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Cs concentrations in coastal sediments off Fukushima鈴木 翔太郎*; 天野 洋典*; 榎本 昌宏*; 松本 陽*; 守岡 良晃*; 佐久間 一幸; 鶴田 忠彦; 帰山 秀樹*; 三浦 輝*; 津旨 大輔*; et al.
Science of the Total Environment, 831, p.154670_1 - 154670_15, 2022/07
被引用回数：2 パーセンタイル：29.93(Environmental Sciences)The monthly monitoring data (total 3647 samples) between May. 2011 and Mar. 2020 were analyzed to describe temporal variability of Cs concentration in coastal sediments off Fukushima. Cs concentration of sediment had decreasing trend, but non-linear model fitting suggested that this decreasing trend showed slower. Additionally, Cs concentration were up to 4.08 times greater in shallow sampling sites (7, 10, 20 m depth) following heavy rainfall events (before five months vs. after five months), such as typhoons. These were consistent with increasing particulate Cs (P-Cs) fluxes from river and increasing dissolved Cs (D-Cs) concentration in seawater. Finally, the numerical experiment was conducted and revealed that riverine Cs input could preserve Cs concentration in coastal sediment. These results indicate that riverine Cs input via heavy rainfall events is one of the main factors for preserving Cs concentration in coastal sediment off Fukushima.
池部 友理恵*; 大島 真澄*; 伴場 滋*; 浅井 雅人; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史*; Bi, C.*; 瀬戸 博文*; 天野 光*; et al.
Applied Radiation and Isotopes, 164, p.109106_1 - 109106_7, 2020/10
被引用回数：2 パーセンタイル：24.28(Chemistry, Inorganic & Nuclear)ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は難治性がんの治療に有効な放射線療法である。BNCTでは、中性子照射時間や中性子被曝量のコントロールのために、全血試料中の
B濃度の正確な定量が不可欠である。我々は荷電粒子誘起放射化分析法(CPAA)を全血試料中B濃度の非破壊・精密測定に適用した。実験は原子力機構(JAEA)タンデム加速器にて8MeVの陽子ビームを用いて実施した。B(p,
)
Be反応で生成するBeからの478keV 
線を用いてBを定量した。また血液中の鉄との核反応で生成する
Coの線を用いて線強度を規格化した。実験の結果、開発したCPAA法は血液中のB濃度の定量に適用できることが明らかとなった。
Cs and 
C in a Japanese forest soil profile and their implications for the fate and migration processes of Fukushima-derived Cs小嵐 淳; 安藤 麻里子; 天野 光*; 松永 武
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 311(1), p.473 - 481, 2017/01
被引用回数：17 パーセンタイル：85.35(Chemistry, Analytical)核実験由来のCsとCの、2001年における日本の森林土壌中の深さ分布を調査した。その結果、Csの多くは沈着から38年後もなお鉱物土壌層表層に存在していた。一方で、土壌特性の変化するA層とB層の境界層におけるCsの特異的な蓄積を発見した。この蓄積から、Csが年間0.20%の割合で有機物が豊富なA層を経由して下方へ移行したこと、及び層位境界層がCsの移行を妨げるバリアとして働くことを見出した。炭素14はCsと同様の深さ分布を示したことから、両核種が数十年の時間スケールで、同様の物理的経路を経て土壌中を移行したことが示唆された。
櫛田 浩平; 安藤 麻里子; 天野 光*
分析化学, 63(11), p.867 - 871, 2014/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Analytical)金はその化学的安定性等の特性により古代から人類に利用されてきた有用な元素であるが、その核的特性から原子力・放射線の分野でも優れて有用である。ここでは1999年に起きたJCO臨界事故の際に、その近隣の住宅に保管されていた指輪やネックレスなどの金製品の放射化量を分析することにより、環境中に漏洩した中性子線量を評価した研究について報告する。臨界事故現場からの距離168mから568mの住宅に保管されていた金製品16点を分析した結果、臨界終息時刻での放射化量は金の単位重量(g)当たり91.9から0.322Bqであった。その放射化量は距離の累乗関数で近似される減少の傾向を示した。また漏洩中性子による線量当量を評価した文献データと比較し、得られた金の放射化量から中性子線量を評価する手法を検討した。本研究は環境中漏洩中性子線量、さらにその場所での被ばく線量当量を推測するためのモニター材として金が有用であることを示す一例である。
杉原 真司*; 田中 将裕*; 玉利 俊哉*; 嶋田 純*; 高橋 知之*; 百島 則幸*; 福谷 哲*; 安藤 麻里子; 佐久間 洋一*; 横山 須美*; et al.
