KEK つくばキャンパスにおける福島第一原子力発電所事故関連の測定
波戸 芳仁，中村一，飯島 和彦，豊田 晃弘，他＊

Namito Yoshihito Nakamura Hajime Iijima Kazuhiko Toyoda Akihiro

1．はじめにてきた。個々の測定について，既に論文出版，高エネルギー加速器研究機構（KEK）つく学会発表がなされているものもあるものの，この場をお借りして活動を紹介したい。

ばキャンパスにおいて，2011 年 3 月 14 日以来行ってきた東京電力（株）福島第一原子力発電所の事故に関連する放射線測定について紹介す2．サーベイメータによる線量率測定

る。機構内の空間線量率をサーベイメータを用

空間線量率の測定を図 1 に示す 15 か所で日いて測定し，地表状態の影響などを調べてき

立アロカメディカル（株）
製 NaI 式サーベイメーた。また，土壌，枯れ草，スミア濾紙などの測タ（TCS-171）を用いて行っている 1）。各測定定を行い，核種別の放射能を求めた。固定式エ場所における測定点の高さは，地上から 1 m のリアモニタによる線量率の連続測定を行った。

高さと地表付近の 2 種類である。地表付近での国立環境研究所との協力で行われた大気中放射空間線量率は地上 1 m での線量率に比べて高い能濃度測定についても述べる。

傾向があり，9 月末までのデータについてそのKEK つくばキャンパスは，福島第一原子力

比を平均すると 1.12 である。高さ 1 m での空発電所から直線距離で 165 km の所に位置し，敷地の大きさは南北約 2 km，東西約 1 km であ間線量率の変化を図 2 に示す（自然バックグラウンド込み）。4 月 1 日に最大値（0.25 mSv／h）る。2011 年 3 月 11 日の東日本大震災の巨大津であった測定点 4 は 12 月 21 日には 0.09 mSv／h

波により福島第一原子力発電所で炉心融解事故に減少し，12 月 21 日には測定点 5 が最大（0.12mSv／h）であった。

が発生し，大量の放射性物質が環境中に放出された。このため，3 月 15〜16 日に放射性物質屋根の有無による違いを見るために，屋根がを含んだ気体が北風により関東地域に到達，通ある場所と，そこから数 m 離れた屋根のない過したため，つくば市では粒子状物質の放射能場所での空間線量率の測定を行った。図 3 に示と線量率が一時的に増加した。3 月 20〜22 日

すように，4 月 1 日の時点では，屋根のない場にも放射性のエアロゾルが霧とともに到達して所の方が屋根のある場所に比べて，空間線量率雨により地上に降下した。 KEK 放射線科学セが 46％高く，降雨（3 月 21〜22 日）の影響をンターでは，大震災直後の 3 月 14 日から原発受けていることが分かる。屋根あり，なしによ事故の影響を調べるための放射線測定を実施しる空間線量率の差は時間と共に減少しており，風雨の影響のために空間線量率が平均化された＊

佐波 俊哉，佐々木慎一，桝本
平山 英夫

8和義，伴秀一，ためと推測される。
次に地表の状態が異なり，位置的には隣接しIsotope News2012 年 6 月号

No.698

11,12,13,Diii

E14,C
10,F,iv,v

8

G

5,6,7

J

A,04
1,2,3,HIii9

図115,i

KEK つくばキャンパス内の空間線量率測定点（1〜15），スミアサンプル採取点（A〜J）及び土壌サンプル測定点（0，ⅰ〜ⅴ）

Isotope News2012 年 6 月号

No.6989図2

地上 1 m での空間線量率用いて g 線のエネルギースペクトルを測定した。天然核種を別にすると，4〜5 月には，131I，134
Cs と 137Cs からの g 線が観測されているのに対して，6 月以降には 134Cs と 137Cs からの g 線のみが測定されている。
3．地表などの放射能測定
3.1 土壌・枯れ草の測定
3 月 18 日と 4 月 1 日に場所 0（図 1）で土壌及び枯れ草サンプルを採取した。採取点は，4m×8 m の芝生の一部をはがして花壇に作り替えられた場所であり，土壌の収集が容易であっ図3た。芝生の周りはアスファルト舗装の道路及び屋根の有無による違い（測定点高さ：地表付近）研究棟である。サンプルは円柱形状のアクリルた測定点での空間線量率の比較を図 4 に示す。

