MAG38-01

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:00-09:15

SPM 計使用済みテープろ紙の分析による福島第一原子力発電所事故直後の大気中放射性核種の時空間分布の復元
Hourly atmospheric radionuclides after the Fukushima accident by analyzing filter-tapesof SPM monitoring sites
鶴田 治雄 1∗ ; 大浦 泰嗣 2 ; 海老原 充 2 ; 大原 利眞 3 ; 中島 映至 1
TSURUTA, Haruo1∗ ; OURA, Yasuji2 ; EBIHARA, Mitsuru2 ; OHARA, Toshimasa3 ; NAKAJIMA, Teruyuki1
1

東京大学大気海洋研究所, 2 首都大学東京, 3 国立環境研究所
Atomsphere and Ocean Research Institute, the University of Tokyo, Japan, 2 Tokyo Metropolitan University, JAPAN, 3 National
Institute for Environmental Studies, JAPAN1

これまでわからなかった、東京電力福島第一原子力発電所から放出された放射性物質の、事故直後における大気中濃度の時空間分布の解明を目的として、東日本の各自治体による大気環境常時測定局で使用されている、β線吸収法浮遊
粒子状物質 (SPM) 自動測定機での使用済みテープろ紙に採取された SPM 中の放射性物質を測定し解析した。その第１報の概要を報告する。用いた使用済みテープろ紙は、福島県と首都圏の各 16 及び 24 の SPM 地点で、2011 年 3 月 12-23
日の１時間毎の SPM 中の Cs-134 と Cs-137 を Ge 検出器で測定した。また、気象庁の GPV データで 1000hPa の風向風
速と AMeDAS の気象データ、国と自治体のモニタリングポスト、及び高エネルギー加速器研究機構 (KEK) 等の空間線量率なども用いた。(1) 高濃度 (Cs-137>10 Bq m−3 ) の放射性プルーム/汚染気塊は、この期間中に 9 回観測され、福島県と首都圏に、それぞれ 5 回と 4 回、輸送された。(2) 福島県浜通り北部へは 5 回 (3 月 12-13 日、3 月 15 日、3 月 18 日、
3 月 19 日、3 月 20-21 日) 輸送され、期間中の Cs-137 の大気中積算濃度が全地点中で最も高かったことが、今回初めて明らかになった。(3) 福島県中通りでは、3 月 15 日のプルームの他に、3 月 20 日午後から 3 月 21 日朝にかけて汚染気塊
が、地点によっては半日以上も観測された。(4) しかし空間線量率は、それまでの降水により地上に沈着した放射性物質の影響で高くなっていたので、このプルームの通過時に変化せず、この現象は見過ごされていた可能性がある。(5) 首都
圏ではプルームが 4 回観測され、このなかで、3 月 15 日と 3 月 21 日のプルームはすでに知られていたが、他の 2 回 (3月 16 日と 3 月 20 日) は、今回の解析により初めて明らかになった。(6)3 月 21 日午前中のプルームは、北東風により茨城県南西部から千葉県東葛地域を通過して東京湾上に輸送され、その一部は降水により土壌に沈着した。SPM 地点の大気中積算濃度が高かった地域は、土壌への沈着量が相対的に多かった地域に対応していた。しかし、福島県内では、この関係はあまりはっきりしなかった。なお、放射性核種の測定に関してご協力下さった石本光憲様・勝村庸介教授 (東大院工) に深謝申し上げます。また、テープろ紙を提供して下さった全ての自治体、及びその保存に関してご尽力くださった若松伸司教授 (愛媛大) はじめ、多くの方々に厚く感謝いたします。この研究の一部は、文部科学省科研費及び環境省
委託事業により実施した。
キーワード: 大気中放射性セシウム, 福島第一原子力発電所, 時空間分布, 浮遊粒子状物質
Keywords: Atmospheric Cs-137, FD1NPS, Spatio-temporal variation, SPM

1/1

MAG38-02

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:15-09:30

福島事故により放出された放射性核種の沈着機構に対する新たな視点
A new insight into the deposition mechanism of airborne radionuclides from the Fukushima
accident
兼保 直樹 1∗ ; 細島 睦夫 2
KANEYASU, Naoki1∗ ; HOSOSHIMA, Mutsuo2
1
1

産業技術総合研究所, 2 壬生高校
National Institute of Advance Industrial Science and Technology, 2 Mibu High School

Introduction
On the radiocesium emitted from Fukushima Daiichi Power Plant (FDNPP) and transported to Eastern Japan, airborne (MEXT,
2012) and car-borne (Tanigaki, 2014) surveys have been conducted to map the horizontal distribution of contaminated area.
In the mapped 134,137 Cs distribution by the airborne surveys, the contamination in the Nikko Mountain area, located 120 km
north of Tokyo, is prominent. From the previously reported results of transport/dispersion/deposition modeling studies, this radioactive contamination appeared to have occurred in the transport event in March 15, 2011.
We thus analyzed the formation mechanism in this area by the on-hoot measurements of ambient gamma dose rate (GDR) in
air at multiple mountains conducted from 2012 to 2014.
Instrumentation and Measurements
Altitudinal distributions of GDR in air were measured in the Nikko Mountainous area at the northern rim of the Kanto Plain,
Japan, using a portable CsI (TI) scintillation gamma-ray detector (Gamma RAE II R, RAE Systems) carried along the mountain
trails. The horizontal position of the observer was pinpointed by a global positioning system.
Results and Discussion
In the Nikko Mountain area, the altitudinal distribution of ambient GDR exhibited maxima at about 900-2,000 m above sea
level (ASL).
Meteorological sounding data indicated that the corresponding altitudes were within the cloud layer. A visual-range monitor
deployed in an unmanned weather station at 1,292 m ASL also recorded low visibility on the afternoon of March 15. In thegridded data products of Japan Meteorological Agency Meso-scale Model, cloud over (%) of low struts started to cover over
the Nikko area at about 1500 JST, as seen in Figure 1. Radar-AMeDAS (Automated Meteorological Data Acquisition System)
analysis shows this area was not affected by precipitation until 2300 Japan Standard Time on March 15, 2011. The mechanism
anticipated to have caused the concentrated deposition in a particular altitudinal range was cloud deposition (or fog/occult deposition). Atmospheric aerosol particles often act as cloud condensation nuclei (CCN) so that cloud (fog) droplets form on them.
With cloud/fog deposition, these droplets, and with them the original aerosol particles are intercepted by vegetation and depositedon the ground.
Airborne radiocesium, one of the major gamma-ray emitting radionuclides deposited onto the land and marine environments
after the FDNPP accident, exists in the aerosol phase. Kaneyasu et al.(2012) reported that sulfate aerosols are a potential carrierof airborne radiocesium. Sulfate aerosol is one of the representative species acting as CCN. Therefore, cloud or fog droplets
activated from CCN, including radiocesium and other gamma-ray emitting radionuclides, have greater deposition velocities thanthat of sulfate aerosol itself. This leads to the transfer of radionuclides from the atmosphere to the forest and ground surface being far more effective. Recently, Katata et al.(2014) incorporated a simple fog deposition scheme into their transport/disposition
model and reproduced the deposition pattern in the mountain area qualitatively.
Conclusion
The proposed mechanism of the altitude-dependent radioactive contamination in Nikko Mountain area was the cloud (fog/occult)deposition process of the radionuclides contained in aerosols acting as cloud condensation nuclei.
Acknowledgement
The figure of cloud cover was produced by Dr. Y. Takane of AIST, Japan.
References
Kaneyasu, N. et al. (2012) Environ. Sci. Technol. , 46 (11), 5720-5726
Katata, G., et al. (2014) Atmos. Chem. Phys. Discuss. , 14 (10), 14725-14832
1/2