Fusion Science and Technology, 60(4), p.1300 - 1303, 2011/11
被引用回数：2 パーセンタイル：18.29(Nuclear Science & Technology)原子力施設に起因する環境中トリチウムの挙動を評価する技術の開発を目的として、核融合科学研究所周辺の河川,降水及び地下水中トリチウム濃度の変動を測定した。近年の環境中トリチウム濃度は核実験前のレベルまで低下しているため、固体高分子電解質を用いた電気分解で試料中トリチウムを濃縮し、低バックグラウンド液体シンチレーション測定を行った。降水中のトリチウム濃度は0.09
0.78Bq/Lであり、夏と秋に低く冬と春に高い季節変動を示した。河川水と地下水はほぼ一定の値を示し、それぞれ0.34と0.24Bq/Lであった。トリチウム濃度と同時に河川水の電気伝導度と流量、水素及び酸素同位体比の測定を行った。これらのデータをもとにダイナミックモデルを開発し、トリチウムの挙動を解析した。
鈴木 崇史; 皆川 昌幸*; 天野 光; 外川 織彦
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 268, p.1229 - 1231, 2010/04
被引用回数：26 パーセンタイル：84.21(Instruments & Instrumentation)ヨウ素129(
I)は半減期1570万年の長寿命放射性核種であり、核実験や核燃料再処理工場の稼動により人為起源Iが環境中に放出される。六ヶ所村に新たに使用済核燃料再処理工場が定常運転を開始予定でありIの放出が予想される。そこで再処理工場の定常運転前における海水中のIの分布を把握することは長期的な環境影響評価の観点から重要である。また人為起源Iは海水循環のトレーサーとして利用できる可能性がある。そこで本研究では太平洋,日本海におけるIの鉛直分布を明らかにした。太平洋及び日本海におけるIの濃度は表層及び亜表層で最も高く水深とともに減少した。太平洋においては水深1500m以下において人為起源Iは観測されなかった。この結果は従来トレーサーとして利用されているCやCsと同様の結果を示した。Iは放出源及び放出量がより明確であることや分析に使用する供試量が少ないことから海水循環を解明する有用なトレーサーになり得ると考えられる。また日本海におけるIの水柱における総量は太平洋に比べて3倍高かった。これは日本海固有の海底地形及び海水循環によるものと考えている。
田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 脇田 昌英*; 天野 光*; 外川 織彦
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 268(7-8), p.1219 - 1221, 2010/04
被引用回数：9 パーセンタイル：54.21(Instruments & Instrumentation)海水中溶存有機炭素(DOC)は、地表面で最大の有機炭素貯蔵庫であり、大気中二酸化炭素量に匹敵する量の炭素が存在する。この量的な重要性により、DOCの動態は地球の炭素循環を考えるうえで重要な課題となっている。DOCの動態を研究するうえで、時間軸を与え得る溶存有機炭素中放射性炭素(DOC)が非常に有用であるが、測定の困難さから、世界的に見てもデータ数が極めて少ない。本研究の対象海域である西部北太平洋は、深層大循環の終点、高生物生産の海域であるという観点から、海洋炭素循環において大きな役割を担っている。しかし、西部北太平洋におけるDOCのデータはこれまで、全く測定されていない。本研究では、炭素循環において重要海域である西部北太平洋で、世界に先駆けてDOCの鉛直分布を得ることに成功した。
ガス穴に生育するブナの年輪中C濃度堀内 一穂*; 千葉 拓児*; 星野 安治*; 大山 幹成*; 田中 孝幸; 天野 光*
JAEA-Conf 2010-001, p.71 - 74, 2010/03
世界有数の火山性COガス放出域として知られている青森県八甲田カルデラにおいて、ブナの年輪中C濃度へ及ぼす火山性COガスの影響を調べた。ブナ試料C濃度は、同時代の大気C濃度と調和的に、1991年から2001年に向って減少する傾向があった。カルデラ内試料のC濃度はカルデラ外の対照試料より低い値を示し、年輪のCを利用した化石COガスの局地的動態解明への可能性を示す結果となった。しかしながら、対照試料との差は最大で14‰であった。これは、火山性COガスが最大4.4ppm混入した結果である。この低い混入は、COを吸収する樹幹が、火山性COの放出孔より数メートル上空に存在することによると考えられる。
