I/I and C records in a modern coral from Rowley Shoals off northwestern Australia reflect the 20th-century human nuclear activities and ocean/atmosphere circulations

三ツ口 丈裕; 岡部 宣章*; 横山 祐典*; 米田 穣*; 柴田 康行*; 藤田 奈津子; 渡邊 隆広; 國分 陽子

Journal of Environmental Radioactivity, 235-236, p.106593_1 - 106593_10, 2021/09

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106593

深部流体の識別指標に資するためのヨウ素129(I)測定技術開発を目的として、北西オーストラリア産の現生サンゴ骨格年輪(西暦1931年-1991年)のヨウ素129濃度(I/I)及び炭素14濃度(C)を測定した。I/Iは東濃地科学センター加速器質量分析装置(JAEA-AMS-TONO-5MV)を用い、Cは東京大学の加速器質量分析装置を用いて測定した。その結果、I/IとCの両方で1950年代から明瞭な上昇が見られた。Cの上昇は大気圏核実験によるものであり、I/Iの上昇は大気圏核実験及び核燃料再処理によるものである。以上の結果は先行研究と良く一致していることから、JAEA-AMS-TONO-5MVによるI/I測定が更に拡張されたといえる。

C and N values of sediment-trap particles in the Japan and Yamato Basins and comparison with the core-top values in the East/Japan Sea

Khim, B.-K.*; 乙坂 重嘉; Park, K.-A.*; 乗木 新一郎*

Ocean Science Journal, 53(1), p.17 - 29, 2018/03

https://doi.org/10.1007/s12601-018-0003-5

日本海の4観測点におけるセジメントトラップ実験によって得られた沈降粒子中の炭素及び窒素安定同位体比(C、N)の分布をまとめた。沈降粒子中のCとN値は明瞭な季節変化を示し、その変化は、海洋表層でのクロロフィルa濃度や生物粒子の沈降量の変化とよく一致した。特に、植物プランクトンが増殖する時期には、沈降粒子中のNの同位体分別効果が顕著で、海洋表層でのケイ藻による窒素取り込みの度合いを示すものと考えられた。沈降粒子中のCとN値は、いずれも表層堆積物中の値に比べてわずかに低い値を示しており、堆積物中での有機物成分(脂質等)の一部が分解されたものと推測された。本研究の結果は、海洋表層での現象と、海底に記録された同位体情報をつなぐうえで貴重な情報となる。

Estimation of desorption ratios of radio/stable caesium from environmental samples (aerosols and soils) leached with seawater, diluted seawater and ultrapure water

坂口 綾*; 千賀 晴香*; 田中 万也; 鶴田 治雄*; 高橋 嘉夫*

Geochemical Journal, 52(2), p.187 - 199, 2018/00

https://doi.org/10.2343/geochemj.2.0496

2011年3月15日に川崎市で採取したエアロゾル試料を海水を用いてリーチング実験を行った。その結果、30日間でCsの60%が試料から溶出した。また、福島原子力発電所事故の2か月後に川俣町で採取した土壌試料を海水,超純水及び希釈海水(海水:超純水=1:1)でそれぞれリーチング実験を行った。223日間のリーチング実験の結果、海水では15%を超えるCsの溶出率であったが、希釈海水では9%に低下した。超純水では溶出率が1%以下と非常に低い値であった。Csは全体の傾向としてCsと同様の溶出挙動を示した。

Preface "Radionuclides in coastal sediments after the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant; Distribution, dynamics and fate"

長尾 誠也*; 乙坂 重嘉; 帰山 秀樹*

Journal of Oceanography, 73(5), P. 527, 2017/10

https://doi.org/10.1007/s10872-017-0444-y

福島第一原子力発電所事故から5年以上が経過し、海洋環境においても多くの調査研究が進められてきた。海底堆積物中の放射性セシウムの水平分布、時系列変動については、2011年5月より、主に宮城県・福島県・茨城県・千葉県沿岸域でのモニタリング調査が続けられている。しかしながら、事故由来放射性核種による海底堆積物及び海底付近の生態系への影響評価は、その局所依存性や観測の困難さ等により、他の環境調査に比べて遅れていた。今回、「Journal of Oceanography」誌において標題の特集セクションを組み、河口,沿岸及び沖合海域における海底堆積物中の放射性セシウムの濃度分布や、その数年規模での変化傾向と要因についての4報の論文を掲載した。本解説は、その特集の企画意図を示すとともに、内容を概観するものである。

