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Cs) on the coastal seafloor near the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant inferred from radiocesium distributions in long cores中西 貴宏; 鶴田 忠彦; 御園生 敏治; 尻引 武彦; 卜部 嘉*; 眞田 幸尚
Journal of Coastal Research, 116(SI), p.161 - 165, 2024/01
2012年から2022年までに福島第一原子力発電所(FDNPP)周辺で観測された表層海底堆積物中のCs-137濃度の連続データをとりまとめた結果、全体的にCs-137濃度は時間とともに徐々に低下していた。しかし、浅海域のいくつかのモニタリングポイントでは、Cs-137濃度の長い環境半減期や大きなばらつきが認められた。浅海域海底におけるセシウムの動態についての理解を深めるために、FDNPP近くの浅海域で長尺の堆積物コアを採取し、Cs-137濃度と粒径分布の鉛直分布を得た。海岸付近では、Cs-137の濃度と粒径分布は数十cmから1m以上の深さまで非常に均一化されていたことから、現在、海岸付近の堆積物には深い層に相当量のCs-137が蓄積している。陸域だけでなく深層からのCs-137供給が、海岸付近の表層海底土のCs-137濃度の時間的低下を抑制している可能性が示唆された。沖合の崖や窪地に位置する地点ではCs-137濃度の鉛直分布は不均質であり、数年間に同一地点で得られたCs-137鉛直分布はまったく異なっていた。この不均質性が、表層堆積物のCs-137濃度の経時的な大きな変化を引き起こすと推測された。
柴田 基樹*; 中西 洋平*; 阿部 淳*; 有馬 寛*; 岩瀬 裕希*; 柴山 充弘*; 元川 竜平; 熊田 高之; 高田 慎一; 山本 勝宏*; et al.
Polymer Journal, 55(11), p.1165 - 1170, 2023/11
被引用回数：1 パーセンタイル：44.82(Polymer Science)Marine ecosystem degradation due to micro plastics is a significant environmental problem, as acknowledged by Sustainable Development Goal 14. Decomposition of plastics using near critical or supercritical water is one of the promising methods to reduce micro plastics. To attain the optimization of the method for improving environmental friendliness, it is necessary to clarify the structural change of materials during the process. We, thus, investigated the decomposition processes of polystyrene particles dispersed in deuterated water (D
O) during heating under near critical or supercritical conditions by using in situ small-angle neutron scattering. Under subcritical conditions, the PS particles were swollen by DO due to increased compatibility with temperature. Near the critical point in subcritical conditions, the cleavage of PS chains in the particles occurred, so that the swollen ratio was much enhanced though the PS particles kept their shapes. In a supercritical condition, the PS particles were degraded into oil including oligomers or monomers and the phase-separated structures with styrene-rich and DO-rich regions.
H behavior in the Fukushima coastal region; Comparison of influences of discharges from the Fukushima Daiichi and rivers佐久間 一幸; 山田 進; 町田 昌彦; 操上 広志; 御園生 敏治; 中西 貴宏; 飯島 和毅
Marine Pollution Bulletin, 192, p.115054_1 - 115054_10, 2023/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)This article reports the H behavior in the Fukushima coastal region, considering the effects of FDNPP discharge and riverine H inputs. The simulation results showed that discharges from the port of Fukushima Daiichi dominantly affected the H concentrations in monitoring points within approximately 1 km. Moreover, the results indicate that the effect of riverine H discharge was limited around the river mouth under base flow conditions. However, its impact on the Fukushima coastal regions under storm flow conditions was found, and the H concentrations in seawater in the Fukushima coastal region were formed around 0.1 Bq/L (mean H concentrations in seawater in the Fukushima coastal region) in the near shore.
下北 啓輔*; 山本 勝宏*; 宮田 登*; 中西 洋平*; 柴田 基樹*; 竹中 幹人*; 山田 悟史*; 瀬戸 秀樹*; 青木 裕之; 宮崎 司*
Soft Matter, 19(11), p.2082 - 2089, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Physical)In the case of poly(methyl methacrylate) (PMMA) thin films on a Si substrate, thermal annealing induces the formation of a layer of PMMA chains tightly adsorbed near the substrate interface, and the strongly adsorbed PMMA remains on the substrate, even after washing with toluene (hereinafter called adsorbed sample). Neutron reflectometry revealed that the concerned structure consists of three layers: an inner layer (tightly bound on the substrate), a middle layer (bulk-like), and an outer layer (surface) in the adsorbed sample. When an adsorbed sample was exposed to toluene vapor, it became clear that, between the solid adsorption layer (which does not swell) and bulk-like swollen layer, there was a "buffer layer" that could sorb more toluene molecules than the bulk-like layer. This buffer layer was found not only in the adsorbed sample but also in the standard spin-cast PMMA thin films on the substrate. When the polymer chains were firmly adsorbed and immobilized on the Si substrate, the freedom of the possible structure right next to the tightly bound layer was reduced, which restricted the relaxation of the conformation of the polymer chain strongly. The "buffer layer" was manifested by the sorption of toluene with different scattering length density contrasts.