田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 天野 光; 外川 織彦
Journal of Nuclear Science and Technology, 46(3), p.289 - 294, 2009/03
被引用回数：2 パーセンタイル：17.7(Nuclear Science & Technology)加速器質量分析で高確度かつ高精度な溶存態有機炭素中放射性炭素(DOC)の測定を行うために、溶存態有機物から炭素を抽出するシステムを開発した。石油起源製品のようなCフリーな炭素や大気起源炭素の汚染を低減することにより、開発したシステムのバックグランドを減少させ、さらに大容量の海水から炭素を抽出できるシステムとなるよう工夫した。開発したシステムにおいて、試料量に対するブランクは、先行研究より低い、1%以下を達成した。この低いブランクを達成したシステムにより抽出された有機物のC値は、有機物での放射性炭素測定において一般的な方法である燃焼法と同じ値を示し、また、その精度は
5‰であった。この結果は、開発したシステムがCを高確度,高精度に測定可能であることを示した。さらに、実際に大容量の海水でのDOCを測定したところ、十分な炭素の回収ができ、誤差は、8‰と高精度であった。これらすべての結果により、われわれが開発したシステムは高確度かつ高精度なDOCの測定が可能であることを示した。
乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 外川 織彦; 天野 光; Karasev, E. V.*; 皆川 昌幸*; 乗木 新一郎*
Journal of Oceanography, 64(6), p.911 - 923, 2008/12
被引用回数：23 パーセンタイル：47.06(Oceanography)日本海の3海域(北東部,北西部,南東部)やその周辺地域で得た粒子状有機物(POC)について、放射性炭素(C)同位体比分析を行い、その時空間変化から、日本海におけるPOCの輸送過程を解析した。日本海における沈降POC中のC同位体比の変動範囲は、POCの沈降速度から予想されるそれに比べて極めて大きかった。沈降粒子中の陸起源成分の濃度と有機態C同位体比との間には直線関係が見られ、その関係は海盆ごとに異なっていた。これらのことから、日本海におけるPOCは、表層の生物活動で生産された新鮮なPOCと、陸域などからの供給による難分解性のPOCの2成分の混合であると説明された。それぞれのPOCの成分について粒子束の変化を解析した結果、(1)新鮮なPOCと難分解性POCの両方が日本海北西部で春季に沈降する、(2)北西部の深層で分解を間逃れた難分解性POCが「POCプール」を形成し、難分解性POCは東方へ輸送される、(3)日本海南部では、北西部とは別の経路で難分解性POCが供給され、比較的素早く海底に蓄積されるといったPOCの輸送過程が示唆された。
鈴木 崇史; 甲 昭二; 天野 光; 外川 織彦
Quaternary Geochronology, 3(3), p.268 - 275, 2008/08
被引用回数：26 パーセンタイル：54.09(Geography, Physical)原子力施設周辺のモニタリングのみならず、海水循環のトレーサーとしての可能性が期待されているので、加速器質量分析装置を用いて海水中のI測定手法を開発した。海水試料は青森県関根浜沖から採取し、ヨウ素抽出は溶媒抽出法により行った。この抽出法による汚染の影響を評価するため、ブランクテストを行った。ブランクテストから得られたヨウ素同位体比はキャリアー中のヨウ素同位体比と誤差範囲内で一致したことから、汚染の影響はなく適切な前処理方法であることがわかった。海水中のヨウ素同位体比はI/
I=(9.50.4)
10
であった。この濃度は核実験で放出されたI/Csから期待される核実験起源のIと天然起源のIから期待される以上のI濃度であった。この過剰のIは核実験量を見積もる際に使用したCsとIの移行挙動が完全に同じでないためか、もしくは欧州の再処理工場から放出されたIが当該海域に到達している可能性がある。
遠藤 暁*; 富田 順平*; 田中 健一*; 山本 政儀*; 福谷 哲*; 今中 哲二*; 坂口 綾*; 天野 光; 川村 秀久*; 河村 日佐男*; et al.