MAG38-02

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:15-09:30

MEXT (2012)http://radioactivity.nsr.go.jp/ja/contents/7000/6289/24/203 0928.pdf
Tanigaki, M. (2014), In Radiation Monitoring and Dose Estimation of the Fukushima Nuclear Accident; Takahashi, S., Eds.;
Springer: XV; pp.67-77

キーワード: 放射性核種, γ空間線量率, 沈着機構, 高度分布, 雲沈着
Keywords: radionuclides, ambient gamma dose rate in air, deposition mechanism, altitudinal distribution, cloud deposition

2/2

MAG38-03

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:30-09:45

137Cs 及び 134Cs の大気中放射能濃度と粒径分布の季節変動
Seasonal variation of the atmospheric 137Cs & 134Cs - Concentration and aerosol sizetransporting radioactive Cs ?
木名瀬 健 1∗ ; 北 和之 2 ; 田中 美佐子 1 ; 出水 宏之 3 ; 五十嵐 康人 4 ; 足立 光司 4 ; 三上 正男 4 ;山田 桂太 5 ; 豊田 栄 5 ; 吉田 尚弘 5 ; 篠原 厚 6 ; 二宮 和彦 6 ; 大河内 博 7 ; 石塚 正秀 8 ; 川島 洋人 9 ;中井 泉 10 ; 阿部 善也 10 ; 恩田 裕一 11
KINASE, Takeshi1∗ ; KITA, Kazuyuki2 ; TANAKA, Misako1 ; DEMIZU, Hiroyuki3 ; IGARASHI, Yasuhito4 ;ADACHI, Kouji4 ; MIKAMI, Masao4 ; YAMADA, Keita5 ; TOYODA, Sakae5 ; YOSHIDA, Naohiro5 ;SHINOHARA, Atushi6 ; NINOMIYA, Kazuhiko6 ; OKOUCHI, Hiroshi7 ; ISHIZUKA, Masahide8 ;KAWASHIMA, Hiroto9 ; NAKAI, Izumi10 ; ABE, Yoshinari10 ; ONDA, Yuichi111

茨城大学大学院理工学研究科, 2 茨城大学理学部, 3 茨城大学工学部, 4 気象研究所, 5 東京工業大学, 6 大阪大学, 7 早稲田大学, 8 香川大学, 9 秋田県立大学, 10 東京理科大学, 11 筑波大学
1
Graduate school of science and engineering of Ibaraki Univ., 2 Collage of science, Ibaraki Univ., 3 Collage of engineering, Ibaraki
Univ., 4 MeteorologicalResearchInstitute, 5 Tokyo Institute of Tech., 6 Osaka Univ., 7 Waseda Univ., 8 Kagawa Univ., 9 Akita Pref.
Univ., 10 Tokyo Science Univ., 11 TsukubaUniv.

2011 年 3 月 11 日の東日本大震災によって福島第一原子力発電所の事故が発生し、大気中に大量の放射性物質が放出され広範囲にわたる土壌・植生・水域に沈着した。放射性セシウムは排出量が多く、137 Cs 及び、134 Cs の半減期はそれ
ぞれ 30.2 年と 2.06 年と長いため、長期間にわたり陸域・水域・大気を通じ移行・拡散していく可能性がある。特に大気を通じての移行は、主に土壌・植生からの再飛散によって起こっていると考えられるが、大気中を再飛散する放射性セシウムの化学的・物理的形態はまだわかってないことも多く、現在再飛散している放射性セシウムが飛散するメカニズ
ムや濃度・粒径分布の季節変動は理解されていない。本研究では長期的に継続して観測した大気中放射能の観測値を元に、その濃度と粒径分布の季節変動及びその変動要因を理解することを目的としている。
本研究では大気中の放射性セシウムの季節変化を調べるため、Site-A(川俣地区杉林)、Site-B(浪江地区学校グラウンド)、
Site-C(Site-B に隣接した広葉樹林)、Site-D(除染済の浪江地区学校グラウンド) の四地点での 2012 年 12 月以降の観測デー
タを使用した。Site-A は 2012 年 8˜12 月周辺まで、Site-D は 2011 年 12˜2012 年 2 月周辺にかけて除染が行われ、地表のセシウム存在量は低くなっている。Site-B,C はまだ除染が行われていないため、地表のセシウム存在量は高いままとなっている。
Site-A、C では、主にカスケードインパクター (TE-236) を装着したハイボリュームエアサンプラーを使用し、粒径別にエアロゾルサンプリングを行った。サンプリング期間は 2-3 週間である。また、状況に応じ粒径分別しない全量サン
プリングも行った。Site-B では 24/48 時間間隔の高頻度全量サンプリングと粒径別サンプリングも行った。Site-D では
サンプリング期間が 1-2 週間の全量サンプリングのみ行っている。それぞれ、エアロゾルをサンプリングした石英繊維
フィルタに含まれる放射性セシウムを測定し、大気中の放射能濃度に換算している。
放射性セシウムは各地点とも同様の季節変動が見られ、冬季に低濃度となり夏季には高濃度となった。夏季でも雨の多い 6˜7 月周辺に濃度が低下するため、5 月および 8-9 月に極大を持つ 2 ピークとなっていた。
放射性セシウムの担体として働くエアロゾルの粒径分布にも季節変動が見られた。10.3˜0.69µm の粒子の全放射能への寄与率は夏季及び秋季に高く、放射性セシウムのほとんどが粗大粒子を担体に運ばれていた。それに対し、バックアッ
プフィルターに捕集される粒子（0.39µm 以下の粒子と各ステージに補足されなかったより大きな粒子）の寄与率は冬季
及び春季に高く、粗大粒子と微小粒子の双方で運ばれていると考えられる。このことから、季節ごとに再飛散メカニズ
ムが変わっていることが示唆された。
Site-B と Site-D は 0.75km 程度の距離しか離れていないが、Site-D は除染が行われたため、近接した土壌から再飛散される放射性セシウム量は小さくなると考えられる。よって二地点の濃度差から、再飛散した放射性セシウムの担体粒子の輸送・沈着の空間スケールが推定できる。Site-B/Site-D 大気セシウム放射能濃度比は、冬季及び春季には平均約 2.2 であるのに対し、夏季及び秋季には平均約 1.3 と異なっていた。このことから、高濃度かつ粗大粒子が支配的となる夏季・
秋季には再飛散の空間スケールは比較的大きく、低濃度で粗大粒子が支配的でない冬季及び春季には、ごく局所的なスケールで再飛散が起きていることがわかった。

