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新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 雨宮 浩樹*
地学雑誌, 134(5), p.475 - 489, 2025/10
Assessing the impact of human activities on the radioactive material transport in forested area provides an important scientific basis for resuming the use of radioactively contaminated forest in Fukushima. The morgan splash cups were installed in three observation plots with different forest floor cover conditions to monitor the amount of splashed particle by raindrop erosion in a deciduous broad-leaved forest in the Abukuma Mountains, approximately 35 km northwest of the TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. No correlation between rainfall intensity and precipitation was found in the grains size distribution and parameters though rainfall intensity varied widely during the observation period. On the other hand, forest floor cover percentage was related to the grain size parameters. The amount of splashed particle normalized by precipitation tended to be a minor fluctuation in the N plot with forest floor cover close to 100% compared to the D and DL plots with forest floor cover of 50% or less. The minor fluctuation in the amount of splashed particle means a minor fluctuation in the amount of radiocesium transport. This indicates that the effect of forest floor cover on raindrop erosion is not a simple correlation, but the protective effect of forest floor cover is significantly higher at a certain point between 60 to 90%. In order to control the radiocesium transfer due to human activities such as decontamination in forests it is necessary to maintain the forest floor coverage between 60 to 90%.
佐々木 祥人; 大貫 敏彦; 板橋 康弘*; 鴫原 隆*; 操上 広志; 雨宮 浩樹*; 新里 忠史
Chemosphere, 379, p.144431_1 - 144431_8, 2025/06
放射性セシウムはきのこ(子実体)に移行しやすいことが知られているが、そのメカニズムは不明である。ここでは、菌糸の成長と子実体の発生における
Cs、
K、および水の移動を理解するために、放射性Csを含む木材のおがくずを主とする培地で腐生きのこのヒラタケを用いて培養試験を行った結果について報告する。子実体のCsは培地全体から吸収されていた。Csは培地から子実体に受動的に移行したが、Kは能動的に移行した。ヒラタケ菌による有機物の分解により培地中の水分量が増加し、子実体の発達に伴い水が子実体に移行した。培地の固相から液相へCsが容易に溶解することが、子実体へCsが移行しやすい原因であると考えられた。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 雨宮 浩樹*; 菅野 拓*
地学雑誌, 134(3), p.309 - 321, 2025/06
福島の山林において、数十年以上にわたる立木中の放射性セシウム放射能濃度の予測は、林産物の利用再開に向けた重要な課題の一つである。本論文では、樹木の最外部から中心部(外皮、内皮、辺材、心材)までの詳細なCs分布から、スギの樹木内におけるCsの移行プロセスを考察した。2017年のCs-137濃度分布と2015年から2019年までの時間変化から、樹木内のCs-137分布は濃度勾配に従った自発的な受動輸送だけでなく、樹木の生理現象による勾配に逆らった能動輸送が組み合わさって形成されていることが示唆された。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 雨宮 浩樹*
第32回社会地質学シンポジウム論文集, p.13 - 16, 2022/11