製容器内に採取した。1 層目の土壌サンプルの4 月 1 日の時点では，いずれの地点でも未舗装厚さは，3 月 18 日に 3.3 g／cm2，4 月 1 日に 2.5の部分の空間線量率が，舗装部分よりも高かっg／cm2 であり，これらの土壌サンプルは近接した。ヨウ素の寄与がセシウムの寄与に比べて大た別の場所で採取した。枯れ草は土壌サンプルきい時期であり，草などの表面積の大きい物にを採取した場所から数 10 cm 離れたところで採ヨウ素がよく付着したためだと考えられる。ところが，4 月中旬〜5 月初め以降には，逆に舗取 し た。CANBERRA 社 製 ポ ー タ ブ ル Ge 検出 器（GC1019） を 用 い て g 線 を 測 定 し，装部分の空間線量率が未舗装部分を上回った。

CANBERRA 社 製 の ISOCS と 呼 ば れ る ソ フ ト

これについては， アスファルトの方が土壌よウェアで効率計算を行った。放射能濃度を求めりも自然バックグラウンドが高い 又は 未舗

た結果を表 1 に示す。枯れ草中の 131I は，109

装部分に降下したセシウムが粘土と結合し流出

Bq／g とほかの核種やサンプルに比べて大きく，した などの原因が考えられる。

131

I が表面積の大きいものに付着しやすいこと

測定点 4 において，LaBr サーベイメータを10Isotope Newsが分かる。また，3 月 18 日と 4 月 1 日を比べ

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No.698㻷㻱㻷㻮䝣䜯䜽䝖䝸䞊㻌㻝㻞㻿㻹㻤

図4
表1

地表面の種類による違い（測定点高さ：地表付近）

土壌と枯れ草中の放射能（Bq／g）（サンプル採取場所は図 1 の点 0）

採取月日

サンプル134136

3 月 18 日

土0.04

3 月 18 日

枯れ草

1.6

0.3

1.6

4月1日

土0.11

0.01

0.11

Cs

Cs137

Cs

0.03

131

I

132

0.8

0.1

0.02

4.0

1.0

109
0.91

I133

I

140

La99m

Tc129m

Te132

Te

0.1
0.07

0.03

0.07

1.7

4.3
0.04とから少なくとも 4 月 1 日までの時点では，土壌表面数 g／cm2 の所に大半の人工放射能が留まっていたことが分かる（表 1 には第 1 層の結果を示す）。
4 月 11 日には，機構内の 5 か所（図 1 の場所ⅰ〜ⅴ）で土壌サンプルを採取し，Ge 検出器で放射能を測定して図 5 に示す結果を得た。
いずれの場所でも 131I の寄与が最大であった。
なお，表面密度がほかに比べて低かった場所ⅲ
は，地面を掘り返したような形跡が認められた。参考文献 2）で土壌中放射能と空間線量率の関連について考察を行っている。
図54 月 11 日採取の土壌サンプル中の放射能

3.2 スミア測定
3 月 18 日と 31 日に物品の表面を拭き取り，ると 134Cs と 137Cs が 3 倍に増えており，3 月 20

スミア濾紙の放射能を日立アロカメディカル

日頃の降雨の影響と考えられる。なお土壌サン（株）製 TGS-146B 型広口 GM サーベイメータでプルは，それぞれの日に 2 層採取し，2 層目は測定した。3 月 18 日の拭き取り箇所は図 1 に検出限界以下（3 月 18 日）及び 1 層目の 2％程示す 10 か所，拭き取り件数は 20 件であり，表度（4 月 1 日）であった（2 層目の厚さは，そ面密度は表 2 に示す値であった。拭き取り効率2を平滑面と非平滑面について，それぞれ 50％