御園生 敏治; 中西 貴宏; 眞田 幸尚; 尻引 武彦; 卜部 嘉*; 鶴田 忠彦
JAEA-Research 2022-010, 134 Pages, 2023/02
JAEA-Research-2022-010.pdf:8.45MB
東京電力ホールディングス(株)福島第一原子力発電所(1F)の事故が発生し、多量の放射性物質が1F周辺に沈着した。日本原子力研究開発機構では、事故後、放射性物質の動態研究を継続して実施している。本報告書は、令和3年度における、近沿岸海域等における放射性物質の状況調査を実施した成果をまとめたものである。具体的には、福島沿岸域57地点において柱状試料を採取し、海底土への放射性セシウムの蓄積状況を示した。さらに海底地形・海底土分布調査を実施し、地形と堆積物の分布状況を把握した。また、河川前面における海底土表層の放射性セシウム濃度の水平分布を計測した。放射性物質の水産物への影響の基礎情報として、魚類の分布状況を調査した。さらに、無人観測船を使用した採水及び採泥の実証試験を実施した。得られた結果より1F前面海域における海底土に含まれる放射性物質の分布と動態について推定を行った。
御園生 敏治; 中西 貴宏; 尻引 武彦; 長尾 誠也*; 落合 伸也*; 眞田 幸尚; 鶴田 忠彦
月刊海洋, 54(11), p.558 - 561, 2022/11
福島県沿岸域において、河口周辺と沿海域にセジメントトラップを設置し、河川出水時の沈降粒子を捕集した。河口周辺では、河川の放射性セシウム流出量に連動した沈降粒子の放射性セシウム濃度やマスフラックスの変動が観測された。
下北 啓輔*; 山本 勝宏*; 宮田 登*; 有馬 寛*; 中西 洋平*; 竹中 幹人*; 柴田 基樹*; 山田 悟史*; 瀬戸 秀樹*; 青木 裕之; et al.
Langmuir, 38(41), p.12457 - 12465, 2022/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)We measured the neutron reflectivity (NR) of isotactic polypropylene (PP) thin films deposited on Si substrates modified by hexamethyldisilazane (HMDS) at the saturated vapor pressure of deuterated water at 25
C and 60C/85% RH to investigate the effect of HMDS on the interfacial water accumulation in PP-based polymer/inorganic filler nanocomposites and metal/resin bonding materials. We found that the amount of water accumulated at the PP/Si interface decreased with increasing immersion time of the Si substrate in a solution of HMDS in hexane prior to PP film deposition. During the immersion of the Si substrate, the HMDS molecules were deposited on the Si substrate as a monolayer without aggregation. Furthermore, the coverage of the HMDS monolayer on the Si substrate increased with increasing immersion time. At 60C and 85% RH, only a slight amount of interfacial water was detected after HMDS treatment for 1200 min. As a result, the maximum concentration of interfacial water was reduced to 0.1 from 0.3, where the latter corresponds to the PP film deposited on the untreated substrate.
