間平均土砂流出量は近未来と未来あるいはシナリオごとに大きな差は見られなかった。放射性セシウム流出量(Bq)は、最新データ以降の河川水中放射性セシウム濃度変化を物理学的半減期のみの減衰として計算したところ、2031-2049年および2081-2099年の期間の年間平均流出量は、それぞれ初期沈着量に対し0.05%、0.02%程度となった。

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

https://doi.org/10.1038/s43017-020-0099-x

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.

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

https://doi.org/10.1038/s41597-020-00774-x

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.

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

https://doi.org/10.1021/acs.est.9b02890

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.

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。

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。

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.

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。

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。

東日本における河川水中の溶存態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Cs濃度の形成要因を検討した。