第２章

放射性ヨウ素の環境移行パラメータに関する調査研究2.1 牧草におけるヨウ素のウェザリング係数
Weathering of Iodine Deposited on Grass Leaf Surfaces
川端 一史, 塚田 祥文, 箭内 真寿美, 高久 雄一, 久松 俊一
環境動態研究部

Hitoshi KAWABATA, Hirofumi TSUKADA, Masumi YANAI,
Yuichi TAKAKU, Shun'ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
Radionuclides released into the atmosphere are deposited on the leaf surfaces of crop plants, taken up
by the plants, and translocated to other parts from the leaves. Some amount of the radionuclides deposited
onto the leaves is removed from the surface by the environmental process called weathering, i.e. removal byrain, wind, etc. Although weathering, foliar uptake and translocation are important processes involved in theradiation dose assessment of radionuclides from crops, site-specific parameters to describe those processes
have not yet been elucidated. Since root vegetables are one of the main agricultural products in Rokkasho,
the behaviors of Cs, Sr and I deposited on leaf surfaces of radish plant (Raphanus sativus L.) as dry aerosol
were studied in FY 2006-2010. A model for describing behavior of the elements deposited on the surface
was constructed from the results.
Since the behavior of the radionuclides on a leaf surface is considered to depend on leaf surface
conditions, behavior on the leaf surface of other crops, such as monocotyledonous plants, should be studied
separately. In Rokkasho, grasses are cultivated for livestock farming which is one of the primary industries
there. Iodine-129 discharged from the nuclear reprocessing plant in Rokkasho is an important radionuclide
for assessing radiation dose to people living around the plant. Since the weathering behavior of iodine fromgrasses is not well known, we started a research project to determine the behavior of iodine on the surface ofgrasses.
The experimental methods for the behavior of I on the leaf surface of a grass species were examined inFY 2011. Orchard grass (Dactylis glomerata L.) was selected as the experimental plant, and the method ofsolid substrate cultivation using polycarbonate pellets was established to diminish I uptake from roots. We
plan to expose the grass to gaseous I and I in liquid droplets and dry aerosol to simulate actual dry and wet
deposition of 129I on the leaf surface. While the exposure method to I in dry aerosol that was previously
applied to radish plant was adopted to the present experiment, the exposure methods to gaseous iodine or I in
liquid droplets were newly developed. The measurement method of leaf surface area of grass using athree-dimensional scanner (MHT-PC; OPT Technologies Co., Ltd, Tokyo, Japan) was also established for
estimating I burden on the leaf surface.

1. 目的

そこで、経根ヨウ素吸収量を低減するための栽培

ウェザリングによる除去率は、作物を介した線量方法として養液栽培を採用し、養液の組成、栽培用評価に大きな影響を与えるパラメータであり、作物資材等を検討した。その結果より決定した栽培方法

葉面に沈着した放射性核種の挙動を明らかにするこで 60 日間牧草を栽培した後、6 個体のヨウ素濃度をとは被ばく線量評価上必要である。大型再処理施設測定した。の安全審査に用いられたウェザリングによる除去率

2.2 葉面へのヨウ素の形態別付着法

は、気象条件に依らず一定な値である。しかし、ハ粒子状ヨウ素を葉面に付着させるため、NaCl溶液

ツカダイコンを対象に行った調査により、気象条件にNaIを添加した溶液を使用して生成したエアロゾに依存することが明らかとなり、六ヶ所村の地域特ルに、播種後 53 日目の牧草を 6 時間ばく露した。ば性に即したパラメータを求める必要性が確認された。 く露後、葉面を洗浄液で洗浄し、洗浄液中のヨウ素そこで、本調査では、大型再処理施設から排出さ濃度を測定し、葉面へのヨウ素負荷量を求めた。実れる放射性核種による被ばく線量への核種毎の寄与、 験に使用した牧草は 6 個体である。また、液状ヨウ六ヶ所村における農畜産業の実態等を考慮し、牧草素については、播種後 43 及び 74 日目の牧草葉面にを対象にヨウ素の葉面吸収、ウェザリング及び揮散ヨウ素を含む人工雨水をマイクロシリンジ、マイクの速度を、葉面へのヨウ素の負荷形態（粒子状、液ロピペット又は噴霧器により添着し、添着状況を観状及び無機ガス状）別に求め、現実的な被ばく線量察した。加えて、展着剤としての界面活性剤の使用計算に反映することを目的とする。大気中には、有についても検討した。更に、ガス状I2を負荷するた