キーワード: 放射能, セシウム, 大気, 再飛散, 福島第一原子力発電所, ISET-R
Keywords: radioactivity, cesium, atomosphere, resuspention, FDNPP, ISET-R

1/1

MAG38-04

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:45-10:00

放射性セシウムの大気再飛散担体粒子の解明
Identification of aerosol contributing atmosperic re-suspension of radiocesium
北 和之 1∗ ; 田村 匠 1 ; 田中 美佐子 1 ; 木野 日美子 1 ; 木名瀬 健 1 ; 出水 宏幸 2 ; 足立 光司 3 ;財前 祐二 3 ; 五十嵐 康人 3 ; 豊田 栄 4 ; 山田 桂大 4 ; 吉田 尚弘 4 ; 二宮 和彦 5 ; 阿部 善也 6 ; 中井 泉 6 ;大河内 博 7 ; 石塚 正秀 9 ; 恩田 裕一 8
KITA, Kazuyuki1∗ ; TAMURA, Sho1 ; TANAKA, Misako1 ; KINO, Himiko1 ; KINASE, Takeshi1 ;DEMIZU, Hiroyuki2 ; ADACHI, Kouji3 ; ZAIZEN, Yuji3 ; IGARASHI, Yasuhito3 ; TOYODA, Sakae4 ;YAMADA, Keita4 ; YOSHIDA, Naohiro4 ; NINOMIYA, Kazuhiko5 ; ABE, Yoshinari6 ; NAKAI, Izumi6 ;OKOCHI, Hiroshi7 ; ISHIZUKA, Masahide9 ; ONDA, Yuichi8
1

茨城大学理学部/理学系研究科, 2 茨城大学技術部, 3 気象研究所, 4 東京工業大学, 5 大阪大学, 6 東京理科大学, 7 早稲田大学, 8 香川大学, 9 筑波大学
1
Ibaraki Univ., 2 Ibaraki Univ., 3 Meteorological Research Institute, 4 Tokyo Institute of Technology, 5 Osaka Univ., 6 Tokyo Univ.
of Science, 7 Waseda Univ., 8 Kagawa Univ., 9 Tsukuba Univ.
背景・目的
東京電力福島第一原子力発電所の事故によって、原子炉施設から多量の放射性物質が周辺地域に飛散・拡散し土壌や植生に沈着した。地表に沈着した放射性核種が今後どのように移行するか定量的に理解していくことが、モデル等により今後の推移を理解する上で重要である。現在、大気には地表や植生からの再飛散によって放射性セシウムが供給され、移流・拡散していると考えられる。その定量化のため、地表から大気中への放射性セシウムの飛散のメカニズムおよび放出フラックスの理解が必要である。飛散メカニズムを確定させるために、まずどのようなエアロゾル粒子に含まれる形
で放射性セシウムが飛散しているか、担体物質の同定が必要である。季節によって飛散の様態が変化しているので、季節毎に同定を試みる。
サンプリング・実験
2012 年 12 月より、浪江町下津島地区において 7 台のハイボリュームエアサンプラーによって大気エアロゾル状で浮遊している放射性核種による放射能濃度を 24 時間の時間分解能で測定するとともに、カスケードインパクタ 1 台によりエ
アロゾル粒径毎の大気放射能濃度を 1 週間から 2 週間の時間分解能で測定している。同時に、パッシブサンプラーによる放射性核種の沈着フラックスを測定するとともに、土壌水分と風速など気象要素を自動気象ステーション（AWS）にて、飛散する砂の量を飛砂カウンターにて、エアロゾル粒子の粒径別濃度を電子式陰圧インパクタ (Electric Low-Pressure
Impactor, ELPI)、黒色炭素エアロゾル濃度および硫酸エアロゾル濃度をそれぞれブラックカーボンモニタおよびサルフェー
トモニタにて連続的に測定している。
カスケードインパクタで粒径別に捕集したエアロゾルについて、Ge 半導体検出器により Cs-137 放射能強度を測定する
と共に、走査型電子顕微鏡 (SEM) および EDS 装置により粒子の観察と元素分析を行った。特に 4.2-10.2 μ m の粒子を捕集したサンプル (以下粗大サンプル) と 0.4 μ m 以下 (以下微小サンプル) の粒子を捕集したサンプルを対象に、純水により水溶性成分、および過酸化水素により有機物の抽出を行い、その際に減少した放射性セシウム量からそれらの成分の寄与を定量する。この操作によっても土壌鉱物粒子、金属粒子、無機炭素粒子は残存する。土壌特に粘土鉱物粒子に吸着したセシウムの脱着は困難といわれているが、福士 (2015) によると高濃度 Na+水溶液に入れるとイオン交換によってセシウムが溶出する。そこで 0.2MNaCl 水溶液による抽出も試み土壌鉱物粒子の寄与についても推定した。
結果
冬季の粗大サンプルには、主に鉱物粒子および植物破片が見られた。純水抽出および過酸化水素水抽出での Cs-137 放射能強度減少は有意ではなく、鉱物粒子と C,Al,S を含む粒子が残存していたので、鉱物粒子あるいは無機炭素が担体となっている可能性が高いと考えられる。冬季の微小サンプルでは C と S 元素が多く検出され、また Fe,Al も微量検出された。純水抽出すると Cs-137 放射能強度は 25%減少し、水溶性成分の寄与は 1/4 程度であることが示された。過酸化水
素水抽出では変化がないが、C を含む粒子が残存していたことから、微小粒子であるススなど無機炭素が担体となっている可能性が高い。
春季の粗大サンプルでは、Al,Fe を含む鉱物粒子および花粉粒子が多く捕集されていた。純水抽出により Cs-137 放射
能強度は 28%減少し、過酸化水素水抽出では 38%減少した。水溶性物質、有機物はそれぞれ 1/4 および 1/3 程度寄与している可能性がある。残存粒子を NaCl 溶液で抽出すると残存した Cs-137 の 85%が失われ、主要な担体は鉱物粒子である可能性が高い。春季の微小サンプルにはカスケードインパクターを通り抜けた粗大粒子が含まれておりそれを除去したところ、Cs-137 放射能強度は 71%減少したため、微小粒子の担体を推定することは困難であった。
今後、夏/秋に採取されたサンプルについても同様に担体物質について同定を試みる。