福島の森林斜面および渓流におけるセシウム137の流出観測に基づいて、河川のセシウム137流出における森林域に存在するセシウム137の寄与を検討し、土砂流出量およびセシウム137濃度の観点から、比較的寄与が低い可能性を指摘した。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 雨宮 浩樹*
第31回社会地質学シンポジウム論文集, p.19 - 22, 2021/11
福島の山地森林における林床状況とセシウム137(Cs)流出量の関連を把握するため、除染地,未除染地および林野火災の延焼跡地において3年間の長期観測を実施した。除染や延焼により失われた林床被覆が回復するのに伴いCs流出量は減少し、除染地では除染直後の3.24%から0.61%へ、延焼跡地では延焼直後の2.79%から0.03%へと低下した。林床被覆が60%を超えると未除染地や非延焼地と同程度の流出量となり、林床被覆60%は、観測地における流出影響の閾値と考えられる。延焼跡地では林床被覆の回復に伴い、流出物の主体が土壌粒子からリター片に変化したことも、Cs流出量の低下に寄与した。山地森林の林床が本来有する土壌侵食に対する保護機能は、Cs流出抑制に効果的である。
代永 佑輔; 佐野 直美*; 雨宮 浩樹*; 小北 康弘; 丹羽 正和; 安江 健一*
応用地質, 62(1), p.2 - 12, 2021/04
電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた手法(重鉱物スクリーニング)の適用可能性を検証するため、堆積岩や苦鉄質岩が後背地となる北海道天塩郡幌延地域に分布する更新統更別層を事例対象として後背地解析を実施した。分析は16元素を測定対象として行い、得られた化学組成に基づいて鉱物種を判定した。加えて、薄片観察や礫種組成分析を行い、結果を比較した。その結果、薄片観察・礫種組成分析と重鉱物スクリーニングの結果は整合であることが確認された。更別層の後背地は宗谷丘陵・天塩山地であり、少なくとも1.5Ma以降に宗谷丘陵が隆起したことが推測される。一方で、宗谷丘陵や天塩山地で見られなかった角閃石が更別層から確認され、天塩川による運搬などで本地域より離れた所から供給された可能性が考えられる。これにより、重鉱物スクリーニングを用いることで礫種組成だけでは分からない新しい情報が得られることが確認された。
第四系に挟在するテフラのジルコンU-Pbおよびフィッション・トラック年代丹羽 正和; 雨宮 浩樹*; 代永 佑輔; 小北 康弘; 安江 健一*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 平田 岳史*
地質学雑誌, 126(5), p.267 - 283, 2020/05
地層の堆積年代の決定や層序対比において有効な指標となるテフラの年代決定手法の高度化のため、北海道幌延地域の新第三系第四系に狭在する3試料のテフラを事例対象として、ジルコンの同一粒子に対しU-Pb年代とフィッション・トラック(FT)年代を求め、堆積年代を推定する手法を適用した。このうち2試料は、最若粒子集団のU-PbとFTの加重平均年代が誤差2
で一致し、降灰テフラの噴出年代を示すと考えられた。もう1試料についても、多くのジルコンでFT年代がU-Pb年代と同等かそれ以上に若返っており、全粒子のFT加重平均年代と最若粒子集団のU-Pb加重平均年代が誤差2で一致するので、それらがテフラの噴出年代を示すと考えられた。また、本研究で得られた結果は、東西圧縮の地殻変動により、同一層でも西部より東部の方が年代が古くなるという本地域の新第三系第四系における傾向を支持する結果となった。
石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 小松 哲也; et al.
JAEA-Research 2018-015, 89 Pages, 2019/03
JAEA-Research-2018-015.pdf:14.43MB
本報は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度平成33年度)における平成29年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第3期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適宜反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで進めている。本報告では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。
野村 勝弘; 谷川 晋一*; 雨宮 浩樹; 安江 健一
JAEA-Data/Code 2016-015, 49 Pages, 2017/03
JAEA-Data-Code-2016-015.pdf:2.88MB
隆起は、侵食と合わさり、生活環境と処分施設との離間距離を短縮させることから、高レベル放射性廃棄物の地層処分を考える上で重要な自然現象である。これまで日本列島の過去十数万年間の隆起量は、海成段丘や河成段丘などを指標に取得されてきた。本資料では、過去十数万年間の隆起量に関連する情報として、位置座標、比高、比高の指標、指標の形成時期、比高の形成期間、隆起速度などを既存文献に基づいて抽出し、表形式で整理した。これらの情報は、隆起・沈降に関する調査技術の高度化・体系化や日本列島における大局的な地形発達の検討の基礎的な情報の一つになると考えられる。
桐島 陽*; 久野 温*; 雨宮 浩樹; 窪田 卓見*; 紀室 辰伍*; 天野 由記; 宮川 和也; 岩月 輝希; 水野 崇; 佐々木 隆之*; et al.