複雑な実環境をシミュレートしたデータ取得にもとづく腐食要因の解明; 海洋環境と原子力施設を例として

山本 正弘

材料と環境, 66(1), p.3 - 12, 2017/01

https://doi.org/10.3323/jcorr.66.3

腐食現象の発生メカニズムを明らかにするために、実験室的に実環境での腐食を再現するシミュレーション試験法を検討してきた。本稿では、海洋環境と原子力施設を例にこの手法に関して紹介する。海洋での腐食については、干満帯直下で見られる腐食極大に着目した。実環境を再現する試験を実施した結果、この領域では干潮時には、干満帯部をカソードとして腐食が進行し、満潮時には海中部深くをカソードとした腐食が進行し、長期間アノードが固定する現象が観察された。これは、アノード溶解が継続することで環境が変化して、腐食し続ける、いわゆる、「とけぐせ」と呼ばれる腐食現象と考えられる。原子力施設については、高い放射線環境での腐食解析や電気化学測定が可能な装置を駆使してきた。一例は、核燃料再処理施設でのNpの混入による腐食加速現象が、Npがステンレス鋼表面で還元され腐食が進行し、還元されたNpがバルク溶液中に再酸化されるため、微量のNp混入でも腐食が加速されることを示した。また、軽水炉内での放射線環境で生成する過酸化水素の影響についても評価する手法に関しても紹介した。

Tracking the fate of particle associated Fukushima Daiichi cesium in the ocean off Japan

Buesseler, K. O.*; German, C. R.*; 本多 牧生*; 乙坂 重嘉; Black, E. E.*; 川上 創*; Manganini, S. M.*; Pike, S.*

Environmental Science & Technology, 49(16), p.9807 - 9816, 2015/08

https://doi.org/10.1021/acs.est.5b02635

福島第一原子力発電所の115km南東の沖合の定点において、水深500m(上層)と1000m(下層)の2層にセジメントトラップを設置し、3年間にわたって沈降粒子を採取した。採取した沈降粒子は主に鉱物で構成されており、沈降粒子の多くは定点周辺の陸棚域の海底を起源としていると推測された。沈降粒子中のCs/Pb比を福島周辺海域の堆積物の値と比較した結果、沈降粒子は水深120m以浅の陸棚上部と500m以深の陸棚斜面の2種類の堆積物で構成していることがわかった。本研究で観測した沈降粒子による放射性Csの輸送量は、同原子力発電所の100km東で観測した先行研究での値に比べて一桁高かった。この観測点による違いは、放射性Csを沈着した陸棚堆積物が、南東向きの底層流によって沖合へと運ばれたためと推測された。ただし、この陸棚-沖合間の放射性Csの水平輸送量は、陸棚上の堆積物中に存在する放射性Csのごく一部であることから、この過程が福島第一原子力発電所周辺の海底における放射性Csの蓄積量を急速に減少させる能力は低いと考えられる。

海洋放射能測定用検出器の運用とデータ解析手法に関する研究(共同研究)

