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荒巻 能史*; 外川 織彦; 乙坂 重嘉
JAEA-Conf 2010-001, p.39 - 43, 2010/03
原子力機構では、1990年代後半より日本海全域における人工放射性核種濃度の現状把握、及び日本海底層での物質循環について観測研究を実施してきた。本発表では、これらの観測によって得られた、海水流動のトレーサとして有効な放射性炭素(
C)の広範な分布に基づいて、底層水の特性やその循環について紹介する。1999から2002年に実施した調査で得られた海水試料中のCを、むつ事務所の加速器質量分析装置で測定した。その結果、日本海における
Cは表層の+70‰程度から深度とともに指数関数的に減少するが、底層水中では-50‰から-60‰程度でほぼ一定値を示した。また、各海域におけるその平均値を比較すると、日本海盆東部域では-60‰であり他の海域より10‰低い値を示した。これにより、日本海盆東部域の底層水が他の海域よりも古い海水であることを明らかにした。以上のように、日本海の各海域における底層水の特性を明らかにすることができ、その要因や底層水の循環について考察した。
C測定と施設共用利用の現状國分 陽子; 鈴木 元孝; 石丸 恒存; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*
JAEA-Conf 2010-001, p.84 - 87, 2010/03
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、タンデム型加速器質量分析計JAEA-AMS-TONOを導入し、これまでおもに放射性炭素Cの測定を行い、地層や地下水などの地球科学にかかわる各種試料の年代決定等に貢献してきた。また、平成18年度より施設共用利用が開始され、外部機関からの試料の受け入れも実施している。本発表では近年のC測定及び施設共用利用の現状について報告する。C測定のための過去3年間の運転実績は、年間おおよそ1000時間程度であり、測定試料数は800試料を超える。このうち平成20年度は測定試料数の14%が施設共用利用制度を使用したものであった。平成18年
21年の施設共用利用による採択数は36課題であり、おもに大学及び研究機関が利用している。
C同位体比からみた日本海における粒子状物質の輸送過程乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 皆川 昌幸*
JAEA-Conf 2010-001, p.113 - 117, 2010/03
日本海東部とそこに流入する河川で採取した粒子試料(懸濁粒子,沈降粒子,堆積物)について、有機物を構成する安定炭素(
C)及び放射性炭素(C)の同位体比を測定し、同海域における粒子状物質の動態を議論した。得られた結果から、(1)沈降粒子中のC同位体比とC同位体比の関係は、海水柱内での有機物の変質の程度(数日から数年)を示すこと、(2)懸濁物や堆積物中のそれは、海水中での移動時間(数年から数千年)を示すことがわかった。日本列島に近い4観測点の堆積物中のC同位体比は、陸棚縁辺(観測点に至近の200m等深線)からの水平距離とともに減少しており、このC同位体比の減少を粒子輸送時のCの放射性壊変によるものと仮定すると、同海域の底層における沿岸-海盆間での物質の水平輸送速度は約200m/年であると見積もられた。
I分析に関する前処理法の検討國分 祐司; 中野 政尚; 住谷 秀一
JAEA-Conf 2010-001, p.26 - 29, 2010/03
従来、環境試料中のIは中性子放射化分析(NAA)法を用いて測定してきた。NAA法は検出限界がI/
I原子数比で10
10
であり、表土等比較的フォールアウトの影響を受けやすい環境試料には適している。しかし、Iの環境中での詳細な移行挙動等を調査するうえでは十分とは言えず、さらに高感度な分析法が必要である。そこで、NAA法に比べて3桁程度検出感度が良いとされる加速器質量分析(AMS)法を利用したI測定に関する研究を行った。ここでは、AMS法を適用するためのI(安定元素)による希釈法などの試料調製方法を含めた前処理法を検討した。また、AMS法により得られた測定値とNAA法により得られた測定値を比較・検討したので報告する。土壌添加法では、1点を除き、多少ばらつきはあるものの、AMS法で測定した結果はNAA法で測定した結果とほぼ同様の値となった。一方、浸出液添加法では、AMS法で測定したI/I原子数比はNAA法と比較し、全体的傾向としてやや低い値となった。
C測定の高度化; 少量化への試み田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫
JAEA-Conf 2010-001, p.122 - 125, 2010/03
分子量分画や化学分画による物質の動態研究において、加速器質量分析(AMS)による放射性炭素測定を利用する研究が始まっている。分画の結果として、AMSに必要な試料量の少量化が進んでいる。今後、ますますこの傾向は強くなっていくと予想される。しかし、原子力機構むつ事務所が所有するAMS(JAEA-AMS-MUTSU)は、現在、約2mgの炭素量が必要であり、少量化の傾向に遅れている。そこで、JAEA-AMS-MUTSUでの放射性炭素測定に必要な試料の少量化を試みる。本研究では、AMS測定の際に、試料であるグラファイトを圧着するターゲットピースの形状及び圧着時に必要な器具について改良した。その結果、JAEA-AMS-MUTSUで約0.5mgの炭素量でも放射性炭素測定が可能であることを示した。
安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*
JAEA-Conf 2010-001, p.80 - 83, 2010/03
森林生態系における炭素収支及び、生態系内の各CO
