1.1.2 大型再処理施設周辺等データの取得とモデル検証
Validation of the Advanced Environmental Transfer and Dose Assessment Model forRadionuclides Released from the Nuclear Fuel Reprocessing Plant in Rokkasho
長谷川 英尚, 柿内 秀樹, 佐藤 雄飛, 植田 真司, 高久 雄一，久松 俊一
環境影響研究部

Hidenao HASEGAWA, Hideki KAKIUCHI, Yuhi SATOH, Shinji UEDA
Yuichi TAKAKU, Shun’ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
The final testing using actual spent nuclear fuels is mostly finished for the first commercial nuclear fuelreprocessing plant in Japan, located in Rokkasho, Aomori Prefecture and the plant is now under safetyassessment by the Nuclear Regulation Authority. The advanced environmental transfer and dose assessment
model (AdvETDAM) was developed for estimating areal and temporal distributions of the radionuclides
around the plant and the radiation doses resulting from these radionuclides. To validate the model using actual
field data, we measured the concentrations of radionuclides (3H, 14C, 129I, etc.) in environmental, agricultural,and livestock samples collected at points around the plant and we also measured the environmental -ray doserates at IES.
Because no nuclear fuel rods have been sheared or dissolved at the plant since October 2008, we foundconcentration levels of the radionuclides in most environmental samples collected in FY 2017 were similar tothe background ones before the plant test operation, excluding several samples. Iodine-129 deposited on soil
and lake sediment surfaces around the plant has still remained at a higher level than their respective
background levels. We also found that the concentrations of radionuclides (3H, 14C and 129I) in agricultural
products, which were produced in an experimental agricultural field at IES for the study of radionuclidetransfer from the atmosphere to these products, were similar to their background levels.
To improve the accuracy of the model prediction in AdvETDAM, we have been investigating thedistributions and transfer of radionuclides in the terrestrial environment in Fukushima Prefecture after theaccident at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant. In FY 2017, we continued to study the following
subjects: 1) the re-suspension rate of 137Cs and 2) the discharge rate of 137Cs via rivers. The atmosphericconcentrations and deposition fluxes of 137Cs gradually decreased during FY2012 to 2015 with different
effective half-lives, however, both half-life values after 2015 have become nearly constant. Clear seasonality
was found with a high atmospheric 137Cs concentration in summer and a low concentration in winter which
was the same as our previous observation. The wind direction weighted mean re-suspension factor of 137Cs inNamie, Fukushima Prefecture (1.0×10-11 - 1.0×10-9 in FY 2013 - 2017) has become similar to or lower than
the annual mean re-suspension factor (atmospheric 137Cs concentration)/(137Cs deposition density), observed
at Chernobyl and in European countries (1×10-10 - 1×10-6). Concentrations of dissolved 137Cs in water samples
from seven small rivers in Fukushima Prefecture correlated well with the 137Cs inventories in their catchments,
with annually decreasing values for the (dissolved 137Cs concentration)/(137Cs inventory) ratio during FY20122017.

1. 目的を用いて放射性 Cs の再浮遊率を推定するとともに、大型再処理施設に由来する排出放射性核種の六ヶ137

Cs 降下量との関係を検討した。さらに、飯舘村の所村及びその周辺地域における環境移行及び排出放小河川を対象に、河川水中の 137Cs 濃度を測定し、河射性核種によるより現実的な線量評価を行うことを川からの 137Cs 流出率等を考察した。

目的として、気圏、陸圏及び水圏より採取した環境試料、及び農畜水産物・日常食試料中の放射性核種314（ H、 C 及び129

3. 成果の概要I）等濃度を測定し、これらのデー

3.1 排出放射性核種等の測定結果及びモデルの検証

タを用いて、これまで整備した総合的環境移行・線大型再処理施設における使用済み燃料のせん断･量評価モデル（以下、「総合モデル」）を検証する。

溶解処理試験（以下、「せん断・溶解処理試験」）

さらに、福島県では東京電力福島第一原子力発電所が平成 18 年 3 月～20 年 10 月にかけて実施された影の事故（以下、「福島原発事故」）により放射性 Cs

響により、同期間中に採取された一部の環境試料中等が環境中に放出されており、それらの環境中におの排出放射性核種濃度は試験前のバックグラウンドける挙動を観測することで、通常得ることが難しいの水準から有意に上昇した。せん断・溶解処理試験

環境移行パラメータ等を求め、総合モデルにおける以降は、ほとんどの試料中の排出放射性核種濃度は予測精度のさらなる向上に資することとした。

バックグラウンドの水準となり、平成 29 年度も同様

平成 29 年度は、六ヶ所村を中心とした地域においであった。しかしながら、一部の土壌及び湖底堆積て、気圏、陸圏及び水圏の様々な環境試料及び農畜物中の 129I 濃度はせん断・溶解処理試験以降もバッ