1/2

MAG38-04

会場:301B

時間:5 月 26 日 09:45-10:00

キーワード: 放射性セシウム, 大気再飛散, エアロゾル
Keywords: radiocesium, atmospheric resuspension, aerosol

2/2

MAG38-05

会場:301B

時間:5 月 26 日 10:00-10:15

地域気候特性が放射性物質の輸送に与える影響
Impact of the regional climate on the transport of radioactive materials
吉兼 隆生 1∗ ; 芳村 圭 1 ; 佐谷 茜 1
YOSHIKANE, Takao1∗ ; YOSHIMURA, Kei1 ; SAYA, Akane1
1
1

東京大学大気海洋研究所
Atmosphere and Ocean Research Institute, University of Tokyo

2011 年 3 月の福島第一原子力発電所事故によって大気中に放出された放射性物質が関東や東北へ輸送された。多くの研究から放射性物質の輸送過程が明らかになりつつあるが、地域気候特性との関係を含めた調査は必ずしも十分ではない。本研究では３月の地域気候の特性を考慮しながら、関東への放射性物質輸送のメカニズムについて領域モデルを用いて調査した。モデル結果より、21 日から 23 日に観測された関東への放射性物質の輸送は、福島から都心にかけて顕著であった北˜北東気流によることが分かった。北東気流は、関東南岸に形成する低気圧や停滞前線に対応して出現し、南からの暖気移流とともに温暖前線を形成する。北東気流に伴う寒気は、東北太平洋側で北西気流に伴う寒気の吹き出し（コールドサージ）によって形成され、下層の南北温度傾度に対応して南下していることから、重力流の特性を持つと推測される。強い寒気の吹き出しは福島沖でもみられ、局地的な温度分布が風系に大きく影響する可能性もある。以上を踏まえて、過去の複数の事例についてモデルによる実験を行い、詳細な輸送プロセスについての調査結果を報告する予定である。
キーワード: 放射性物質輸送, 地域気候, 領域モデル
Keywords: Radioactive materials, Regional climate, Regional model

1/1

MAG38-06

会場:301B

時間:5 月 26 日 10:15-10:30

数十年前に日本全国の森林域に降下した大気圏核実験由来の放射性セシウムの分布
Distribution of radiocesium fallout on forest area throughout Japan after decades fromformer atmospheric nuclear tests
三浦 覚 1∗ ; 青山 道夫 2 ; 伊藤 江利子 3 ; 志知 幸治 3 ; 高田 大輔 1 ; 益守 眞也 1 ; 関谷 信人 1 ;小林 奈通子 1 ; 高野 直人 4 ; 金子 真司 3 ; 田野井 慶太朗 1 ; 中西 友子 1
MIURA, Satoru1∗ ; AOYAMA, Michio2 ; ITO, Eriko3 ; SHICHI, Koji3 ; TAKATA, Daisuke1 ;MASUMORI, Masaya1 ; SEKIYA, Nobuhito1 ; KOBAYASHI, Natsuko I.1 ; TAKANO, Naoto4 ; KANEKO, Shinji3 ;TANOI, Keitaro1 ; NAKANISHI, Tomoko M.1
1
1

東京大学, 2 福島大学, 3 森林総合研究所, 4 スカラベ・コーポレーション
The University of Tokyo, 2 Fukushima University, 3 Forestry and Forest Products Res. Inst., 4 Scarabs Corporation

To predict the movement of radioactive contamination caused by Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident is
a strong concern, especially for the forest and forestry sector. To learn from the precedent, we investigated soil samples collected
systematically from 316 forest sites in Japan just before the accident, which retain the global fallout 137 Cs (137 Cs-GFO) from thenuclear test bomb during the 1950s and 60s. We measured the radioactivity of 137 Cs-GFO in three layers of soil samples (0-5,5-15 and 15-30 cm in depth) at each site. We divided 316 sampling sites into 10 groups separated by one longitudinal line andfour transversal lines on the islands of Japan, then analyzed rainfall and geomorphological effects on 137 Cs-GFO inventories. In
addition to the analysis of 137 Cs-GFO above, we examined the behavior of 137 Cs discharged from FDNPP (137 Cs-Fk) within thewhole trees to study a possibility of biological effect on 137 Cs transport to soils from trees. We measured the radioactivity of137
Cs-Fk of above- and belowground tree parts of three 26 year-old Quercus serrata and associated soils at a contaminated areain Fukushima in April, 2014.
We estimated an average of 137 Cs-GFO inventories of forest soils in Japan to be 1.7 ± 1.4 kBq/m2 as of 2008. 137 Cs-GFO
inventories varied largely from 0-7.9 kBq/m2 around the country. We found high accumulation of 137 Cs-GFO in the northwestern part facing to the Sea of Japan. We detected significant rainfall effects on the high accumulation due to winter rainfall.
The vertical distribution of 137 Cs-GFO showed that 44% of 137 Cs-GFO remained within the 5 cm of soil from the surface
whereas the rest of 56% was found in the layer of 5-30 cm in depth, indicating that considerable downward migration of 137 CsGFO occurred during these fifty years in forest soils in Japan. However, multiple linear regression analysis by geomorphologicalfactors related to soil erosion, such as inclination angle or catchment area calculated from Digital Elevation Model, showedalmost no significant effects on the distribution of 137 Cs-GFO.
The radioactivity of 137 Cs-Fk concentrations of fine roots collected from the 0-10 cm layer were 1600-2400 Bq/kg, whichwere comparable to those of one-year old branches (1400-2200 Bq/kg). The radioactivity of the fine roots was 7 times higher
than that found in the soil of 50-100 cm layer (220-350 Bq/kg). This difference the radioactivity of the fine roots among the soil
layers was remarkably small when compared with the 1000 times or more difference of radioactivity of soils in the same layers(one outlier sample in the 40-60 cm layer was excluded). The findings indicated that 137 Cs-Fk circulated through the whole tree
within three years after the accident. Considering root litter fall inside the soils we estimated that contaminated 137 Cs on trees at
the above ground part could be transported to soils through roots.
We clarified that 137 Cs-GFO has been held at deposited site and migrated downward gradually in soil. There are two possible
major driving forces to be considered to explain the downward migration of 137 Cs-GFO. One is the migration of 137 Cs associatedwith vertical water movement and the other one is the transport of 137 Cs by root litter fall or root exudate. Further research isneeded to analyze these processes to obtain reliable prediction of future distribution of 137 Cs-Fk.
キーワード: 放射能汚染, 福島第一原発, セシウム 137, 森林土壌, 樹木, 二次移動
Keywords: radioactive contamination, Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant, 137Cs, forest soil, trees, secondary migration