吸収・放出源の評価は、地球温暖化防止の取り組みにおいて重要な課題である。アジアフラックス観測サイトの一つ(岩手県安比森林気象試験地)を対象として、土壌有機物・大気中CO・土壌表面から放出されるCO(土壌呼吸)中のCを測定し、得られた結果より土壌呼吸の起源推定を行い、その季節変動を明らかにした。観測タワーを利用して採取した大気CO中C年平均値は、2006年から2008年で51, 37, 31‰と低下した。土壌有機物中Cの深度分布は、06cmの間にピークを持ち、採取した3本の土壌コアごとの最大値は137167‰であった。リターを除いた状態で測定した土壌呼吸中Cの年平均値は、2007年, 2008年でそれぞれ81, 71‰であった。土壌呼吸起源推定の結果、土壌有機物及びリターの分解によるCO放出速度は地温と高い相関を持つ季節変動を示した。試験地での地温の連続測定結果を用いて土壌呼吸に対する各起源の年間の寄与率を推定した結果は、根呼吸が35%、リター分解が34%、土壌有機物分解が31%であった。
鈴木 崇史; 皆川 昌幸*; 外川 織彦
JAEA-Conf 2010-001, p.15 - 18, 2010/03
Iの海水循環トレーサーとしての可能性及び日本海底層水のturnover timeを評価するために、太平洋及び日本海におけるI/Iの鉛直分布を青森研究開発センターに設置してある加速器質量分析装置を用いて測定した。太平洋及び日本海のI/I鉛直分布はともに、表層が高く水深とともに減少して行く傾向が見られた。また太平洋では1500m以深で、日本海では2000m以深でI/Iは一定値を示した。太平洋の深層水におけるI/Iは(1.5
0.4)
10
が得られ、天然レベルのI/Iを示した。一方、日本海底層水のI/Iは(6.7-9.6)10が得られ、天然レベルのI/Iより高かった。この上昇分はI濃度の高い表面海水が沈み込んだためだと考えられ、この上昇分から日本海底層水のturnover timeを見積もると約200年と推定された。
山本 信夫; 木下 尚喜; 甲 昭二; 田中 孝幸
JAEA-Conf 2010-001, p.88 - 91, 2010/03
日本原子力研究開発機構むつ事務所のタンデトロン加速器質量分析装置(JAEA AMS MUTSU:High Voltage Engineering Europa製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月,平成15年5月から開始され、平成17年度までは海洋環境における放射性核種の移行挙動にかかわる研究等におもに利用されてきた。平成18年度からは共用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの測定に利用されている。本稿では、JAEA AMS MUTSUの利用の現状と平成22年度からの施設利用料金改定について報告する。
甲 昭二; 木下 尚喜; 田中 孝幸; 山本 信夫
JAEA-Conf 2010-001, p.126 - 129, 2010/03
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、オランダHigh Voltage Engineering Europa社製で1997年に導入された。このAMSは3MVのタンデム型静電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られている。2006年4月にAMSの施設共用が開始され、稼働率は年々上昇し、2009年には総運転時間が2万時間を超えた。本報告では、2008年4月から2009年9月までのAMSの運転状況や故障等をまとめる。また、2009年6月から7月に行われたAMS運転制御システムの更新について報告する。
桑原 潤
JAEA-Conf 2010-001, p.118 - 121, 2010/03
環境試料中ヨウ素-129の分析において、食品試料等を前処理する場合、燃焼装置内で試料を灰化しヨウ素を揮発させて回収する方法がよく用いられる。この際、試料の種類によってはヨウ素が十分に揮発せず灰化残留物中に一部残ってしまうような状況が生じてしまう。このような場合では、回収率が低下するだけでなく、キャリアとして加えた安定ヨウ素ともともと試料が含有しているヨウ素とで灰化時の挙動が異なってしまい、測定値が正しい同位体比を示さないということも懸念される。そこで、灰化時の損失を極力なくした湿式の前処理法として銀媒体電解酸化法の環境試料への適用を試みた。湿式灰化のための電解装置を作成し、灰化試験を実施した。乾燥コンブ1gを用いて硝酸溶液に懸濁させ、硝酸銀とともに電解装置内で灰化した結果、10V以下,2A以下の通電条件において、24時間程度で電解液中の繊維状の浮遊物が消失し灰化が完了した。
西沢 匡人; 鈴木 崇史; 永井 晴康; 外川 織彦
JAEA-Conf 2010-001, p.105 - 108, 2010/03
ヨウ素129(I)は、宇宙線とキセノンとの反応,ウランの自発核分裂等によって生成されるほか、核実験,核燃料の再処理等により人為的に大気・海水中に放出され、原子力関連施設周辺の環境影響評価上重要な核種であるとともに、地球化学的試料の年代分析,海水循環のトレーサーとして利用できる。Suzuki et al. (2008)は、日本海における海水中のIを測定し、その起源を調べたところ、約8割以上が核燃料再処理施設に由来するとした。測定当時のIの主な放出源がイギリスとフランスの核燃料再処理施設であったこと、さらに海水と大気の移動速度を考慮すると、再処理施設から放出されたIはおもに大気経由で日本海に到達したと考えられる。このことを明らかにするため、本研究では全球大気化学物質輸送モデルMOZART-2 (Model of Ozone and Related Chemical Tracers, version 2)を用いて、核燃料再処理施設から大気中に放出されるIの全球規模の動態をシミュレーションした。
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。