2れぞれの日に 3.1 g／cm と 4.4 g／cm ）。このこ

Isotope News2012 年 6 月号

No.69811

までにも報告されている。132Te

スミア測定結果＊1

表2

表面密度Bq／cm2場所

については再現性が悪く，傾向

表面密度Bq／cm2

場所

物品

物品

A

屋根トタン

0.15

A

建物名表示板0.11

A

自動車の屋根0.12

A

駐輪場場屋根

0.08

A

防災倉庫屋

0.13

G

ホース格納箱

ND

A

看板

0.30

H

中庭ガラス

0.18

A

ホース格納庫0.03

H

ステンレス枠

0.09

B

公用車屋根

0.06

I

ホース格納箱0.15

検出器と GM カウンターで空C消火栓

0.06

J

ホース格納箱0.10

間線量率が連続的に測定されてD

消火栓

0.09

J

機構名称板0.09いる 3）。線量率は震災直後の 3＊2ND

月 17 日 か ら KEK の Web ペ ー

0.13

ジにおいてリアルタイムで公開

E

配管

0.06

A舗装道路

Fエリアモニタ筐体

0.20A

玄関前床＊2＊1は不明であった。
4．固定式エリアモニタによる連続測定
KEK 構 内 に 設 置 さ れ た NaI

すべて上向きの面，＊2 非平滑面。ほかはすべて平滑面されてきた 4）。1 時間平均のデー タ を 図 6 に 示 す。3 月 15 日

表 3 拭き取り効率 h の導出
核種

3 月 18 日
拭き取りa＊

土壌採取に最大の線量率（図に現れている 1 時 間 平 均 で は 0.5 mSv／h，

3 月 31 日＊h（％） 拭き取りb＊

土壌採取 c＊h（％）

134

Cs

0.040.12340.100.28

36137

Cs

0.03

0.09

360.100.2737

131

I

0.172.63

60.18

2.308132

Te0.050.34

150.080.0989abc＊

看板， エリアモニタ筐体， 4 月 1 日採取， Bq／cm

10 秒 平 均 で は 1.27 mSv／h） を示 し た 後 い っ た ん 減 少し，21日の降雨時に再度上昇し（最大値は図に現れている 1 時間平均
では 0.3 mSv／h，10 秒平均では0.36 mSv／h）， そ の 後 は 緩 や か2に減少している。131I の寄与のなくなる 6 月初旬以降の減少の度合いは及び 5％と仮定した。表面密度の平均と標準偏134Cs と 137Cs の半減期から計算される

2差は 0.11±0.07 Bq／cm であった。表面密度のものよりも短く，風雨による流出の効果が合わ

高低の傾向を機構内の場所との関連で単純化しせて観察されていると考えられる。6 月以降にて説明することはできなかった。

10 回程度見られるスパイク状の上昇は，降雨

スミアにより求めた表面密度は，土壌サンプによる自然放射線の増加である。4 月上旬の時

ルから求めた表面密度に比べて一桁ほど低い値

点で 134Cs と 137Cs の比が 1.15 と見積もられた。

であった。このことの原因を調べるため，拭き
取りサンプルと土壌採取サンプルの放射能を5．大気中放射能濃度の測定

CANBERRA 社製ポータブル Ge 検出器で測定

福島第一原子力発電所事故後のつくば市大気し，核種別に拭き取り効率を試算した。表 3 に中の放射性物質測定が，国立環境研究所（つく示すように，134Cs，137Cs に関しては両者の値

ば市小野川）と KEK の協力で行われ 5），結果が近く，3 月 18 日と 31 日の間での再現性もあが KEK の Web ページで公開されてきた 6）。国り，平滑面の仮定（50％）と近い値であった。