今井 彩帆里*; 荒川 勝利*; 中西 洋平*; 竹中 幹人*; 青木 裕之; 大内 誠*; 寺島 崇矢*
Macromolecules, 55(20), p.9113 - 9125, 2022/10
被引用回数：3 パーセンタイル：24.75(Polymer Science)Microphase separation of copolymers is a key technique to produce polymer bulk materials or thin films with ordered nanostructures for applications in various research fields including nanotechnologies, electronic devices, among many others. Herein, we report water-assisted microphase separation of amphiphilic random copolymers bearing quaternary ammonium cations and hydrophobic alkyl or oleyl groups in the solid state and the thin films. We investigated the effects of sample preparation protocols and the hydrophobic pendants (a butyl group: C4 - octadecyl or oleyl group: C18), composition, and molecular weight of the copolymers on the microphase separation behavior. By annealing under humid conditions, the copolymers bearing alkyl groups longer than an octyl group (C8) formed sub-5 nm lamellar structures comprising cationic layers and hydrophobic layers. Water hardly remained in the resulting lamellar materials under ambient conditions. The domain spacing was controlled between 3.7 and 5.3 nm by tuning the length of the hydrophobic pendants and composition and was independent of the molecular weight and molecular weight distribution. The cationic random copolymers carrying amorphous hydrophobic pendants provided transparent or translucent polymer materials containing small lamellar structures. The random copolymers further formed multilayered lamellar thin films on silicon substrates by spin-coating the copolymer solutions, followed by a humid annealing process. The layered lamellae were directly observed as terrace structures with about 4-5 nm steps by atomic force microscopy.
北村 晃寿*; 岡嵜 颯太*; 近藤 満*; 渡邊 隆広; 中西 利典*; 堀 利栄*; 池田 昌之*; 市村 康治; 中川 友紀; 森 英樹*
静岡大学地球科学研究報告, (49), p.73 - 86, 2022/07
静岡県熱海市伊豆山地区の逢初川で、2021年7月3日に土石流が発生し、大量の堆積物が流下した。その後の調査で、逢初川の源頭部には盛土があり、そのうちの約55,500mが崩落し、流下したことが判明した。本研究では、源頭部の崩壊していない盛土の黒色土砂と褐色土砂、3か所の土石流堆積物、2か所の土壌の堆積物試料について、泥質物と砂質物ごとに地球化学・粒子組成分析を行った。その結果、土石流堆積物の組成は、盛土の黒色土砂と褐色土砂の混合で説明される試料もあるが、それでは説明できない試料もある。後者は、盛土の組成の不均一性を示唆する。本研究では盛土の黒色土砂と土石流堆積物が放散虫チャートを含むことを発見した。このチャート片は、黒色土砂のトレーサー物質として有用である。さらに、放散虫チャートの堆積年代はペルム系/三畳系境界付近とそれ以降のジュラ紀、ないし前期白亜紀までに及ぶことが判明した。これは、黒色土砂の供給源の特定に重要な知見となる。
御園生 敏治; 中西 貴宏; 鶴田 忠彦; 尻引 武彦; 眞田 幸尚
Marine Pollution Bulletin, 178, p.113597_1 - 113597_9, 2022/05