1/1

MAG38-07

会場:301B

時間:5 月 26 日 10:30-10:45

福島第一原子力発電所事故から 3 年間の森林環境中における放射性セシウム移行と空間線量率変化Three-year monitoring study of radiocesium transfer and dose rate in forest environments
after the FDNPP accident
加藤 弘亮 1∗ ; 恩田 裕一 1 ; ロフレド ニコラ 1 ; 河守 歩 1 ; 久留 景吾 2
KATO, Hiroaki1∗ ; ONDA, Yuichi1 ; LOFFREDO, Nicolas1 ; KAWAMORI, Ayumi1 ; HISADOME, Keigo2
1
1

筑波大学アイソトープ環境動態研究センター, 2 アジア航測株式会社
Center for Research in Isotopes and Environmental Dynamics, University of Tsukuba, 2 Asia Air Survey Co., LTD.

本研究では、福島第一原子力発電所事故から 3 年間（平成 23 年 7 月〜）の森林環境中の放射性セシウムの移行状況調査を実施した。スギ人工林からなる 2 林分（壮齢林・若齢林）と広葉樹混交林（コナラ及びアカマツ）において樹冠
通過雨、樹幹流、リターフォールに含まれる放射性セシウム濃度を測定し、森林樹冠から林床への移行量をモニタリン
グした。また、サーベイメータ（TCS-172B、日立アロカメディカル）及び可搬型ポータブルゲルマニウム半導体検出器（Detective-DX-100T、Ortec, Ametek, Inc.）を用いて森林内の空間線量率（地上 1 m 高）を測定した。調査地において、空間線量率の測定期間に環境省の森林除染が実施されたため、その影響も含めて評価した。
3 年間の観測期間中に森林樹冠から林床に移行したセシウム 137 は、スギ壮齢林、スギ若齢林、広葉樹混交林でそれぞれ 157 kBq/m2 、167 kBq/m2 、54 kBq/m2 であった。これらの移行量は、原発事故後に大気から沈着した総量の 36 ％、
39%、12%にあたる。森林内の空間線量率は、いずれの森林でもほぼ物理減衰と同等の速度で低減する傾向を示したが、詳細に解析を行うと森林ごとに低下傾向がわずかに異なることが明らかになった。この低下傾向の違いを明らかにするために、林床へのセシウム 137 移行速度と林床 1 m 高の空間線量率の変化傾向の関係解析を実施した。また、森林除染が林内空間線量率とその後の変化傾向に及ぼす影響について解析を行った。

キーワード: 福島第一原子力発電所, 放射性セシウム, 森林環境, 移行, 空間線量率
Keywords: Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant, Radiocesium, Forest environments, Transfer, Ambient dose rate

1/1

MAG38-08

会場:301B

時間:5 月 26 日 11:00-11:15

無人ヘリコプターを用いた福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質の核種別分布の詳細
Analysis of each radionuclides discharged by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant
measured by airborne surveys
西澤 幸康 1∗ ; 吉田 真美 1 ; 眞田 幸尚 1 ; 鳥居 建男 1
NISHIZAWA, Yukiyasu1∗ ; YOSHIDA, Mami1 ; SANADA, Yukihisa1 ; TORII, Tatsuo1
1
1

日本原子力研究開発機構
Japan Atomic Energy Agency

2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震に起因して福島第一原子力発電所事故が発生し、大気中に多量の放射性物質が放出された。比較的半減期の長い 134 Cs や 137 Cs の他にも 131 I、132 Te (132 I) 、133 I 等の多数の短半減期核種が放出された。発電所 1〜3 号機からの核種毎の推定放出量が報告されているが、これらの短半減期核種は放出源である
原子炉により大きく異なることが知られている。また、134 Cs と 137 Cs の放射能比も発電所 1〜3 号機でわずかに異なることから、134 Cs/137 Cs 比は放射性物質の放出原子炉を特定するための貴重な情報源が得られると考えられる。
原子力機構では放射性セシウムの放出源に近い発電所から 3km 圏内において LaBr3 (Ce) 検出器を搭載した無人ヘリコ
プターを用いて、上空から高分解能のガンマ線スペクトルを測定した。LaBr3 (Ce) 検出器はエネルギー分解能（FWHM）
が優れていることから、多くの核種の弁別が可能である。また、無人ヘリコプターによる面的な測定により得られたデー
タ数が極めて多い。本発表では、無人ヘリコプターの測定データをスペクトル解析することで新たに明らかとなった放射性セシウム比率の分布を報告する。

キーワード: 無人ヘリコプター測定, 核種別分布
Keywords: unmanned helicopter monitoring, radionuclide distribution

1/1

MAG38-09

会場:301B

時間:5 月 26 日 11:15-11:30

福島第一原子力発電所事故後の河川ネットワークを通じた水・土砂流出に伴う放射性セシウム移行Radiocesium transfer by water and sediment discharge through river networks after the
Fukushima NPP accident
恩田 裕一 1∗ ; 谷口 圭輔 1 ; 加藤 弘亮 1 ; 岩上 翔 1 ; 脇山 義史 1 ; 吉村 和也 1 ; 辻村 真貴 2 ; 坂口 綾 1 ;山本 政儀 3
ONDA, Yuichi1∗ ; TANIGUCHI, Keisuke1 ; KATO, Hiroaki1 ; IWAGAMI, Sho1 ; WAKIYAMA, Yoshifumi1 ;YOSHIMURA, Kazuya1 ; TSUJIMURA, Maki2 ; SAKAGUCHI, Aya1 ; YAMAMOTO, Masayoshi3
1