Radiation and Environmental Biophysics, 47(3), p.359 - 365, 2008/07
被引用回数：5 パーセンタイル：21.04(Biology)旧ソ連セミパラチンスク核実験場の境界から約60km離れたドロン村は、1949年8月に行われた最初の核実験で高度に汚染された。現地で採取した土壌試料中Iを測定することで、短半減期ヨウ素(おもに
I)から住民が受けた甲状腺線量を推定する研究を開始した。土壌試料中Iは日本原子力研究開発機構むつ事務所の加速器質量分析装置(AMS)で測定した。測定された土壌中I蓄積量の平均値は8.010
atoms/m
であり、土壌中I蓄積量とCs蓄積量との関係からドロン村のIバックグラウンドレベルとI/Cs比を求めた結果、I/Cs比は
Puの高速中性子による核分裂収率と一致することがわかった。
天野 光
放射線と産業, (118), p.25 - 32, 2008/06
加速器質量分析法(AMS法)は、極微量の長半減期放射性核種等を高感度・高精度に測定できる分析法であり、年代測定にかかわる考古学に限らず環境科学の分野でも大いに威力を発揮している。少量の試料で短時間に高感度・高精度測定が可能であることから、トレーサー利用として最適であり、最近では例えば地球温暖化や海水流動,環境中有機物循環の研究等も精力的に行われている。また原子力・保健物理の分野では、通常の放射線計測法では検出困難な長半減期放射性核種や、放射性廃棄物処理処分にかかわる難分析核種の検出にも威力を発揮する。本レビューはAMS法の環境科学や保健物理分野への利用に関し報告された最近の論文を中心にまとめたものである。
天野 光; 甲 昭二
JAEA-Conf 2008-003, 90 Pages, 2008/04
JAEA-Conf-2008-003.pdf:26.68MB
加速器質量分析装置(AMS)は、極微量の長半減期放射性核種等を高感度・高精度に測定できる装置である。1997年に旧日本原子力研究所むつ事業所に導入・設置されたタンデトロンAMSは、放射性炭素(C)及び放射性ヨウ素(I)測定用に整備され、日本海を中心とした海洋調査研究等にその威力を発揮してきた。2006年度から共用施設となったタンデトロンAMSは、現在では原子力機構内外の多岐に渡る研究に利用されている。AMS利用者相互の情報交換を図り、本施設の管理者と利用者との間の風通しを良くし、タンデトロンAMSの運転を円滑に行い最先端の研究に役立てるため、当面は隔年開催を目途に定期的に利用報告会を開催することとし、2007年11月にタンデトロンAMSが設置されている青森県むつ市において第1回利用報告会を開催した。利用報告会ではAMS施設利用の現状,データ処理方法,放射性炭素(C)及び放射性ヨウ素(I)を用いた応用研究等について、21件の講演と活発な質疑応答が行われた。会議参加者は内外合わせて76名であった。本稿は、本報告会で発表された講演の論文集である。
乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 外川 織彦; 天野 光
JAEA-Conf 2008-003, p.67 - 70, 2008/04
環境動態研究グループでは、日本海及び青森周辺海域で採取された粒子状有機物中の放射性炭素(C-14)同位体比の時空間変化から、同海域における粒子状有機物の輸送過程を追跡する研究を展開している。本研究のC-14同位体比の測定は、原子力機構青森研究開発センターが所有するタンデトロンAMSを利用して実施しており、これまでに115試料が測定されている。ここでは、一連のC-14同位体比から推定された、日本海盆及び日高沖における粒子状有機物の輸送過程について報告する。いずれの海域でも、粒子状有機物のデルタC-14値は深さとともに減少し、試料を採取した水深から海底までの距離と、デルタC-14値との間には、有意な関係は見られなかった。海水中の粒子状有機物が示す古い「見かけの年齢」は、海底堆積物の再懸濁のみでは説明できず、海洋表層で生産される新しい有機物と河川等を通じて陸上から供給される古い有機物のバランスが、その「見かけの年齢」を決定付けることが示唆された。
乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 外川 織彦; 天野 光; 荒巻 能史*
JAEA-Conf 2008-003, p.63 - 66, 2008/04