被引用回数：3 パーセンタイル：56.1(Environmental Sciences)福島県沖の沿岸域における放射性セシウム(Cs)の将来的な分布を推定するためには、河川からの流入と海底堆積物からの再浮遊による二次的な移動を評価することが不可欠である。特に、河川から流入したCsのほとんどは海水中に溶出せず、堆積するため、河川からの流入影響を無視することはできない。2017年2月から2018年2月にかけて、請戸川河口付近(福島県)に2つの係留系を設置した。1つ目にはセジメントトラップシステムを取り付け、2台目には濁度センサーと流速センサーを取り付けた。マスフラックスに対する再懸濁と河川からの流入の寄与を重回帰式で定量的に評価した。その結果、再懸濁は近海におけるCsの二次的な移動の79%-83%を引き起こし、一方、河川からのCsの堆積物への流入の影響は年間7%に過ぎないことが明らかになった。
ion complex; Presence of a Rh
Intermediate in Direct Photoreduction佐伯 盛久*; 松村 大樹; 中西 隆造*; 蓬田 匠; 辻 卓也; 齋藤 寛之*; 大場 弘則*
Journal of Physical Chemistry C, 126(12), p.5607 - 5616, 2022/03
被引用回数：1 パーセンタイル：13.38(Chemistry, Physical)パルス紫外線レーザー照射によって引き起こされるRhイオン錯体のRh
種への直接光還元反応機構を、分散型X線吸収微細構造(DXAFS)分光法によって調べた。時間分解X線吸収端近傍構造(XANES)には等吸収点がなく、Rhの直接光還元に2種類以上のRh
が寄与することを示した。時間分解XANESデータの特異値解析から、直接光還元には3つのRh種が関与することが示唆された。時間分解XANESデータを、交互最小二乗法による多変量解析(MCR-ALS)により解析したところ、3つのRh種の純粋なスペクトルと濃度プロファイルが得られた。Rh種は、3つのXANESスペクトルの特徴から、Rh, Rh, Rh種に分類できた。得られた濃度プロファイルから、Rhの直接光還元はRh 
Rh Rhの順で進行することが示唆され、RhとRhの光還元、RhとRhの光による自己触媒的還元、Rhの光酸化による反応機構により、3種のRhの濃度プロファイルがよく再現できることが示された。
舟木 泰智; 辻 英樹*; 中西 貴宏; 吉村 和也; 佐久間 一幸; 林 誠二*
Science of the Total Environment, 812, p.152534_1 - 152534_10, 2022/03
被引用回数：13 パーセンタイル：68.64(Environmental Sciences)貯水池の底質は原子力発電所事故由来の放射性物質を蓄積する傾向にあるが、嫌気的な環境下では底質から生物利用可能な形態で再移動し、それによって水生生態系の長期的な汚染が引き起こされる可能性がある。本論文では福島第一原子力発電所事故によって高濃度に汚染された底質が蓄積する2つの貯水池で、底質からのCs溶出の直接的な証拠となる底質間隙水の採取・分析を行った。その結果、底質と間隙水との間でのCsの再分配はCsとアンモニウムイオンとの交換が主たる要因であることを明らかにした。
御園生 敏治; 中西 貴宏; 眞田 幸尚; 尻引 武彦; 卜部 嘉*; 鶴田 忠彦
JAEA-Research 2021-004, 214 Pages, 2021/11
JAEA-Research-2021-004.pdf:12.76MB
東京電力ホールディングス(株)福島第一原子力発電所(1F)の事故が発生した後、原子力規制庁からの委託を受け、令和2年度に近沿岸海域等における放射性物質の状況調査を実施した。本報告書は、調査により得られた成果をまとめたものである。海水及び海底土のモニタリング結果から調査地点と頻度の適正化に関する評価手法を提示し、効率的かつ効果的な海域モニタリングの在り方について検討した。また、福島沿岸域70地点において柱状試料を採取し、海底土への放射性セシウムの蓄積状況を示した。さらに放射性セシウムの河川からの流入評価のため、沿岸域にセジメントトラップを設置して沈降物を採取するとともに、河川前面における海底土表層の放射性セシウム濃度の水平分布を計測した。平成25年度から平成30年度までに実施された曳航式放射線モニタリングデータについて、天然の放射性核種を考慮した再解析を実施し、沿岸域の海底土における放射性セシウム分布推定図の精度向上を試みた。また、1F沖合のシルトバンド帯にて、海底地形・海底土分布調査を実施し、地形と堆積物の分布状況を把握した。得られた結果より1F前面海域における海底土に含まれる放射性物質の分布と動態について推定を行った。
眞田 幸尚; 卜部 嘉*; 御園生 敏治; 尻引 武彦; 中西 貴宏; 渡辺 勇輔; 鶴田 忠彦
Scientific Reports (Internet), 11(1), p.23175_1 - 23175_13, 2021/11
被引用回数：2 パーセンタイル：12.7(Multidisciplinary Sciences)2011年3月15日の福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故後、大量の揮発性放射性核種が大気と水圏に放出された。堆積物中の放射性セシウムのモニタリングは、環境中の放射性セシウムの挙動と影響を評価するために重要である。この研究では、FDNPP周辺の表層堆積物中の放射性セシウムの分布を、曳航式ガンマ線検出システムからの定期的な調査データを使用して放射性セシウムマップとして視覚化した。
中西 貴宏; 大山 卓也; 萩原 大樹; 佐久間 一幸
Journal of Coastal Research, 114(SI), p.310 - 314, 2021/10