Chemosphere, 168, p.798 - 806, 2017/02
被引用回数：4 パーセンタイル：10.97(Environmental Sciences)高レベル放射性廃棄物地層処分における性能評価上重要な核種である3価マイナーアクチニド(MA(III))は、天然の地下水中に存在する懸濁粒子や溶存イオン、コロイドなどと吸着反応や錯形成反応などの相互作用を起こし、見かけ上の溶解度が増加する可能性が知られている。このため、これらの放射性核種と地下水中に含まれる物質との相互作用を理解しておくことは、地層中でのこれらの放射性核種の移行評価を行う上で重要である。本研究では、堆積岩地域である幌延地域の深部地下水を用いて、MA(III)のナチュラルアナログである希土類元素(REEs)を添加し、フィルターでろ過することにより、REEsの天然地下水中における挙動を調べた。その結果、イオン半径の小さいREEsほど地下水中に多く溶存している傾向が明らかになった。また、比較的大部分のREEsはリン酸塩として存在している可能性が強く示唆された。この結果は、高レベル放射性廃棄物の廃棄体から遠い将来に放出されると予想されているMA(III)の移行挙動を予測する上で、リン酸陰イオンが重要な役割を果たすことを示唆している。
丹羽 正和; 清水 麻由子; 安江 健一; 西村 周作; 雨宮 浩樹; 植木 忠正; 堀内 泰治
no journal, ,
山地の隆起や削剥は地下水の動水勾配や流向に影響を及ぼすので、高レベル放射性廃棄物の地層処分のように地下水流動の長期的な変化を理解することが求められる分野においては、山地の発達過程を把握するための技術も重要である。本研究では山地の発達過程を把握するための後背地解析技術として、重鉱物の高速定量分析や石英の電子スピン共鳴信号測定に基づく後背地岩石の推定、および細粒砂の帯磁率異方性測定による古流向の推定の後背地解析への有効性を提示することができた。
雨宮 浩樹; 丹羽 正和; 代永 佑輔; 堀内 泰治*
no journal, ,
後背地解析では、堆積物からその供給源や運搬経路の時間的・空間的変遷について検討することとなる。こうした検討に必要な情報の一つが、堆積物の流下方向(古流向)である。本発表では、鮮新-更新世堆積物を対象とした帯磁率異方性を用いた古流向解析の適用性を検討した。対象地域は北海道幌延地域である。その結果、露頭観察と帯磁率異方性測定から推定される古流向は調和的であり、鮮新-更新世堆積物を対象とした古流向解析手法の一つとして帯磁率異方性の測定が有効であることを確認した。また、帯磁率異方性測定結果から判読される古流向は、地形発達史を考慮すると主に更別層堆積時の潮の満ち引きを反映していると推定され、本地域における更別層の堆積環境や丘陵・盆地の形成過程を検討する指標の一つとなりうることがわかった。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 伊藤 聡美; 雨宮 浩樹*
no journal, ,
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故に由来する放射性物質のうち、Cs(以下、Cs)は半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。森林のCs流出率は最大数%であり、森林がCsを長期的に留める機能は極めて高いと考えられる。本研究では、コナラ林とスギ林における林内のCs分布に関する調査結果を報告する。阿武隈山地の生活圏に隣接するコナラ林とスギ林の各1地点を対象に、スギ林は2015年10月と2017年9月、コナラ林では落葉前の2018年10月に調査を実施した。森林内のCs分布は、コナラ林とスギ林ともに、Cs存在量の約8-9割が地下部(リター及び土壌層)に存在し、経年でCs存在量の重心がリター層から土壌表層に移動していた。スギ立木の2015年と2017年を比較すると、調査地のCs存在量に占めるスギ針葉Csの割合が2.2%から0.6%に低下し、立木全体では4.8%から3.0%に低下していた。コナラ立木では、調査地のCs存在量に占める材Csの割合は1.7%であり、スギ立木の0.3%(2015年10月と2017年9月)と比較して高い結果が得られた。スギ立木のCs存在量は低下傾向にあり、リターフォール等による樹木からのCs除去が作用し、土壌から樹木細根を介してCsが樹木に移行していたとしても、立木全体のCs量が減少していると考えられる。ただし、コナラ立木とスギ立木では樹木各部のCs分布に差異が認められ、スギ立木の減少傾向がコナラ立木にも適用可能か継続調査で明らかにする必要がある。
