フィッション・トラック

ニュースレター第 18 号

41-45

2005 年

1964 年福岡降下物中のウラン，トリウム及び核分裂生成物
北原照央*・本多照幸**・廣瀬勝己***・五十嵐康人***・青山道夫***

Studyonuranium,thoriumandfissionproductsofdepositionsamples
collectedatFukuokain1964
AkihiroKitahara*,TeruyukiHonda**,KatsumiHirose***,YasuhitoIgarashi***andMichioAoyama***＊  

武 蔵 工 業 大 学 エ ネ ル ギ ー 量 子 工 学 専 攻 , Graduate School of Energy Science and Nuclear
Engineering,MusashiInstituteofTechnology＊＊

武 蔵 工 業 大 学 原 子 力 研 究 所 , Atomic Energy Research Laboratory, Musashi Institute ofTechnology＊＊＊

気象庁気象研究所,MeteorologicalResearchInstitute

１．背景を用いた比較をするため，中性子放射化分析を適降下物は起源として，成層圏からのフォールア用し，既に公表されている核分裂生成物 (137Cs)

ウト，大陸からの黄砂，さらにその降下地域周辺の降下量 (濃度) の結果とともに， 1964 年福岡

からの土壌，岩石の等の風化物等が考えられる．

降下物試料の特性を解明することを目的とする．

降下物中のウラン，トリウム及び核分裂生成物起源の推定は，環境問題がとりだたされる近年，大３．実験

気環境の指標の一つとして大きな役割を果たすと3-1 試料の採取思われる．

本研究の試料は， 1964 年１月~ 12 月まで，1964 年は，我国において核実験による環境汚福岡管区気象台に設置したプラスチック製大型水染が最も顕著に現れた年であり， 1963 年にアメ盤約 0.5 ㎡に捕集された月間降下物である．収集

リカ，ソビエト連邦の部分的核実験禁止条約が発された降下物試料は蒸発濃縮して固体状とし，直効されるまでの核実験， 1964 年の中国における径約６ｃｍのポリエチレン容器に充填した．ここ

第一回大気圏内核実験の影響が，我国の大気環境までの作業は，気象研究所で既に遂行済みである．にどのように反映されたか解明することは，極め3-2 照射試料の作製て重要な意義を持っている

固体状試料を電子天秤により秤り取り，ポリエチレン袋に密封し再度重量を秤った．さらに，二２．目的

重にポリエチレン袋で密封し照射試料とした．

1964 年福岡降下物と近年降下物の U ， Th 等表1

照射測定条件と定量元素

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3-3 中性子照射

業大学原子力研究所の高純度 Ge 半導体検出器

中性子源は日本原子力研究所の JRR −４を使

(相対計数効率： 19.8 ％，半値幅 1.332Mev に用した．短寿命核種の照射には気送管 (PN)，長おいて 1.79 keV) 及び多チャンネル波高分析器

寿命核種には T パイプ (TB) を利用した．表 1(Seiko EG ＆ G, MCA7700) を用いて，γ線のに照射場所の中性子束密度，並びに照射条件を記測定を行った．測定条件を表 1 に示す．

載する．

４．結果及び考察

3-4 γ線の測定

最初に，降水量と収量の関係を図 1 に示す．

照射後試料の二重目のポリエチレン袋を新しい

図１より 1964 年福岡降下物試料の収量は， 7 月，ものと交換し，短寿命核種については，日本原子8 月がピークであることと収量と降水量の増減が，力研究所内で，長寿命の核種については，武蔵工ほぼ逆の対応になっていることが分かる．また図
2 では，収量が近年の他の試料よりも通年において数倍から十数倍多く，特に 7 月， 8 月は 13 倍以上と他の月と比して格段に多い事が分かる．これは， 7 月， 8 月の降水量が少なかったことに起因する．
1964 年福岡降下物試料は，放射化分析により延べ 23 元素 (Na,Al,Cl,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Zn,Br,Sb,Ba,La,Ce,Sm,Eu,Dy,Lu,Hf,Ta ，Th,  238U) が sub ppm ~%のレベルで定量され図1た． U は，核実験の影響から同位体比が天然の1964 年福岡降下物における収量と降水量存在比からずれている可能性があるので， U 全

図2

1964 年と近年降下物における月別収量の比較

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量ではなく 238U として定量した．また， U からに中国のロプノルでは第 1 回大気圏内核実験が発生する妨害核種の補正は，Ｕの同位体比が未知行われていた．しかし， 137Cs 濃度の対流圏におのため補正しなかった．ただし， La, Ce の定量

ける存在量の半減期は約 30 日であり， 11 月よ値が最大で有効数字の 2 ~ 3 桁目にわずかに影り 12 月の方が 137Cs 濃度が高くなっていること響する程度である．(他の３試料は U 全量としてから，中国核実験の影響はほとんど考えられない．

