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論文

福島第一原発港湾から流出した放射性ストロンチウム$$^{90}$$Sr($$^{89}$$Sr)量の経時変化の推定; 原発事故から2022年3月までの流出量変化の分析と福島沿岸および沖合への環境影響評価

町田 昌彦; 岩田 亜矢子; 山田 進; 乙坂 重嘉*; 小林 卓也; 船坂 英之*; 森田 貴己*

日本原子力学会和文論文誌(インターネット), 22(4), p.119 - 139, 2023/11

https://doi.org/10.3327/taesj.J22.016

本論文では、2013年6月から2022年3月までの福島第一原子力発電所(1F)港湾からの$$^{90}$$Srの月間流出量を、港湾内の$$^{90}$$Srのモニタリング結果からボロノイ分割法を使用して推定した。その結果、2015年の海側遮水壁閉合が、流出量の削減に最も効果的であったことがわかった。また、福島沿岸および沖合のバックグラウンドレベルから放射能濃度の上昇を観察するために必要な月間流出量を推定し、事故後の流出量の変遷と沿岸および沖合での放射能濃度の変化について議論した。これらの結果は、1Fに蓄積された処理水の今後の放流計画に対する環境影響を考慮する上で重要と考えられる。

論文

多段濃縮分離機構を備えるICP-MSによる放射性ストロンチウム分析

高貝 慶隆*; 古川 真*; 亀尾 裕; 松枝 誠; 鈴木 勝彦*

分析化学, 66(4), p.223 - 231, 2017/04

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.66.223
 被引用回数：5 パーセンタイル：18.97(Chemistry, Analytical)

2つ以上の異なる原理による濃縮法や分離法を結合したカスケード濃縮分離法は、分析機器の感度と分析性能を飛躍的に向上させることができる。本論文では、東日本大震災による東京電力福島第一原子力発電所事故を発端として開発されたカスケード濃縮分離法を内蔵したICP-MSによる放射性ストロンチウム($$^{90}$$Sr)分析法について論じた。併せて、本分析法の特徴である混合ガス効果、内標準補正シグナル積算法、スプリットラインを利用する定量と回収率の同時測定法などについて総説した。これらを統合して使用する本分析法の$$^{90}$$Srに対する検出下限値は、20分程度の測定で0.056ppq(0.28Bq/L)が達成可能である。また繰り返し分析精度(n=10)は、10ppq(50Bq/L)に対して相対標準偏差2.9%が得られる。

論文

Radiation-damage resistance in phyllosilicate minerals from first principles and implications for radiocesium and strontium retention in soils

Sassi, M.*; Rosso, K. M.*; 奥村 雅彦; 町田 昌彦

Clays and Clay Minerals, 64(2), p.108 - 114, 2016/04

https://doi.org/10.1346/CCMN.2016.0640203
 被引用回数：6 パーセンタイル：21(Chemistry, Physical)

東京電力福島第一原子力発電所事故によって環境中に放出された放射性セシウムと放射性ストロンチウムは表層土壌中粘土鉱物に強く吸着していることがわかっている。住民に対する追加被曝線量低減のため、大規模な除染が行われ、表層土壌が取り除かれ、中間貯蔵施設に長期保存される予定である。しかし、長期保管中の放射性セシウムと放射性ストロンチウムの安定性についてはこれまで議論されてこなかった。そこで、本論文では、粘土鉱物中で放射性セシウムと放射性ストロンチウムが崩壊した場合の粘土鉱物の構造安定性を第一原理分子動力学を用いて評価した。その結果、それらの放射性核種の崩壊によって粘土鉱物の構造が変化してしまう可能性があることがわかった。

論文

Determination of low-level radiostrontium, with emphasis on ${it in situ}$ pre-concentration of Sr from large volume of freshwater sample using Powdex resin

富田 純平; 山本 政儀*; 野崎 天生; 谷村 嘉彦*; 大石 哲也

Journal of Environmental Radioactivity, 146, p.88 - 93, 2015/08

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.04.011
 被引用回数：12 パーセンタイル：35.16(Environmental Sciences)