水産物・日常食試料を対象に排出放射性核種濃度のクグラウンドの水準より高い値を維持しており、平調査を継続して実施した。また、環境研構内に整備

成 29 年度も同様であった。なお、観測された排出放した実験圃場において、キャベツ、大根、牧草及び射性核種による被ばく線量は、自然放射線（能）にイネを栽培するとともに、排出放射性核種のバックよる線量と比較して、いずれも無視できる水準であグラウンドデータを取得した。さらに、大気拡散サった。

ブモデルのパラメータとなる

137

Cs の再浮遊率、及び137

また、六ヶ所村内で採取された農畜水産物中の放Cs 流出率

射性核種濃度は、せん断・溶解処理試験以降は試験との関連等の知見を集水域サブモデルに反映するた期間中に比べて低くなる傾向が認められ、これは平め、これらに関連する調査を福島県において継続し成 29 年度も同様であった。日常食中の排出放射性核た。これらの調査の中で、本報告では、福島県にお種濃度はせん断・溶解処理試験期間中及び以降を比河川集水域のCs 蓄積量と河川からの137

ける大気・降下物中の放射性 Cs 濃度、及び137

Cs の再浮遊率の調査結果について主に報告する。

較して明確な差は認められておらず、平成 29 年度も同様であった。なお、観測された放射能から推定される被ばく線量は公衆被ばく線量と比較して無視で2. 方法きる水準であった。

六ヶ所村を中心とした地域における大気、降水、さらに、環境研構内に整備した実験圃場（畑地、植物、土壌の各試料及び農畜水産物・日常食試料中牧草地及び水田）において、キャベツ、ダイコン、の 3H、14C 及び 129I 等濃度を測定した。さらに、尾駮

牧草及びイネを栽培し、収穫物中の排出放射性核種沼、尾駮沼集水域等の六ヶ所村水圏環境における水・314堆積物・生物試料中の H、 C 及び129濃度を測定したところ、3H、14C 及び 129I の濃度はせI 等濃度を測ん断・溶解処理試験前のレベルであった。

定した。加えて、環境研構内に整備した実験圃場で3.2 福島県内における放射性核種移行研究農作物を栽培し、3H、14C 及び 129I 等濃度を測定した。

浪江町における大気中 137Cs 濃度には、夏季に>1.1

福島県における調査では、浪江町において粒径別μm のエアロゾル中 137Cs 濃度が増加することに起

大気エアロゾル中の137

Cs 濃度を測定し、そのデータ因する明瞭な季節変化が引き続き認められ、その変化は試料採取期間における風向と風上側の 137Cs のれよりも低い値であった（Fig. 2）。また、事故後 5蓄積量に依存していることが示唆された。事故後 5年までの実効半減期は約 1.2 年と推定された。

137

Cs 濃度及び降下量

福島県東部地域の 7 河川水系を対象に、平成 24 年は異なる実効半減期で減少していたが、それ以降は、度から 29 年度にかけて平水時における河川水中ほぼ横ばいに転じている（Fig. 1）。観測地点を中心

137年（平成 27 年）までの大気中

Cs 濃度を測定した結果、各年度の河川水中の溶存Cs 蓄積量

態 137Cs 濃度と各採水地点の集水域内の平均 137Cs 蓄と大気中 137Cs から算出した風向補正再浮遊率は、チ積量との間には、有意な正の相関関係が見られるが、ェルノブイリ原発周辺及びヨーロッパ各地で報告さ年々、（溶存態 137Cs 濃度/平均 137Cs 蓄積量）比の減れている再浮遊率（10-10～10-6 m-1）と同程度か、そ少が認められた。

137Cs deposition flux (Bq m-2 d-1)
Atmospheric 137Cs concentration (mBq m-3)とした半径 5 km における風向加重平均

137

1E+2

1E+1

1E+0

Atmosphericconcentration

Effective half-life: 0.6 yy = 83.8 exp(-1.12 x)

Deposition
flux

Deposition flux

Atmosphericconcentration

1E-1
y = 9.2×10-1 exp(-0.53 x)
Effective half-life: 1.3 y
1E-2
01234
Time since the accident (y)567Fig. 1 Temporal variation of averaged monthly atmospheric concentration and deposition flux of 137Cs
observed in Namie, Fukushima Prefecture.

1E-8Wind direction weighted
re-suspension factor (m-1)

re-suspension factor
Effective half-life: 1.2 y
1E-9

y = 8.48×10-10 exp(-0.56x)

1E-10

1E-11

1E-12
0

1

2

3
4Time since the accident (y)567Fig. 2 Temporal variation of the wind direction weighted mean re-suspension factor of 137Cs in Namie,
Fukushima Prefecture.