環境動態研究グループでは、日本海の広域で海洋調査を展開してきた。溶存無機炭酸中の放射性炭素(DIC-14)は、同海域における海水流動のトレーサーとして有効であることから、一連の観測で約3,000におよぶ試料が採取され、これまでに2,500試料が、原子力機構青森研究開発センターが所有するAMS(加速器質量分析装置)によって測定された。本講演では、その成果の一つとして、日本海北部における深層水の特性と循環過程について報告する。日本海北部(間宮海峡付近)は同東部(ウラジオストク沖)と並んで、日本海の海氷形成域として知られている。一般に、海氷を起源とする低温・高密度な海水は深層へと潜り込みやすいため、海氷域はその海域の深層水を形成し、深層循環をコントロールすることが指摘されている。舟状の海底地形を持つ日本海北部海域の中央部分では、水深25mにおける海水中のDelta C-14値は、対馬暖流水起源と考えられる周辺地点での海水に比べて10‰程度しか低くないことから、アムール河を起源とする淡水の寄与は十分に小さく、少なくとも2001から2002年の冬季には、日本海北部では深層水は形成されていないことが示唆された。
乙坂 重嘉; 天野 光; 甲 昭二; 木下 尚喜; 田中 孝幸
JAEA-Conf 2008-003, p.21 - 23, 2008/04
原子力機構タンデトロンAMS(JAEA-Mutsu AMS)では、平成18年4月より施設共用を開始し、原子力機構内のみならず、外部機関から受け入れた試料のC-14同位体比を測定している。利用者への計測データの報告にあたっては、国内外の多くの機関と同様に、国際的に承認された方法でpMC(per cent of modern carbon)値を算出し、独自に定めた基準に基づき測定の不備がないことを確認している。本講演は、JAEA-Mutsu AMSによるC-14測定データの質的評価の基準を明確にするとともに、データ質の均一性の保持に資することを目的として、利用者に対するデータレポートの内容と、計測データの質の評価についての基準をまとめ、解説する。
田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 天野 光; 外川 織彦
JAEA-Conf 2008-003, p.71 - 74, 2008/04
海水中溶存態有機物(DOC)の挙動解明は、放射性物質等の海水中での挙動や地球温暖化の影響を紐解くうえで重要な因子である。このDOC動態の時間スケールや供給源情報を与え得る放射性炭素同位体比(
C)の測定は、測定の困難さによりデータが極めて少ない。本研究で開発した紫外線照射によるDOC酸化システムは、高酸化効率が得られ、高精度なDOC中放射性炭素の測定を可能とした。このシステムを用いて、日本海でのDOC鉛直分布を得ることに成功した。日本海大和海盆におけるDOCのCは、表面で高く(-192‰)、深さとともに減少し、1000m以深では-306‰で一定となった。日本海深層のCは、東部北太平洋の値(-550‰程度),西部北大西洋の値(-350-400‰)より高い値を示しており、これは、おもに両海域における海水循環の時間スケール(大西洋:約1000年,太平洋:約2000年,日本海:約500年)に起因していることが明らかになった。
I測定及びヨウ素循環研究への応用鈴木 崇史; 甲 昭二; 木下 尚喜; 天野 光; 外川 織彦
JAEA-Conf 2008-003, p.24 - 27, 2008/04
日本原子力研究開発機構むつ事務所に設置されている加速器質量分析装置にはI専用のビームラインが取り付けられている。このビームラインは高感度な測定を達成するために分解能の高い分析電磁石,静電ディフレクターを採用することにより分子イオン及びその破片による干渉ピークの除去を可能にしている。このビームライン性能確認試験の結果は高精度,高感度測定が可能であり、検出限界はヨウ素同位体比I/Iで10
程度である。Iはさまざまな原子力活動により環境中に放出される。特に核燃料再処理工場からの放出は大きく、欧州の再処理工場をポイントソースとして海水循環等の環境動態研究が行われている。日本では六ヶ所村に再処理工場が稼動予定である。日本分析センターとの協力により、再処理工場稼動前の日本各地の土壌,海藻,原乳中のI濃度測定を行った。現在は日本海を調査海域とし日本海海水中のI濃度を把握することによりIの移行挙動について研究を行っている。本講演ではヨウ素ラインの性能及び今までに得られたIに関する研究成果について概説する。
甲 昭二; 木下 尚喜; 渡部 幸也*; 馬場 正美*; 天野 光
JAEA-Conf 2008-003, p.13 - 16, 2008/04
日本原子力研究開発機構(JAEA)青森研究開発センターむつ事務所に設置されている加速器質量分析装置は、平成9年に導入された。このAMSは3MVの加速器に炭素同位体比及びヨウ素同位体比測定用の専用ビームラインが取り付けてられている。イオン源にはCsスパッタ型負イオン源が装備され、最大59個の試料を装着できる。炭素ラインは平成11年12月から、ヨウ素ラインは平成15年5月から定常測定を開始している。平成18年度からはタンデトロンAMSの施設共用が開始され、平成17年度以前の年間測定実績を超える多数のニーズが、原子力機構内外から寄せられた。20年度もさらにニーズの増加が予測されるため、実例を示しながら18年度から19年度9月までのAMS運転にかかわるトラブルや故障等の運転の現状について報告する。