An improved analytical method was developed for determining of low levels of radiostrontium in environmental freshwater samples. Emphasis was placed to the in situ pre-concentration of radiostrontium with Powdex resin in large volumes (100-300 L) of freshwater samples from many locations without using of deleterious substances such as NaOH and mineral acids. Measuring electric conductivity (EC) of water samples enabled the estimation of the amount of Powdex resin required for quantitative recovery of Sr from the large water samples in the field. The Powdex resin that adsorbed Sr was brought back to the laboratory, and Sr adsorbed in the resin was eluted by 8 M HNO$$_{3}$$ together with Sr carrier added. Strontium was radiochemically separated by the cation exchange method for $$beta$$ counting after removal of most of the Ca using Ca(OH)$$_{2}$$ precipitation. Through the procedure the Sr chemical yield was 88% on average. This analytical method was verified by analyzing 170 L of water samples with different salinity values, to which a known amount of $$^{90}$$Sr was added. The detection limits of $$^{90}$$Sr activities obtained using the 170 L water samples was estimated to be approximately 0.1 mBq L$$^{-1}$$ for a counting time of 100 min. The method was also applied to environmental samples collected from Ibaraki and Fukushima prefectures; their $$^{90}$$Sr activities ranged from 0.16 to 0.93 mBq L$$^{-1}$$.

論文

Retardation factor of radioactive strontium in a Japanese sanday soil layer

大貫 敏彦

Waste Management 87, Vol.3, p.213 - 217, 1987/00

砂層を用いたカラム実験において得られた濃度分布に、拡散輸送方程式を解いて得た分布をフィッティングすることから、放射性ストロンチウムの遅延係数を求めた。さらに、得られた遅延係数を統計的に検討して、遅延係数の信頼区間を算出した。その結果、遅延係数は正規分布すること、深さ方向について母集団が異なることが明らかとなった。信頼区間の推定値より、信頼度を高めようとする場合には小さな遅延係数値を、核種移動予測に用いる必要があることが示唆された。

口頭

Evolution of surface concentrations of $$^{90}$$Sr and $$^{137}$$Cs through 2016 from the Fukushima Dai-ichi nuclear accident

Kenyon, J.*; Buesseler, K. O.*; Casacuberta, N.*; Castrillejo, M.*; 乙坂 重嘉; Drysdale, J.*; Pike, S.*; Juan Diaz, X.*

no journal, , 

福島周辺海域における表層海水中の$$^{137}$$Cs/$$^{90}$$Sr濃度比から、これらの放射性核種の供給源や供給割合について議論する。事故以前の表層海水中の$$^{137}$$Cs/$$^{90}$$Sr放射能比は1.6で、1960年代の核実験によるフォールアウトの影響を受けていた。この$$^{137}$$Cs/$$^{90}$$Srは、事故直後に39$$pm$$1まで上昇した。これらの2つの値を主要な供給源の情報とし、その後の議論に用いることとした。2011年から2016年にかけて、海水中の事故由来放射性核種濃度は減少を続けたが、福島第一原子力発電所施設の近傍では、2016年においても事故前に比べてやや高い濃度が観測された。なお沖合海域では、事故前に比べて有意に高い濃度および$$^{137}$$Cs/$$^{90}$$Sr比は、2016年の観測では観測されなかった。上記の結果から、これらの放射性核種は、福島第一原子力発電所施設からごくわずかずつ海洋に流出していると推測されるが、その流出率は十分に低いレベルにあると言える。

口頭

オンライン固相抽出/ICP-MSによる環境中放射性ストロンチウム分析法の検討

柳澤 華代*; 桑田 遥*; 萩原 大樹; 植頭 康裕

no journal, , 

Sr-90は化学的挙動がCaと類似し、骨に対して高い親和性を有する。そのため、骨や殻ごと食べる水産物中のSr-90濃度を求めることは重要である。本法では共存物質が多量に含まれると、シグナル強度の減少などが起こる場合があるため、水産物試料のCa含有量及び共存物質(Ca)存在下における測定値の挙動を調査した。試料中の主成分元素の含有量を把握するため、市販の水産物について、試料をマイクロ波試料前処理装置によって分解し、蒸留水で希釈してICP-AESで測定した。また、既知濃度のSr-90を含む試料溶液にCaを添加し、測定を行った。測定は内標準補正シグナル積算法に基づき、内標準溶液を導入して行った。また、安定Srを含む溶液をオンライン固相抽出/ICP-MSと同条件で分離・濃縮し、カラム通液前後のSr量をICP-AESで測定することで、Sr回収率を算出した。Re-187を用いて補正した場合、測定値は添加濃度に対してRSD8.0$$sim$$15.3%の範囲で一致したが、一部で添加濃度に対して最大約30%低い値が得られた。このとき、Sr回収率も同様の傾向を示したことから、今回の調査範囲内では、主に、Sr回収率の変化が測定値に影響を及ぼすと考えられる。

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