被引用回数：5 パーセンタイル：42.16(Environmental Sciences)福島県請戸川の観測結果に基づき、2019年10月の台風イベントに伴う河川からの粒子態Cs流出量を評価した。台風イベントによる土砂粒子の流出量は年間の90%を占め、それまで福島原子力発電所事故後最大だった2015年9月出水イベントの約2倍だった。しかし、期間中の粒子態Cs濃度低下により、粒子態Cs流出量は2015年の約2/3であった。また、2019年10月の粒子態Cs流出量は流域の沈着量のわずか0.1%であり、沿岸のCs蓄積量への影響は非常に限られたものだった。
御園生 敏治; 鶴田 忠彦; 尻引 武彦; 中西 貴宏; 長尾 誠也*; 落合 伸也*; 眞田 幸尚
Journal of Coastal Research, 114(SI), p.315 - 319, 2021/10
被引用回数：2 パーセンタイル：16.79(Environmental Sciences)福島県沿岸域における将来の放射性セシウムの動態とその分布を理解するためには、河川からの放射性セシウムの供給を評価することが重要である。しかし、洪水時の沿岸域における懸濁態セシウムの動態に関する研究は少ないのが現状である。豪雨を伴う台風(ブアロイ)が福島県を襲った際にセジメントトラップで捕集された沈降粒子のCs濃度を測定した結果、河川前に設置された観測点では、Cs濃度が上昇する傾向を示した。しかしながら、台風の2日後に捕集した試料のCs濃度は、台風前とほぼ同じ水準であった。そのため、豪雨期間の沿岸地域への河川の影響は非常に限られていることが示唆された。
鶴田 忠彦; 尻引 武彦; 御園生 敏治; 中西 貴宏; 眞田 幸尚; 卜部 嘉*
Journal of Coastal Research, 114(SI), p.320 - 324, 2021/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)福島県沿岸域の海底土中の放射性セシウム(Cs)の移動挙動の評価にあたっては、河川から供給される放射性Csの影響評価が必須である。河川からの供給の影響が大きい河川河口の近傍では、沖合と比較して海底土中の放射性Csの分布層厚が大きいことから、海底土中の鉛直方向のプロファイルを把握することが重要である。そこで、最大100cm程度の鉛直方向の海底土が採取可能な手法により調査を行い、海底土中の放射性Csの鉛直分布とその経時変化に関する情報を取得した。調査の結果、2015年から2019年にかけて、鉛直方向全般にわたって放射性Cs濃度及び放射性Cs量の低下が確認されるとともに、放射性Csの深さ方向への移動は確認されなかった。河川河口の近傍では、台風等に伴う河川高水後に、海底土中の放射性Cs濃度が増加する事例が報告される場合があるものの、その影響は一時的であり、少なくとも年オーダーでは、海底土中の放射性Csは低減傾向にあると考えられる。
御園生 敏治; 鶴田 忠彦; 中西 貴宏; 眞田 幸尚
Global Environmental Research (Internet), 24(2), p.137 - 144, 2021/06
2011年の東日本大震災後、多くの放射性物質が環境中に放出された。事故から9年が経過し、海底堆積物中の放射能濃度は低下している。しかしながら、河川の影響により、沿岸地域は複雑な動態を呈している。日本原子力研究開発機構では、請戸川河口で研究を行ってきた。以前の研究成果をまとめるとともに、セジメントトラップを使用して、河川から供給される放射性Csを評価した。本研究では、2017年2月から2017年11月まで、福島第一原子力発電所近くの請戸川河口にセジメントトラップからなる係留システムを設置した。その結果フラックスへの再懸濁の割合は60%以上だった。したがって、沿岸域における放射性セシウムの動きが主に再懸濁によるものであることが示唆された。
Cs concentrations in river water under base-flow conditions near the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant中西 貴宏; 舟木 泰智; 佐久間 一幸
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 328(3), p.1243 - 1251, 2021/06
被引用回数：10 パーセンタイル：86.3(Chemistry, Analytical)2017年から2018年にかけて福島第一原子力発電所周辺河川のCs濃度を測定した結果、溶存態Cs濃度・懸濁態Cs濃度ともに流域の平均Cs沈着量と良い相関を示した。沈着量で規格化したCs濃度は流域内の森林への沈着割合と負の相関を示し、現時点では森林からの流出は河川水のCs濃度を高める要因でないことが示唆された。
中西 利典*; 奥野 充*; 山崎 圭二*; Hong, W.*; 藤田 奈津子; 中村 俊夫*; 堀川 義之*; 佐藤 鋭一*; 木村 治夫*; 堤 浩之*
名古屋大学年代測定研究,5, p.38 - 43, 2021/03
雲仙火山の約13km西方にある唐比低地には泥炭層や泥層からなる湿地堆積物が厚く分布しており、それらの堆積物には千々石断層や雲仙火山の活動履歴が記録されていることが期待される。それらの履歴を精度よく検知するために、複数本のボーリングコアを掘削して放射性炭素年代値を測定した。それらの結果を地中レーダ探査断面と対比して湿地堆積物の形成過程を検討した。その結果得られたすべての
C年代値は層序関係と矛盾がなく、堆積曲線は若干のずれが認められるが概ね一致する結果となった。本研究の年代測定の一部はペレトロン年代測定装置による施設供用利用で行われたものである。