立環境研究所においてハイボリュームエアサン

131

I については，3 月 18 日に 6％，31 日に 8％プラーを用いて大気採取が行われた。捕集空気と仮定より大幅に低い値であった。ヨウ素の拭量は，1 回の測定当たり 100〜1,700 m3 である。

き取り効率が非常に低い場合があることがこれ

ガス状物質を捕らえるための活性炭素繊維フィ12Isotope News2012 年 6 月号

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図6

KEK 内での空間線量率連続測定結果

図7

つくば市における大気中放射能濃度

ルターと粒子状物質を捕らえるための石英繊維

7 に示す。主要な核種は 131I，132Te 及びその娘フィルターが使用された。大気採取後，フィル核種の 132I である。石英繊維フィルターに捕集ター中の放射能が KEK 放射線科学センター内されたものは，131I，132I，133I，129mTe，132Te，134Cs，に設置された CANBERRA 社製ポータブル Ge

136

検出器で測定された。この Ge 検出器は土壌，活性炭繊維フィルターに捕集されたものは，気枯れ草の測定に用いられたものと同一である体状のヨウ素（131I，132I 及び 133I）であった。3（大気中放射能濃度の頻繁な測定の合間に，土月 15〜16 日に放射性物質を含んだ気体が北風

壌や枯れ草の測定が行われた）。測定結果を図により関東地域に到達，通過したため，粒子状

Isotope NewsCs，137Cs，99Mo（99mTc），140Ba（140La）であり，

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物質の放射能と線量率が一時的に増加した。3
月 20〜22 日にも放射性のエアロゾルが霧とともに到達して雨により地上に降下した。この結果，全放射性核種濃度は 3 月 15 日に 7.1×10−5Bq／cm3，3 月 21 日 に 4.6×10−5 Bq／cm3 と 増 加した。この両日に最大の濃度を示したものは
131

I であり，その濃度は 3 月 15 日に 3.2×10−5Bq／cm3，3 月 21 日 に 2.3×10−5 Bq／cm3 で あ った。その後，全放射性核種濃度が減少していく中で，131I はほかの核種に比べて遅い減少を示した。一方，半減期の短い 133I（20.8 時間）と136

Cs（13.2 日 ） は 速 や か に 減 少 し た。 ま た，134

Cs と 137Cs の比は 1.1±0.1 であった。
参考文献

1）中村一，波戸芳仁，豊田晃弘，飯島和彦，穂積憲一，高エネルギー加速器研究機構内での東京電力福島第一原発起源の環境放射線・放射 能 測 定， 第 13 回「 環 境 放 射 能 」 研 究 会（2012.2.27-29 KEK）
（プロシーディングス発行予定）

14

Isotope News2）Namito, Y., Nakamura, H., Toyoda, A., Iijima, K.,Iwase, H., Ban, S. and Hirayama, H., Transformation of a System Consisting of Plane Isotropic
Source and Unit Sphere Detector into a System
Consisting of Point Isotropic Source and Plane Detector in Radiation Transport Calculation Using
Monte Carlo Method, J. Nucl. Sci. Technol., 49,
167─172（2012）3）佐波俊哉，佐々木慎一，飯島和彦，岸本祐二，
齋藤究，茨城県つくば市における福島第一原
子力発電所の事故由来の線量率とガンマ線ス
ペクトルの経時変化，日本原子力学会和文論
文誌，10，163─169（2011）4）http:／／rcwww.kek.jp／norm／index.html
5）Masumoto, K., Toyoda, A., Doi, T., Tanaka, A.,Ban, S., Hirayama, H., Shibata, Y., Radionuclides
in Aerosol Samples Collected at Tsukuba, Ibaraki
Prefecture After the Accident in Fukushima Daiichi
Nuclear Power Plant, International Congress on
Analytical Sciences 2011,（2011）6）http:／／www.kek.jp/ja/Research/ARL/RSC/Radmonitor/（高エネルギー加速器研究機構（KEK）
放射線科学センター）

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