筑波大学アイソトープ環境動態研究センター, 2 筑波大学生命環境系, 3 金沢大学環日本海域環境研究センター
Center for Research in Isotopes and Environmental Dynamics, University of Tsukuba, 2 Faculty of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, 3 Institute of Nature and Environmental Technology, Kanazawa University
1

我々の研究グループは、川俣町山木屋地区を調査対象地域として、福島第一原子力発電所事故による環境の放射能汚染のモニタリングを実施してきた。調査項目は次の通りである。

1．様々な土地利用における流出−侵食プロットからの放射性セシウム流出量
2．林内雨等の水文経路や斜面での地表流発生による森林環境中での放射性セシウム移行状況の観測
3．河川水および森林流域からの渓流水に含まれる溶存態・懸濁態放射性セシウム濃度のモニタリング
4．水田からの排水および懸濁物質に含まれる放射性セシウム濃度の測定
5．阿武隈川および浜通りの河川の 30 地点における浮遊砂と河川水の連続観測
我々のモニタリング結果から、侵食土砂のセシウム 137 濃度は 3 年間を通してほぼ一定の値を示したが、森林流域からの浮遊砂のセシウム 137 濃度はわずかに低下傾向を示した。一方、水田からの浮遊砂と大流域の河川水では時間経過とともにセシウム 137 濃度が急速に減少する傾向が認められた。セシウム 137 濃度の減少傾向は二重指数関数モデルを用いて近似することができるが、様々な土地利用と流域スケールにおける減少傾向の違いについて考察を行った。それ
らの低下傾向の解析結果は、様々な土地利用により構成される河川流域からの放射性セシウム流出の将来予測に資する情報を提供しうる。

キーワード: 福島第一原子力発電所事故, 放射性セシウム, 河川システム, 水・土砂流出, 移行
Keywords: Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, Radiocesium, River system, water and sediment discharge, transfer

1/1

MAG38-10

会場:301B

時間:5 月 26 日 11:30-11:45

福島県山木屋町の山地源流域における溶存態・浮遊砂・粗大有機物によるセシウム137 流出Radioactive Cs-137 discharge by Dissolved water, Suspended Sediment and Coarse Organic Matter from Headwater Catchment
岩上 翔 1∗ ; 恩田 裕一 1 ; 辻村 真貴 2 ; 小沼 亮平 3 ; 榊原 厚一 3
IWAGAMI, Sho1∗ ; ONDA, Yuichi1 ; TSUJIMURA, Maki2 ; KONUMA, Ryouhei3 ; SAKAKIBARA, Koichi3
1

筑波大学アイソトープ環境動態研究センター, 2 筑波大学生命環境系, 3 筑波大学大学院生命環境科学研究科
Center for Research in Isotopes and Environmental Dynamics, University of Tsukuba, 2 Faculty of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, 3 Graduate School of Life and Environmental Science, Tsukuba University
1

The Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident, following the earthquake and tsunami disaster on March 11,
2011, resulted in a substantial release of radionuclides to the environment. Most of the area in which the radionuclides were
deposited was forested area. Therefore it is very important to quantify the discharge of radionuclide from the forested catchment
in headwater region which will be the input of the radionuclide to downstream various land use.
The concentration of dissolved 137 Cs in groundwater and stream water in the headwater catchments in Yamakiya district,located ˜35 km north west of Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP), was monitored from June 2011 to December
2014. Also 137 Cs concentration in suspended sediments and coarse organic matter such as leafs and blanches were monitored.
Groundwater and stream water were sampled at intervals of approximately 2 months at each site. Intensive sampling was also
conducted during rainstorm events. Compared with previous data from the Chernobyl NPP accident, the concentration of dissolved 137 Cs in stream water was low. In the Iboishi-yama catchment, a trend was observed for the concentration of dissolved
137
Cs in stream water to decline, which could be divided into two phases by October 2011 (after 200 days after the accident).
The highest 137 Cs concentration recorded at Iboishi-yama was 1.2 Bq/L at the peak on August 6, 2011, which then declined
to 0.021-0.049 Bq/L during 2013 (in stream water under normal water-flow conditions). During the rainfall events, the concentration of dissolved 137 Cs in stream water increased temporarily. The concentration of dissolved 137 Cs in groundwater at a
depth of 30 m at Iboishi-yama displayed a decreasing trend from 2011 to 2013, with a range from 0.039 Bq/L to 0.0025 Bq/L.
The effective half-lives of stream water in the initial fast flush and secondary phases were 0.1-0.2 y and 1.0-2.2 y, respectively,in the three catchments. The trend for the concentration of dissolved 137 Cs to decline in groundwater and stream water was
similar throughout 2012-2013, and the concentrations recorded in deeper groundwater were closer to those in stream water. The
declining trend of dissolved 137 Cs concentrations in stream water was similar to that of the loss of canopy 137 Cs by throughfall,as shown in other reports of forest sites in the Yamakiya district.
The 137 Cs concentration in suspended sediments showed 10000-45000 Bq/kg and 137 Cs concentration in organic matter
showed 1000-12000 Bq/kg. The 137 Cs concentration in organic matter showed declining trend through the observation period
and the trend was similar to that of dissolved 137 Cs concentration in stream water. In contrast 137 Cs concentration in suspended
sediment did not showed a clear declining trend in every catchment (before the decontamination works). After the decontamination works in Iboishi-yama catchment, the 137 Cs concentration in suspended sediment declined largely to 200-300 Bq/kg. The
137
Cs concentration in organic matter and dissolved 137 Cs concentration in stream water did not declined largely.
In conjunction with discharge data and turbidity data, 137 Cs discharge flux were calculated for three components (dissolved
water, organic matter, suspended sediments). As a result, it is shown that more than 98% of the 137 Cs discharge was due to thedischarge by suspended sediments. It is also suggested that dissolved 137 Cs concentration have relationship with 137 Cs concentration of organic matter and so it is still important to clarify the process of 137 Cs migration through dissolved water and organic
matter.