佐々木 祥人; 新里 忠史; 雨宮 浩樹*; 吉田 香織
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故により放出され森林に沈着した放射性セシウムは、森林からの流出が少ないために、森林内に留まり、一部が循環するものと推定される。リター層は、生物に取り込まれやすい溶存態放射性セシウムの供給源のひとつと考えられる。リター層内の放射性セシウムの移動における真菌の菌糸伸長の寄与を明らかにするために、放射性セシウム濃度が高いリターCs(H)から放射性セシウム濃度が低いリターCs(L)への放射性セシウムの移動挙動における真菌の有無の影響について室内試験を行い調べた。植菌した系においては、系全体のリターに菌の増殖が認められた。菌の有無に関わらず、Cs(L)のCs-137濃度は、試験開始50日目で約50Bq/kgになり、その後緩やかに上昇し150日までに約100Bq/kgとなった。この結果は、リター層内の放射性セシウムが真菌の菌糸伸長以外の物理的な作用により移動しているという可能性を示唆するものであった。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 雨宮 浩樹*
no journal, ,
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故に由来する放射性物質のうち、Cs(以下、Cs)は半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。森林のCs流出率は1%に満たず、森林は長期にCsを林内に留める機能を有すると考えられる。本研究では、林産物のCs濃度予測モデル構築で必要となる樹木のCs吸収量の推定結果を報告する。阿武隈山地の生活圏に隣接するコナラ林とスギ林において年間降雨量や樹木密度がほぼ同様の林分を選定し、2015年から2019年にかけて伐木により樹木試料を採取した。国際生物学事業計画における養分吸収量の算出方法に従い、植物体の生長に伴う吸収量及び植物体からの枯死及び溶脱により失われた量の総和を樹木のCs吸収量とした。樹木の生長に伴うCs吸収量は、バイオマスの増分に樹木各部のCs濃度を乗じて算出し、樹木からの枯死及び溶脱により失われたCs量は、リターフォール,樹幹流及び林内雨に伴うCs移動量の総和とした。樹木の生長に伴うCs吸収量はコナラ林とスギ林で年間あたりそれぞれ0.1及び0.06%、吸収量の総和は年間あたりそれぞれ1.37及び3.13%となった。IBPによる京都近郊の落葉広葉樹林におけるN, P, Kの吸収量(1.2-20.3%)と比較して低いCs吸収量は、本調査地における2015年以降のスギやコナラ立木のCs吸収が限定的であり、Cs濃度の大幅な上昇が生じにくいことを示す。今後、樹木のCs吸収量と他元素の移行量の差異の要因解明が課題である。
渥美 澪香*; 新里 忠史; 竹内 真司*; 雨宮 浩樹*
no journal, ,
2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震による東京電力福島第一原子力発電所事故で、環境中へ多量の放射性物質が放出された。福島県は約7割が森林であり、その多くが未除染のままである。既存研究では、自然状態での放射性セシウムの移行量は小さい。しかし、今後想定される浜通りを中心とした森林開発の再開により、自然状態では小さい放射性セシウムの移行量が、人が入ることで加速される可能性が考えられる。このため、人為的影響を評価することは今後の森林開発等において重要である。そこで、浜通りで典型的な森林植生である照葉樹林およびモミ-イヌブナ林を対象として、人為的影響の事前評価に係る基礎データ取得のため長期観測を実施した。本報告では、2022年から開始した森林内での林床における土砂および放射性セシウムの移行量の観測結果について述べる。