機ガス状ヨウ素も存在することは知られているが、め、ガスばく露チャンバー内で固体ヨウ素から揮散植物への沈着速度が無機ガス状ヨウ素に比べ 2 桁小したI2に播種後 51 日目の牧草を 1 時間ばく露し、ばさいので（Nakamura and Ohmomo, 1980）、ガス状ヨ

く露後粒子状ヨウ素と同じ方法で牧草を処理し、葉ウ素としては無機ガス状のI2のみを対象とした。

面へのヨウ素負荷量を求めた。実験に使用した牧草

平成 23 年度は、①ヨウ素の経根吸収が少ない牧草の栽培法、②葉面へのヨウ素の負荷形態別付着法、は 2 個体である。
2.3 牧草葉面積の測定法③牧草葉面積の測定法、及び④牧草葉面からのヨウ牧草を刈り取らずに葉面積を測定するための方法

素の揮散率測定法について検討を行い、実験条件をとして、3D スキャナーシステム（MHT-PC、（株）決定した。

オーピーティー）を用い、牧草に接触することなく、葉面積を求めた。また、3D スキャナーで葉面積を測

2. 方法

定した牧草を刈り取った後、カラー複写機で複写し、本調査で用いる牧草は、六ヶ所村における牧草栽牧草が複写された部分の用紙重量を測定することに培の実態を考慮し、イネ科牧草のオーチャードグラより葉面積を求め、3D スキャナーシステムで求めたス（Dactylis glomerata L. var.アキミドリⅡ）にした。

葉面積と比較した。

2.1 牧草の栽培法

2.4 牧草葉面からのヨウ素の揮散率測定法

本調査では、安定ヨウ素を使用して、葉面からの葉面上ヨウ素の揮散率測定用に製作したアクリル吸収等に関する実験を行う。植物は生長する際、主製の気密容器（内径 280 mmø、高さ 580 mm）内でに根を通して養分等を吸収する。従って、葉面に負葉面に液滴で NaI（I として 30 μg）を添着した牧草

荷した後の挙動を安定ヨウ素により明らかにするた（播種後 31 日目）を栽培し、24 時間後の葉面上、めには、経根吸収量より過剰に葉面に負荷する必要葉部及び根部中ヨウ素存在量、並びに葉面から揮散がある。しかし、負荷量を多くすると現実的な評価しフィルターに捕集されたヨウ素量を求めた。実験から遠ざかることが予想されるため、負荷量を抑えに使用した牧草は 2 個体である。て実験を行うことが望ましい。

3. 成果の概要
3.1 牧草の栽培法

3.3 牧草葉面積の測定法
3D スキャナー法及び用紙重量法で測定した葉面籾を外して純水に 2 日間浸けた種子を、純水を浸積を比較した結果、3D スキャナーシステムを使用ししたろ紙上に播き、23℃の培養器内に 3 日間静置し、測定した葉面積は、葉の形状の影響により一部で過芽出しを行った。発芽した種子を、ポリカーボネー

小評価していた。しかし、植物に接触せず、葉面積ト樹脂製ペレットを充填した塩ビ製円筒容器に移植を測定することができた。

し、水ガラスを添加したホーグランド液（Hoagland

3.4 牧草葉面からのヨウ素の揮散率測定法

and Arnon, 1950）を生長段階に合わせて希釈して施葉面に添着したヨウ素の回収率は、平均で 94%で用栽培することで、経根吸収量を低減化した牧草のあった。また、葉面から揮散したヨウ素は、添着量栽培が可能となった。牧草中ヨウ素存在量は、平均の 0.2%で、無機ガス状のみであった。更に、添着しで約 300 ng であった。

たヨウ素の約 90%は、葉部に存在していた。

3.2 葉面へのヨウ素の形態別付着法
粒子状ヨウ素については、コントロール植物の葉引用文献

部存在量の約 300 倍量を葉面に負荷できた。また、

Nakamura, Y. and Y. Ohmomo (1980) Health Physics, 38,

液状ヨウ素の葉面への負荷は、マイクロピペットで315-320.

1 μlの液滴として葉面に添着することが最適である

Hoagland, D.R. and D.I. Arnon (1950) Circular

ことが分かった。また、展着剤として、界面活性剤

California Agricultural Experiment Station, 347, 1-32.のTriton-X100 を添着溶液に添加する必要があることが分かり、濃度は 0.01%とした。更に、ガス状I2については、コントロール植物の葉部存在量の約400 倍量を葉面に負荷できた。これらのことから、全ての負荷形態で、コントロール植物中ヨウ素存在量を無視できる量のヨウ素を負荷できることが分かった。