定量)

次に，図 5 において， 1964 年福岡の 238U/Th

図 3 は， 2000 年長崎降下物に対する 1964 年

比は 3 月~ 5 月において特に高く，定量された福岡降下物中の元素濃度の比である．図 3 より，その他の月においても，他の 3 試料より高い値

1964 年福岡降下物は長崎と比べて元素ごとの濃を示している．これは Th の濃度が低いというこ度が Sb と Th の一部を除いて数倍~ 60 倍以上ともわずかにあるが， 238U の濃度が明らかに高と高いことがわかる．以上より， 1964 年福岡降かったことが主な原因である．また，図 4 の 137Cs

下物試料は，近年の降下物試料とは異質なものでの放射能濃度も 3 月~ 5 月にピークがあり，長あると思われる．

崎 (2000) と比しておよそ 1000 ~ 2400 倍とい1964 年福岡降下物と 2000 年長崎降下物中のう極めて高い値を示している．

Cs 放射能濃度と両者の比を図 4 に，また 1964

しかし，両試料における 137Cs の起源と降下の年試料と近年３試料における U(238U)/Th 比の月メカニズムは全く異なる．即ち， 1964 年福岡降別変化を図 5 に示す．図 4 から福岡降下物中の下物中の 137Cs は，成層圏からの降下であり，

137

Cs 放射能濃度が 11 月から少し上昇している

2000 年長崎降下物では一度降下した 137Cs が黄ことが分かる．この時期， 1964 年 10 月 16 日

砂等に吸着して再浮遊し，風送ダストとして長崎

137

図3

2000 年長崎降下物に対する 1964 年福岡降下物中の元素濃度の比

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図4

1964 年福岡降下物と 2000 年長崎降下物中の 137Cs 放射能濃度の比較に運ばれたものと思われる．

プロットが無いのは 238U が定量されなかった為

一般に 1963 年に部分的核実験禁止条約が発効である．

されて，それまでの米ソの核実験の影響は， 1963

以上のように 1 月~ 6 月，特に 3 月~ 5 月に~ 64 年にピークが現れていることが分かってお137

り，核実験により成層圏まで昇った粉塵は一年で期，成層圏と対流圏における大気の交換が活発に約半分降下することも知られている．
従って 1964起こることによるものと考えられる．一方， 7

年福岡降下物試料は 1961 ~ 62 年を中心とした

月~ 12 月は，成層圏と対流圏大気の交換がわず米ソによるメガトン級大気圏内核実験の影響を強かであるため，両核種とも濃度が低くなっている

く受けているものと思われる．また，ソ連 (ノバものと考えられる．従って， 137Cs と 238U 濃度

ヤ・ゼムリア島)，アメリカ (クリスマス島，ジの季節変化は，主に成層圏と対流圏大気の交換活ョンストン島) ではこの時期，水爆による実験が動の季節変化に起因しているものと考えられる．

主であり，爆弾を構成する外側をく構造から，図 5 のCs と 238U 濃度が高くなっているのは，この時U がとりま

238

５．結論

U/Th 比が明らかに高い238ことと一致する．

(１) 試料の収量は，近年の降下物試料よりも図 5 における 9 月の 238U/Th 比は，周辺の月通年において数倍~十数倍と多く，特に 7 月は 13にはプロットがないにもかかわらず非常に高い値倍以上と多かった．また，元素ごとの濃度も 2000を示している．この原因は Th の濃度が特に低か

年長崎降下物と比べて， Sb と Th を除き数倍~ったことに起因しており，60 倍以上と高かった．

U の濃度はそれほ238

ど高くない． 9 月の周囲の月 (8 月， 10 月) で(２) ３月~ 5 月及び 9 月の試料は， 238U/Th

44図 5  238U/Th 比の月別変化比が高く， 137Cs の放射能のピークも 3 月~ 5 月

文献に長崎 (2000) と比して 1000 ~ 2400 倍というY.Katsuragi,1983,Astudyof90SrfalloutinJapan,

極めて高い値を示していることから， 1961 ~ 62

Pap.Meteor.Geophys.,33,277-291

年を中心とした米ソによる大気圏内水爆核実験の三宅泰雄, 葛城幸雄,1970, 最近の日本における放射性影響を強く受けているものと思われる．

塵の降下, 天気,17,593-598(３) 137Cs と 238U 濃度が，特に 3 月~ 5 月で柳下智,2002, 長崎気候区における降下物中の化学成分高く， 7 月以降で低くなっているのは，両核種並びに放射性核種の分布に関する研究, 平成 13 年の濃度が，主に成層圏と対流圏における大気の交度武蔵工業大学修士論文換活動に支配されているためと考えられる．

石田幸三,2003,2001 年つくば降下物の中性子放射化分析並びに定量元素の挙動に関する研究, 平成 14
年度武蔵工業大学卒業論文

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