桐島 陽*; 久野 温*; 雨宮 浩樹; 村上 裕晃; 天野 由記; 岩月 輝希; 水野 崇; 窪田 卓見*; 佐々木 隆之*; 佐藤 修彰*
no journal, ,
深部地下水中における元素の存在形態とその移行挙動を理解することを目的として、原子力機構幌延深地層研究所の地下水に含まれる懸濁物と希土類元素との相互作用について検討を行った。嫌気状態を維持したまま採水した地下水にマイナーアクチノイド(MA)のアナログ元素として希土類元素を添加(10ppb)した。この地下水を、複数の限外ろ過膜を孔径の大きいものから順に4段階(0.2
mから1kDa)セットした多連式ろ過システムを用いて限外ろ過した。各段階のフィルターを通過したろ液をICP-MSにて分析した。また、通水後のフィルター表面をSEM-EDXとTOF-SIMSによる元素マッピングにて分析し、フィルター上の捕集物を中性子放射化分析により定量分析した。その結果、希土類元素はリン酸塩粒子が溶解度制限固相となるとともに、リン酸塩粒子とならなかった希土類元素はフミン物質等の有機物と疑似コロイドを形成することがわかった。これらの結果は、MAのアナログとして参照可能であり、処分技術の信頼性向上に寄与する。
佐々木 隆之*; 鴻上 貴之*; 雨宮 浩樹; 村上 裕晃; 天野 由記; 岩月 輝希; 水野 崇; 小林 大志*; 桐島 陽*
no journal, ,
地下水中のTh, Uおよび希土類元素(REEs)の濃度を熱力学的解析により評価するため、幌延深地層研究センター周辺に分布する地下水を対象に調査を行った。地下水は幌延深地層研究センターの研究坑道内、深度140mおよび250m坑道から掘削したボーリング孔より嫌気状態で直接採水した。コロイドの分布については、原位置において0.2mおよび10kDaの限外ろ過膜によるろ過により評価した。また、ろ過した地下水との比較のため、ろ過していない地下水も採取した。地下水の分析および熱力学解析の結果、ThおよびUについては溶解度がそれぞれThO
(cr)およびUO(cr)に支配されていることがわかった。一方、REEsについては濃度が低く、また、軽REEsにおいてコロイドの影響が顕著であった。リン酸塩鉱物を溶解度制限固相として溶解度を算出した結果、分析結果が海水とリン酸塩鉱物間のREEの固液平衡によって説明可能であることがわかった。
鴻上 貴之*; 佐々木 隆之*; 雨宮 浩樹; 村上 裕晃; 天野 由記; 岩月 輝希; 水野 崇; 窪田 卓見*; 桐島 陽*
no journal, ,
高塩分濃度の地下水中の極微量元素であるU, Th及び希土類元素の定量法としてICP-MS分析フローを開発した。同法を幌延URLで採水した地下水に適用し、同元素濃度を測定した。
雨宮 浩樹; 水野 崇; 岩月 輝希; 湯口 貴史; 村上 裕晃; 國分 陽子
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分において、地下深部の長期的な地球化学環境の変遷を推定することは重要な課題となっている。長期的な地球化学特性の変遷の調査解析は、地下水の滞留時間の範囲内においては、地下水を分析することにより直接的に地球化学的特性を把握することが可能である。一方、地下水の滞留時間を超える時間スケールを対象とする場合においては、過去の地球化学特性を反映した地下水を直接採取することができないため、地下水から沈殿した二次鉱物を利用し地球化学的特性(温度、塩分濃度、pHおよび酸化還元電位)を推測することが有効な方法のひとつである。演者は炭酸塩鉱物を用いて過去の地下水の地球化学特性を推定し地下深部における地球化学的条件の把握を試みたこれまでの研究をレビューした。その結果、炭酸塩鉱物沈殿時の地下水の温度と塩分濃度は定量的に評価できる一方、pHおよび酸化還元電位は定性的な評価しかできていないが、炭酸塩鉱物中のマンガン,鉄,ウランなどの重金属や希土類元素の含有量を用いて酸化還元電位を定量的に推定できる可能性が示唆された。
