飯舘村の水田における放射性セシウムの空間分布
Spatial distribution of radiocaesium in paddy field in Iitate village.
鈴木*

心也*・溝口勝*東京大学大学院農学生命科学研究科
要 旨 (Abstract)

福島県飯舘村の不攪乱水田土壌 (10 m 20 m) の放射性セシウムの空間分布を開発した土壌放射能鉛直分布測定器「土壌くん」と土壌採取により測定した。放射性セシウム濃度は同一水田でもばらつきが大きいこと、加えて地盤高が大きい箇所の周囲では放射性セシウム濃度が大きいことを確認した。また、測定器は土壌採取による測定値に比べ、空間分布を過大評価する傾向が見られたが、適切に補正を行うことで十分に現場測定に利用できる可能性があることがわかった。
テーマ： 震災復興と土壌物理
キ ー ワ ー ド ： 放射性セシウム、空間分布、除染、土壌くん
Key words: Radiocaesium, Spatial distribution, Decontamination, DOJYO-kun
1.は じ め に農地除染では土壌中の放射性セシウムの空間分布を迅速に測定することが重要である。また、放射性セシウム空間分布と外部環境との関係についての情報は除染時に有益である。そのため、現場測定可能な装置の開発が必要とされている。そこで、本研究では放射性セシウムの空間分布を現場で測定し、開発した現場測定器の評価および地盤高や土壌水分量との関係を明らかにした。

Fig. 1 土壌放射能鉛直分布測定器「土壌くん」

２．実験材料と実験方法(1) 土 壌 放 射 能 鉛 直 分 布 測 定 器「 土 壌 く ん 」
筆者らは土壌放射能鉛直分布測定器「土壌くん」を開発した (Fig. 1)。放射線検出器は GM計数管(LND 712, LND Inc.) である。土壌中の深さごとの放射線を捉えられるように 5枚の鉛板 (1 cm 厚) で 4 本の GM 計数管を挟み込んだ。この 4 本の検出器の測定値が GPS
搭 載 デ ー タ ロ ガ ー (DALogger 一 部 改 良 ,Misao Network Org.) に記録される。測定値(cpm) はデータロガー画面で確認することができると同時に SD カードに記録される。さらに、土壌の汚染濃度に応じて測定時間を選択できる (3, 5, 10, 30, 60 分)。

(2) 実 験 対 象 地 と 方 法
現地測定を福島県相馬郡飯舘村佐須地区内の不攪乱水田 10m 20m (37 44ʼ 16.2” N,140 43ʼ 41.6” E) で行った。2.5 m メッシュ
で 5 9 個および中心から 0.8 m, 1.6 m のポイントにおいてもそれぞれ 2 個ずつ、計 49 個の測定ポイントを設定した。
測定ポイントで、土壌採取による放射性セシウム濃度測定と測定器による放射線測定を実施した。さらに、地盤高と土壌水分量もあわせて測定した。ライナー採土器 (大起理化工業)
を使用して地表面から 16 cm までの土壌を採取した。その後、土壌を 2 cm ごとに切り分け、影響 (漏れ) を考慮した補正が必要である。

バイヤル瓶につめて NaI スペクトロメーター(3) 地 盤 高 お よ び 土 壌 水 分 量 の 関 係 性(Wizard 2480, Perkin Elmer Inc.) を用いて、地盤高は 0〜10 cm の微小な範囲だが、地Cs-134 と Cs-137 濃度を測定した。現地測定

形が凹となっている部分では土壌水分量も高では、直径 8 cm、深さ 9 cm の孔を掘り、測かった (Fig. 3)。Fig. 2 と比較すると、前述し定器に内蔵した 4 つの GM 管検出器が地表面た凹部で放射性セシウムの空間分布が高い値から 0〜1, 2〜3, 4〜5, 6〜7cm の深さに位置を示した。特にこの水田では地盤高の大きい箇するように設置して、3 分間の cpm を測定し所の周囲において放射性セシウム濃度が高いた。また、土壌水分センサ (DIK-691A, 大起ことから、放射性セシウムを吸着した粘土粒子理化工業) を用いて、孔の周辺 0〜5 cm の深が表面の水分移動にともなって高い箇所からさの土壌水分量を 3 反復測定した。

低い箇所へ流失したものであると考えられる。

３．結果と考察４．おわりに(1) 放 射 性 セ シ ウ ム の 空 間 分 布

同一水田において、放射性セシウムの空間分

Fig. 2 は、不攪乱水田土壌における放射性セ布は一様でなかった。また、放射性セシウム濃シウムの空間分布である。グリッドデータを度はばらつきが大きく、地形の凹部で高い値をsurfer (コンタ作成ソフト) によってクリッギ示した。そのため、水田一筆であっても一律のング処理して示した。その結果、放射性セシウ基準で除染を実施するのでなく、凹部についてム空間分布は一様でないことがわかった。深さ重点的に除染する必要があると考えられる。

0〜8 cm の放射性セシウム平均濃度は土壌採今後、開発した測定器に関して、土壌の攪乱取と測定器では、それぞれ 6,944 7,851 (Bqを小さくする設置方法を工夫するとともに、測-1kg ), 44.14 17.50 (cpm) であった。

定深さ以外からの放射線漏れの影響を考慮し(2) 測 定 器 の 評 価

た Bq kg-1 と cpm の補正をすることが課題で土壌採取の放射性セシウム濃度 (Bq kg-1)ある。

を真値とすると、開発した測定器による放射能謝辞

濃度 (cpm) は全体的に過大評価しているが、有限会社ミサオネットワークに測定器開発で空間分布の傾向は捉えられている。測定器を設協力いただいた。本研究は NTC コンサルタン

置する際の孔の側面土壌を攪乱してしまってツからふくしま再生の会への委託業務の 1 ついることや測定対象深さ以外からの放射線のとして実施した。ここに記して、深く感謝する。

-1

6,944 7,851 (Bq kg )44.14 17.50 (cpm)

(m)

(m)

(m)

(m)

20
20

20
20

20
20

20
20

18
18

18
18

18
18

(Bq kg-1)

16
16

42000
42000
16
16

14
14

14
35000
35000
14(cpm)
100
100
90

80

(cm)

14
14

80
12
12

12
12
28000
28000

1010

102100010
21000

70

60

60

14000
14000

66

7000

7000

88
66

6

6

4

4

88

2

2

66

12
12

30

20

40

40

14
14

8

30

12
12

10
10

88
66

20

44

44

40

40

(m3 m-3)

(m3 m-3)

8

50

88

18181616
1010

1616

30

1010

20

20

10

10

44

4422222200 0246810Radioactivity
paddy6
field by 8
DOJYO-kun
0 (1-2cm)
2 in the4
10(cpm).
(m)
04/27/14

00 0
24
68
10
in the 6
paddy field
4
8(cm).10(m)
0Ground2elevation
04/26/14

00 0
2
4
6
8
10
Volumetricwater content
in thefield (m10m ). (m)6paddy8
4
0 2
04/26/14

10022
00 0
2
4
68
10
Radiocaesium
0-2 cmin the paddy(Bq (m)
kg ).
62 4
8 field0 concentration
1004/27/14-1(a) Soil sampling (02 cm).

() DOJYO-kun (12 cm).

Fig. 2 土壌採取と測定器による放射性セシウムの空間分布(a) Ground elevation.

3-3() Volumetric water content.

Fig. 3 地盤高と土壌水分量の空間分布