キーワード: セシウム 137, 溶存態, 浮遊砂, 粗大有機物, 源流域, 流出
Keywords: Cs-137, Dissolved water, Suspended sediment, Coarse organic matter, Headwater catchment, Discharge

1/1MAG38-11

会場:301B

時間:5 月 26 日 11:45-12:00

2011-2014 年の福島県内の新田川における放射性セシウムの移行挙動
Transport of radiocesium in the Niida River, Fukuhsima Prefecture in 2011-2014
長尾 誠也 1∗ ; 田堂 修 1 ; 上村 輝宙 1 ; 金森 正樹 1 ; 桐島 陽 2 ; 宮田 佳樹 1 ; 落合 伸也 1 ; 山本 政儀 1
NAGAO, Seiya1∗ ; TADO, Shu1 ; UEMURA, Teruaki1 ; KANAMORI, Masaki1 ; KIRISHIMA, Akira2 ;MIYATA, Yoshiki1 ; OCHIAI, Shinya1 ; YAMAMOTO, Masayoshi1
11

金沢大学, 2 東北大学
Kanazawa University, 2 Tohoku University

Surface deposition of 134 Cs and 137 Cs reveals considerable external radioactivity above 3000k Bq/m2 in a zone extending
northwest from the NPP after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (NPP) accident. Therefore, it is important to elucidate
the short-term to long-term impacts of the accident on ecosystems of river watershed environments. This study investigated thetransport of 134 Cs and 137 Cs in a small river, Niida River running through IIdate Viledge, in Fukushima Prefecture, Japan atnormal and high flow conditions during 2011-2014.
Field experiments were conducted at a fixed station (Kinouchi bridge) in the lower Niida River during the period of May
2011-December 2014. The 20 L of surface river water samples were collected at the station using buckets. The radioactivity of134
Cs and 137 Cs in the river waters before and after the filtration was measured with gamma-ray spectrometry using ammonium
molybdophosphate (AMP)/Cs compound method.
Total radioactivity of 137 Cs (dissolved and particulate phases) in the river waters ranged from 0.11 to 4.18 Bq/L during May
2011-December 2014. Highest value was found in May 2011. Total 137 Cs radioactivity indicates the decreasing trend withincreasing time at normal flow condition. However the higher radioactivity was observed after rain events. The 137 Cs radioactivity increased by 1.83 Bq/L after the heavy rain event by Typhoon Guchol in June 2012, and 1.68 Bq/L by Typhoon Jelawat in
October 2012.
Percentage of 137 Cs associated with riverine suspended solids was 47-48% at normal flow condition in July and September
2011, but after December 2011 ranged from 75 to 93% at normal flow condition and 86-91% at high flow condition due to rain
events. The radioactivity of particulate phase of 137 Cs ranged from 20 to 42 Bq/g-riverine suspended solids. Rain events aremainly contributed to the transport of radiocesium in the Niida River.

キーワード: Cs-134, Cs-137, 降雨イベント, 河川懸濁粒子
Keywords: Cs-134, Cs-137, rain event, riverine suspended solids

1/1

MAG38-12

会場:301B

時間:5 月 26 日 12:00-12:15

福島第一原発事故後の新田川流域からの放射性セシウムの流出
Radiocesium discharge from Niidagawa river basin after the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant
脇山 義史 1∗ ; 恩田 裕一 1 ; Golosov Valentin2 ; Konoplev Alexei3 ; 高瀬 つぎ子 2 ; 難波 謙二 3
WAKIYAMA, Yoshifumi1∗ ; ONDA, Yuichi1 ; GOLOSOV, Valentin2 ; KONOPLEV, Alexei3 ; TAKASE, Tsugiko2 ;NANBA, Kenji31

筑波大学アイソトープ環境動態研究センター, 2 モスクワ州立大学地理学部, 3 福島大学環境放射能研究所
Center for Research in Isotopes and Environmental Dynamics, University of Tsukuba, 2 Department of Geography, Moscow
State University, 3 Institute of Environmental Radioactivity Fukushima University
1

河川を介した放射性セシウムの移動は、その流域内の住民に対する潜在的なリスクをもたらす。福島県内を流れる新田川流域はその典型的な例である。上流部には放射性セシウム沈着量の大きい地域が存在し、河川は下流域の居住域へと流入する。放射性物質によるリスクを低減させるため、河川の土砂流出にともなう Cs-137 の移動の定量的に評価することが必要である。既往研究では放射性セシウムなどの土粒子と高い親和性を示す汚染物質は高強度の降雨にともなう出水時に集中的に流出することが報告されている。本研究では新田川流域における放射性セシウムの流出を定量化し、その流出プロセスを明らかにすることを目的とする。放射性セシウム流出量定量化のため、2014 年夏に新田川流域内の 3 地
点に浮遊砂サンプラー・水位計・濁度計の観測機材を設置した。観測地点は鮭川橋 (N37° 38 33 , E141° 00 20 )、野手上北 (N37° 39 16 , E140° 47 47 )、蕨平 (N37° 36 49 , E140° 48 04 ) の 3 地点である。鮭川橋、野手
上北、蕨平の集水面積はそれぞれ 281，151，86 km2 であり，Cs-137 初期沈着量はそれぞれ 752, 810, 1462 kBq/m2 である。浮遊砂サンプラーに捕捉された土砂をおよそ 2 カ月の間隔で回収し、Ge 半導体γ線検出器で Cs-137 の定量を行った。Cs-137 流出量は土砂の Cs-137 濃度に、流量と土砂濃度を乗ずることで算出した。土砂の Cs-137 濃度平均値（3 回回収分）は鮭川橋、野手上北、蕨平でそれぞれ 13、14、31 kBq/kg であった。現在までに明瞭な季節変化は見られなかった。期間内の Cs-137 流出量推定値は積算で 1011 Bq のオーダーであった。これらは単位面積当たりの Cs-137 流出量は
初期沈着量のおよそ 0.1%の値に相当する。出水時の Cs-137 流出量を評価するため、8 月 8 − 11 日，10 月 5 − 8 日，10
月 13 − 16 日の降雨イベントにおける流出量を調べた。この 3 イベントでの積算 Cs-137 流出量の全観測期間での Cs-137
総流出量に占める割合は，鮭川橋、野手上北、蕨平でそれぞれ 0.3，0.7，0.7 となった。集水面積が小さい地点ほど，流出ピーク時に Cs-137 流出が集中することがわかった。
キーワード: 放射性セシウム, 河川, 福島第一原発, 浮遊砂
Keywords: Radiocesiumu, River, Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant, Suspended sediment

1/1

MAG38-13

会場:301B

時間:5 月 26 日 12:15-12:30

福島とチェルノブイリの河川粒子分析: 放射性セシウムの挙動に関連してInvestigation of the River Particulate Matters in Fukushima and Chernobyl Related to Cesium Behavior
菅 大暉 1∗ ; Fan Qiaohui2 ; 武市 泰男 3 ; 田中 万也 4 ; 坂口 綾 5 ; 井波 暢人 3 ; 間瀬 一彦 3 ; 小野 寛太 3 ;高橋 嘉夫 2
SUGA, Hiroki1∗ ; FAN, Qiaohui2 ; TAKEICHI, Yasuo3 ; TANAKA, Kazuya4 ; SAKAGUCHI, Aya5 ;INAMI, Nobuhito3 ; MASE, Kazuhiko3 ; ONO, Kanta3 ; TAKAHASHI, Yoshio2
1

