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Zhang, J.*; Kuang, L.*; Mou, Z.*; 近藤 俊明*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; Li, Y.*; Tang, X.*; Wang, Y.-P.*; Pe
uelas, J.*; et al.
Plant and Soil, 481(1-2), p.349 - 365, 2022/12
被引用回数：3 パーセンタイル：22.98(Agronomy)Soil warming effects on soil organic carbon (SOC) decomposition and stabilization are highly variable, and the underlying mechanisms are poorly understood. In this study, concentration, stability (dissolved, particle and mineral-associated SOC), and source (plant-derived and microbial-derived) of SOC, soil microbial community composition, and enzyme activities were studied in a 10-year soil warming field experiment in an East Asian monsoon forest. The results showed that 10-year soil warming significantly enhanced SOC in the top 0-10 cm soil. The increased SOC induced by warming was mainly derived from plants with lignin markers, accompanied by a decrease in microbial-derived SOC. This highlights an urgent need for a better understanding of how the contrasting effects of plant- and microbial-derived C mediate the response of the SOC pool to warming across different biomes.
Cs activity concentration in the aquatic insect 
(Tricoptera: Stenopsychidae) in the Ota River, Fukushima, Japan石井 弓美子*; 三浦 輝*; Jo, J.*; 辻 英樹*; 斎藤 梨絵; 小荒井 一真; 萩原 大樹; 漆舘 理之*; 錦織 達啓*; 和田 敏裕*; et al.
PLOS ONE (Internet), 17(5), p.e0268629_1 - e0268629_17, 2022/05
被引用回数：3 パーセンタイル：43.07(Multidisciplinary Sciences)本研究では、福島県太田川で採集した解虫性トビケラ(Stenopsyche marmorata)および肉食性ヘビトンボ(Protohermes grandis)幼虫の水生昆虫個体におけるCs放射能濃度のばらつきを調査した。トビケラ幼虫は散発的に高い放射能を示したが、ヘビトンボ幼虫ではばらつきは見られなかった。オートラジオグラフィーと走査型電子顕微鏡による分析から、これらのトビケラ幼虫試料には、不溶性のCs含有ケイ酸塩ガラス粒子である放射性Cs含有微粒子(CsMPs)が含まれていることが確認された。また、CsMPsはトビケラ幼虫の餌となりうるペリフィトンや漂流粒子状有機物にも含まれており、幼虫はCsMPsを同サイズの餌粒子とともに摂取している可能性が示唆された。淡水生態系におけるCsMPsの分布や生物による取り込みは比較的知られていないが、本研究はCsMPsが水生昆虫に取り込まれることを実証している。
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：60.65(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。
五十嵐 豪*; 芳賀 和子*; 山田 一夫*; 粟飯原 はるか; 柴田 淳広; 駒 義和; 丸山 一平*
Journal of Advanced Concrete Technology, 19(9), p.950 - 976, 2021/09
被引用回数：5 パーセンタイル：39.74(Construction & Building Technology)Decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (F1NPS) in a proper manner requires assessment of the contamination levels and mechanisms for contamination in the concrete structures. Between January 2018 and March 2020, Japan's Ministry of Education Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) conducted a project called "The Analysis of Radionuclide Contamination Mechanisms of Concrete and the Estimation of Contamination Distribution at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station". In this review, we outline the results of this study. The experimental results from the first project indicate that concrete carbonation, Ca leaching, and drying conditions affected the adsorption behaviors of Cs and Sr and therefore, their penetration depths. Additionally, the studies showed that 
-nuclides precipitated on the surface of the samples because concrete causes a high pH. A reaction transport model was developed to assess further the adsorption characteristics of Cs and Sr in carbonated cement paste and on concrete aggregates. The model used real concrete characteristics from the materials used at F1NPS and historical boundary conditions at the site, including radionuclide concentrations and penetration profiles within the turbine pit wall. Capillary water suction resulting from dried concrete was evaluated by considering structural changes in cement hydrates using X-ray CR and 
H-NMR relaxometry.