伊藤 集通; 木下 正高*; 斎藤 実篤*; 町山 栄章*; 島 茂樹*; 賀佐 信一*; 外川 織彦; 岡野 眞治*

JAERI-Research 2005-028, 121 Pages, 2005/09

JAERI-Research-2005-028.pdf:12.45MB

本報告書は、日本原子力研究所(原研),海洋科学技術センター(JAMSTEC)及び(財)日本海洋科学振興財団(海洋財団)の3機関が、平成13年度から15年度に実施した共同研究「海洋放射能測定用検出器の運用とデータ解析手法に関する研究」の成果をまとめたものである。本研究では、海洋放射能測定用検出器を搭載した無人探査機等による現場放射能測定により、海洋における放射性核種の分布状況を明らかにすることを目的とする。併せて、測定データの効率的な処理,解析及び評価の手法について検討する。また、海洋に放出される放射性核種の分布状況を迅速に測定する簡易型海洋モニタリングシステムの整備に必要なデータを収集する。このため、本共同研究へ参加した各研究機関がこれまでに開発・整備した海洋放射能測定用検出器(原研:深海用小型電気冷却式Ge検出器,JAMSTEC:深海用NaI検出器,海洋財団:浅海用小型電気冷却式Ge検出器及び浅海用NaI検出器)を無人探査機等に搭載して、実海域において海洋試験を行い、海洋放射能の分布状況を調査した。また、異なる検出器及び異なる手法で測定・解析したデータを比較・検討した。

海水ウラン採取用のモール状捕集材の合成と実規模システムの検討

玉田 正男; 瀬古 典明; 笠井 昇; 清水 隆夫*

FAPIG, (169), p.3 - 12, 2005/03

モール状捕集材は係留システムの軽量化により捕集コストの低減化が期待できる新しい形状の捕集材である。海水ウランの捕集に関しては、アミドキシム基が海水中に溶存するウランに対して高い親和性を持つ。この官能基を放射線グラフト重合によりポリエチレン糸に導入し、そののち編み込み加工によりモール状のウラン捕集材を合成した。2.8mmol/g-捕集材の官能基密度を持つ捕集材の作製には5時間のグラフト重合反応が必要であった。得られた捕集材を沖縄沖に係留した結果、30日の浸漬で1.5g/kg-捕集材のウランの吸着が可能であった。年間1200トンのウランを捕集するためには134kmの海域が必要であるが、沖縄から土佐湾にかけての海域でウランの捕集に適した海域は6000kmあることがわかった。

JAERI-AMSによるヨウ素-129の測定法及び海洋学への応用

鈴木 崇史; 北村 敏勝; 外川 織彦; 天野 光

UTNST-SMP-12, p.116 - 121, 2003/12

日本原子力研究所むつ事業所に設置してある加速器質量分析計は炭素同位体比とヨウ素同位体比を測定する2本の独立したビームラインを有している。ヨウ素ラインは2003年5月から定常測定を開始した。ヨウ素ラインの性能は同位体比(I/I=10程度)で、精度約1%再現性0.52%と安定して測定可能であった。さまざまな濃度を持つ標準試料を測定した結果10から10まで十分な正確さで測定できることが確認された。市販試薬中のヨウ素同位体比を測定したところ2.310であった。本講演ではさらに海洋調査研究室における海水中のヨウ素129測定,調査状況についても報告する。

Monitoring of potential environmental effects of oil exploration in the Sea of Okhotsk and distribution of artificial radionuclides in the Sea of Japan

Tkalin, A. V.*; Lishavskaya, T. S.*; Belan, T. A.*; Karasev, E. V.*; 外川 織彦

Pacific Oceanography, 1(1), p.42 - 52, 2003/08

ロシア極東水理気象研究所では、日本,韓国及び米国の研究機関と協力して、沿岸域を含む北西太平洋縁辺海における海洋環境汚染に関する広範な調査研究を実施している。ここでは、オホーツク海及び日本海で実施した調査研究の成果のいくつかを紹介する。本論文は、(1)サハリン島陸棚における調査,(2)日本海における放射能調査,(3)ペーター大帝湾における放射能調査、という3つの部分で構成され、原研は(2)の部分の海洋調査,放射能分析及びデータ解析に参加した。原研と極東水理気象研究所が協力して実施した19992000年日本海海洋調査の結果によると、海水及び海底土試料における線放出核種,Sr-90及びPu-239, 240の放射能濃度は低く、地球規模の大気フォールアウトに起因していると考えられる。これらの調査航海で得られたデータは、ほかの研究グループによって過去に実施された調査研究の結果と同程度であった。