Cs in water and phyto- and zooplankton in a reservoir affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident辻 英樹*; 中川 惠*; 飯島 和毅; 舟木 泰智; 吉村 和也; 佐久間 一幸; 林 誠二*
Global Environmental Research (Internet), 24(2), p.115 - 127, 2021/06
2014年から2017年にかけて福島第一原子力発電所事故の影響を受けたダム湖において湖水およびプランクトンを採取し、その放射性セシウム濃度の変化について調査した。その結果、湖水中の溶存態Cs濃度は夏に高く、冬に低い季節変動を示すことが明らかとなった。一方でプランクトン中の放射性セシウム濃度については季節的な影響はほとんど認められなかった。湖水からプランクトンが取り込むCs量は1.4%未満であり、湖全体における放射セシウムの動態を考える上でその影響は非常に小さいと考えられる。
飯島 和毅; 林 誠二*; 玉置 雅紀*
Global Environmental Research (Internet), 24(2), p.85 - 93, 2021/06
福島第一原子力発電所事故による環境の放射性物質による汚染は、事故から約10年が経過する間に明らかに減少している。しかし、除染されていない森林に起因すると思われる自然生態系の汚染の長期化が多くの研究で指摘されており、生物学的に利用可能な放射性セシウムの環境動態とその生態系への移行については、より詳細な調査が必要と考えられた。また、生物への放射線の影響については、特に福島の避難地域では、放射線による直接的な影響よりも野生生物への避難の影響が顕著であった。
山田 一夫*; 丸山 一平*; 芳賀 和子*; 五十嵐 豪*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; Kiran, R.*; 大澤 紀久*; 柴田 淳広; 渋谷 和俊*; et al.
Proceedings of International Waste Management Symposia 2021 (WM2021) (CD-ROM), 10 Pages, 2021/03
To properly decommission the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, the contamination levels and mechanisms for the concrete structures must be assessed. In this review, we outline the results of this study and present the objectives of a future study called "Quantitative Evaluation of Contamination in Reinforced Concrete Members of Fukushima Daiichi NPP Buildings Considering the Actual Environment Histories for Legitimate Treatments", which will run from October 2020 to March 2023. The experimental results from the first project indicate that concrete carbonation, Ca leaching, and drying conditions affected the adsorption of Cs and Sr and their penetration depths. Additionally, the studies showed that -nuclides precipitated on the surface of the samples because of the high pH of concrete. A reaction transfer model was developed to further assess the adsorption characteristics of Cs and Sr in carbonated cement paste and concrete aggregates. The model used real concrete characteristics from the FDNPP materials and historical boundary conditions at the site, including radionuclide concentrations and penetration profiles within the turbine pit wall. The water suction by dried concrete was evaluated with the consideration of the structure change of cement hydrates by X-ray CR and H-NMR relaxometry. In the new project, the studies will also include concrete cracks for more realistic contamination estimations.
武地 誠一*; 辻 英樹*; 越川 昌美*; 伊藤 祥子*; 舟木 泰智; 林 誠二*
陸水学雑誌, 82(1), p.1 - 16, 2021/02
2011年の東京電力福島第一原子力発電所の事故以降、同原子力発電所に近いダム湖では放射性Csを含む土壌鉱物や有機物が集水域の山林から湖底へ移動・沈積し、今後ダム湖底質から放射性Csが徐々に湖水に溶出することで、ダム湖やダム下流域における淡水生態系の放射能汚染が長期化することが懸念される。本研究では、森林からダム湖へ流入・沈積する土砂に含まれる生物利用性放射性Cs量の経時変化の把握を目的として、福島県南相馬市の横川ダム湖を対象に、ダム湖流入河川における浮遊性懸濁物質ならびにダム湖心部における不撹乱底質を約4年にわたって採取し、試料中の交換態・酸化物態・有機態の放射性Cs濃度をBCR変法による逐次抽出試験によって評価した。
山田 一夫*; 丸山 一平*; 駒 義和; 芳賀 和子*; 五十嵐 豪*; 渋谷 和俊*; 粟飯原 はるか
Proceedings of International Waste Management Symposia 2019 (WM2019) (CD-ROM), 6 Pages, 2019/03
For the decommissioning of a Nuclear Power Station (NPS) after a severe accident, estimation of contamination depth and radioactivity level in concrete is essential. This paper outlines a recently begun project on the analysis of the contamination mechanisms of concrete in the Fukushima Daiichi NPS. For this analysis, data on various parameters are required, such as the materials used in the NPS, the environmental conditions of the exposed concrete, the conditions of exposure during the accident and until decommissioning, and the fundamental transport characteristics of nuclides in concrete. These aspects of this project are illustrated with some examples.
鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 外川 織彦
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 294, p.563 - 567, 2013/01
被引用回数：5 パーセンタイル：38.63(Instruments & Instrumentation)日本海は北太平洋の縁辺海であり、気候変動に対し鋭敏な海域であることが知られている。そこで
Iを海水循環のトレーサーとして利用し、日本海の海水循環構造を解明することを目的に、2007年11月に北海道大学所属の練習船おしょろ丸にて日本海調査を行った。I測定用試料は日本海の亜寒帯循環内の2地点及び亜熱帯循環内の3地点で深度別に採取した。亜寒帯循環内の表面海水中のI濃度は亜熱帯循環内のそれより高かった。この傾向は核実験起源の核種である
C, 
Sr及びCsの傾向とは一致しなかった。この結果は日本海におけるI濃度分布はすべて核実験起源では説明できないことを示している。亜寒帯循環(高緯度域)の表面海水でI濃度が高かったことから、英国や仏国などの高緯度域で稼動している再処理工場の影響を受けているのではないかと考えられる。
I濃度鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 外川 織彦
第13回AMSシンポジウム報告書, p.69 - 72, 2011/01
地球環境中でのIの循環過程を理解する目的で、日本海における亜寒帯前線の北部と南部の表面海水中のI濃度を測定した。水深100m以浅の平均I濃度は北部と南部でそれぞれ1.9
10
atoms/m
及び1.510atoms/mであり、北部のI濃度が南部のそれより高かった。この濃度分布は核実験起源核種であるC, Sr及びCsの分布と異なっていた。すなわちIの濃度分布は核実験起源だけでは説明できないことを意味している。核実験以外のIの起源はおもに再処理工場であること、日本海の北部で高濃度であったことを考慮すると、ヨーロッパの再処理工場から放出されたIが沈着することによりこのような濃度分布になったと考えられる。
藤田 聡志*; 久万 健志*; 石川 聡子*; 西村 将太郎*; 中山 雄太*; 牛坂 理美*; 磯田 豊*; 乙坂 重嘉; 荒巻 能史*
Journal of Geophysical Research, 115(C12), p.C12001_1 - C12001_12, 2010/12
被引用回数：16 パーセンタイル：38.53(Oceanography)海洋において鉄は、生物生産を制御する栄養元素として機能することが知られているが、海水中での挙動は未解明な点が多い。本研究では、海水中の鉄の分布を決定する因子を明らかにするため、日本海の7観測点で海水を採取し、全鉄(未濾過)及び溶存鉄(0.22マイクロメートル以下の成分)の濃度を測定した。併せて、海水の生物・化学特性を示す成分(栄養塩,酸素,クロロフィル,腐植物質濃度等)を測定した。海水中の溶存鉄濃度は、表層では極めて低く、中層(1km深)に極大を示し、底層(2km以深)で一定値となった。この分布は、表層での生物活動による鉄の取り込みと、生物粒子の中層での無機化によって決定付けられると推測された。海域によってその絶対値は異なるものの、底層における全鉄濃度は透過率の減少とともに指数関数的に増加することがわかった。この結果から、底層における懸濁物の輸送が、海水中の全鉄濃度を決定付けていると考えられる。
C values of organic matter in surface sediments off Saru River in northern Japan, one year after a flood event in 2006長尾 誠也*; 入野 智久*; 荒巻 能史*; 池原 研*; 片山 肇*; 乙坂 重嘉; 内田 昌男*; 柴田 康行*
Radiocarbon, 52(3), p.1068 - 1077, 2010/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Geochemistry & Geophysics)河川からの有機物の流出が陸棚域における有機物の分布に及ぼす影響を、北海道沙流川沖で得られた有機物中のC値と
C値の測定結果から議論した。陸棚域における堆積物は、大規模な河川粒子の流出のあった2006年の翌年に採取した。沙流川の懸濁粒子と堆積物は2007年から2008年にかけて採取した。陸棚堆積物中の有機物が持つC値は、-665から-77パーミルの範囲であった。このうち、上層のシルトや鉱物成分が持つC値は-240から-77パーミル、下層の砂質成分のそれは-665から-386パーミルであった。平常時の河川水中の粒子が持つC値は-292から-247パーミルであった。以上の分布から、河川流出が大きな時期には比較的古い(値の低い)有機物粒子が陸棚域に堆積し、その後に海洋表層で生産された新しい粒子が堆積したと推測された。
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の分布と輸送過程乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 田中 孝幸
KURRI-KR-153, p.41 - 46, 2010/03
日本海における現在の人工放射性核種の分布は、特定の原子力施設・事象によって決定付けられたものではなく、グローバルフォールアウト等によって表面に供給された放射性核種が、独自の物質循環機構によって内部に運ばれた結果を示すものであると推測されている。しかしながら、その詳細な移行過程は不明な点が多い。本研究では、空間的に密な放射性炭素の分布から、海水流動に伴う人為起源放射性核種の移行過程を追跡することを目的として、日本海の81観測点において、1,300を超える海水試料中の放射性炭素分析を行った。分析を効率的に進めるため、少量の試料で分析が可能な加速器質量分析法を採用した。得られた結果から、(1)東シナ海からの供給,(2)対馬暖流による表層の南北輸送,(3)北西部海域における深層への輸送、といった移行過程が証明されたばかりでなく、日本海における人為起源放射性炭素量の見積もりが可能となった。
乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 田中 孝幸; 伊藤 集通; 小林 卓也; 川村 英之; 皆川 昌幸*; 荒巻 能史*; 千手 智晴*; 外川 織彦
JAEA-Data/Code 2009-020, 27 Pages, 2010/02
JAEA-Data-Code-2009-020.pdf:2.45MB
原子力機構が実施した日本海海洋調査の最終成果物のひとつとして、日本海の海洋環境パラメータと放射性核種に関するデータベース(JASPER)の第1巻が2007年に公開された。第1巻では、代表的な人工放射性核種(ストロンチウム-90,セシウム-137及びプルトニウム-239,240)について、海水及び海底土中の濃度データが収録された。今回はその第2巻として、海水中の放射性炭素同位体比データと、栄養塩濃度(ケイ酸,リン酸,硝酸及び亜硝酸)を含む海洋学的指標(塩分,水温,溶存酸素濃度)のデータが公開される。この第2巻には、現時点で20,398データレコードの登録があり、その内訳は、放射性炭素が1,660データ,水温が2,695データ,塩分が2,883データ,溶存酸素濃度が2,109データ,栄養塩濃度が11,051データである。このデータベースは、人工放射性核種による日本海の汚染状況の継続的な監視,日本海内の生物地球化学的循環,数値シミュレーションモデルの開発検証の各分野において強力なツールとなることが期待される。
熊本 雄一郎*; 荒巻 能史*; 渡邉 修一*; 米田 穣*; 柴田 康行*; 外川 織彦; 森田 昌敏*; 下島 公紀*
Journal of Oceanography, 64(3), p.429 - 441, 2008/06
被引用回数：11 パーセンタイル：25.5(Oceanography)1995年と2000年に、日本海において全溶存無機炭素中の放射性炭素比(C)を測定した。日本海は西部北太平洋における準閉鎖系の縁辺海であり、深層水及び底層水は内部で形成される。これらの測定データを歴史的な放射性炭素データとともにまとめ、2000m以深の底層水における放射性炭素の時空間的変動を明らかにした。日本海盆西部及び大和海盆の底層水におけるCは、1977/79年から1995年までの間に約20‰増加し、1995年から1999/2000年までの間には変化しなかった。これは、前者では底層水交換によって表層の核実験起源の放射性炭素が底層に侵入したこと、後者は底層水交換が停滞したことを示唆した。日本海盆東部では、底層水のCは1977/79年から2002年までの間に約10‰増加し、底層水交換がより弱いことを示唆した。日本海盆東部及び大和海盆における放射性炭素,トリチウム及び溶存酸素の時間的変動は、1979年から1984年までの間に底層水交換が散発的に発生したこと、1984年から2004年までの間に底層水交換が停滞したことを意味した。前者は、1976/77年の厳冬に日本海盆西部で新しく形成された底層水が日本海の深層循環によって輸送されたと考えられる。後者は底層水における核実験起源Cs及フロン-11の時間的変動と矛盾していない。
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。
荒巻 能史*; 外川 織彦; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 天野 光; 田中 孝幸; 千手 智晴*; 皆川 昌幸*
JAEA-Conf 2008-005, p.149 - 152, 2008/03
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、及び日本海深層の物質循環について観測研究を実施してきた。本報告では、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)の広範な分布をもとに、深層水の特性やその循環について議論した。1999
2002年及び2005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、各海域の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傾向にあるが、日本海盆などの水深2000m以深では-65‰前後でほぼ一定の値となった。また、日本海盆西部域やウツリョウ海盆の底層水におけるCにばらつきが顕著であるのに対して、日本海盆東部域では誤差範囲内で一定の値を示した。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。
荒巻 能史*; 千手 智晴*; 外川 織彦; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 北村 敏勝; 天野 光; Volkov, Y. N.*
Radiocarbon, 49(2), p.915 - 924, 2007/10
被引用回数：8 パーセンタイル：24(Geochemistry & Geophysics)2002年夏季に日本海北部海域における放射性炭素を測定した。北緯45度以北の表層海水では、高水温と低塩分とともに50‰という高いCが観測された。これは、対馬暖水が北部海域まで北上していることを意味する。深層海水におけるCは海水密度とともに小さくなり、最小値は-70‰であった。この結果から、この海域における深層水の滞留時間は短いことが示唆される。北部海域で冬季に形成されると考えられる高密度水は北緯47度以北の表層海水で観測されたが、海水の深層への沈み込みを示す指標は見られなかった。