広島大学大学院理学研究科地球惑星システム学専攻, 2 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻, 3 高エネルギー
加速器研究機構物質構造科学研究所, 4 広島大学サステナ ブル・ディベロップメント実践研究センター, 5 筑波大学大学院
数理物質科学研究科化学専攻
1
Department of Earth and Planetary Systems Science, Hiroshima University, 2 Department of Earth and Planetary Science, The
University of Tokyo, 3 Institute of Materials Structure Science, KEK, 4 Institute for Sustainable Sciences and Development, Hiroshima University, 5 Graduate School of Pure and Applied Science, University of Tsukuba

The behavior of the radioactive cesium (radio-Cs), which was emitted by nuclear power plant accident, was different between
in the Abukuma River (Fukushima) and in the Pripyat River (Chernobyl). Previous studies showed that dissolved Cs was dominant in the Pripyat River (approximately 70%). Conversely, Cs in the particulate matters (PMs) was dominant in the Abukuma
River (dissolved Cs is approximately 30%). this difference of radio-Cs behavior was related to the blocking effect by the coatingof natural organic matter (NOM) on clay minerals in the aquatic environments. However, the mechanism of the blocking effectby NOM has not been investigated for environmental samples yet in terms of morphological image and characterization.
Scanning transmission X-ray microscopy (STXM), X-ray microscopy using soft X-ray region, is very confortable to confirm
the blocking effect by NOM. However, STXM had not been installed into synchrotron radiation facilities in Japan until 2012.
Therefore, compact STXM (cSTXM) was newly designed and developed at BL-13A in KEK-Photon Factory (PF) until 2014. Its
size, similar to laptop (A4 paper size), is much smaller than conventional STXM (Bruker’s STXM). Piezo electronic driven stages
were installed to all axis stages in the cSTXM. This system can be fast and precise sufficient to control the nano-scale imaging.
As to spatial resolution using 30 nm outer most zone width FZP, we can attain resolution about 37 nm at sample measurement
position. All detection was conducted by counting system using avalanche photo diode (APD) or photo multiplier (PMT). Soft
X-ray region allow us to measure the light elements such as carbon, nitrogen, and oxygen.
As to samples, suspended water was collected from in the Abukuma River and the Pripyat River, which was filtered initiallyby 3.0 µm membrane filter and subsequently by 0.45 µm membrane filter using a pressurized pumping system. Finally, fine PMs(>0.45 µm) were obtained by this filtration. Before STXM measurement, these PMs were dispersed into water by supersonicwave for 5 min. The water droplet including the PMs was dropped on a 50-nm-thick Si3N4 membrane and air-dried. In addition
to the sampling, the concentration of dissolved organic carbon (DOC) was measured in these rivers. In this study, we analyzed
these PMs obtained from the two rivers using scanning transmission X-ray microscope (STXM) to investigate (i) the chemical
distribution images of NOM (mainly composed by carbon) and clay minerals (mainly composed by aluminum) and (ii) the functional group images of carbon. In addition, (iii) the characteristic of NOM was measured by STXM-near edge X-ray absorption
fine structure (NEXAFS) extracted from target area of NOM adsorbed on clay minerals.
Two distribution images (carbon and aluminum) showed that clay minerals were covered with NOM in the Fukushima andChernobyl samples. By functional group mapping of carbon, it was found that distribution of each functional group was similar
among different functional groups (e.g. aromatic, phenolic, carboxylic) in the PMs obtained from the two rivers. NEXAFS
spectra of carbon were also similar to all samples, suggesting that humic substances (mainly composed of humic and fulvic acid)are the main cause of the blocking effect in these rivers. Based on these results, it is suggested that the blocking effect could
occur in the Abukuma and Pripyat Rivers, which is caused by humic substances covering with clay minerals. Therefore, it isconcluded that the degree of the blocking effect by NOM related to radio-Cs behavior was dependent on the concentration of
DOC in the river (in the River Abukuma: 0.9-1.3 mg/L, in the River Pripyat: 18 mg/L). In addition to the studies on the rivers,
investigation results for PMs obtained from Fukushima pond (DOC value is between the Abukuma and Pripyat Rivers) will be
explained in this presentation.

キーワード: 天然有機物, 河川粒子, Cs の挙動, 走査型透過 X 線顕微鏡, 福島, チェルノブイリ
Keywords: Natural organic matters, river particulate matters, Cs behavior, Scanning transmission X-ray microscopy (STXM),
Fukushima, Chernobyl

1/1

MAG38-14

会場:301B

時間:5 月 26 日 12:30-12:45

福島第一原発周辺で採取した土壌から分離した放射性微粒子の同定
Identification of radioactive microparticles in the vicinity of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant
佐藤 志彦 1∗ ; 末木 啓介 1 ; 笹 公和 1 ; 足立 光司 2 ; 五十嵐 康人 2
SATOU, Yukihiko1∗ ; SUEKI, Keisuke1 ; SASA, Kimikazu1 ; ADACHI, Kouji2 ; IGARASHI, Yasuhito2
1
1

筑波大学大学院数理物質科学研究科, 2 気象研究所
Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba, Japan, 2 Meteorological Research Institute, JapanThe Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) disaster in 2011 discharged a large amount of radionuclides to theenvironment. Previous studies already disclosed the source term and inventory of radionuclides. However, physical and chemical
states of radionuclides in the environment have yet to be revealed. Numerous environmental samples have been analyzed to investigate distribution of radionuclides by digital autoradiography using an imaging plate (IP). These studies pointed out that the
spot-type contaminations were appeared and very common not only for the samples collected during the early stage (collecting
until April 2011) of the FDNPP disaster but also for those collected later. In the FDNPP disaster, major forms of radioactive
materials have been assumed to be gaseous. This is because the disaster underwent no reactor explosion nor fire of the reactor
core, which is quite different from the situation in the Chernobyl NPP (ChNPP) disaster in 1986. In addition, it has been revealed
that the emitted nuclear fuel (uranium) and 90Sr was very low. Therefore, elucidation of the cause of the spot-type contaminationis crucial, which could contribute to know about physical and chemical state of radionuclides in the environment, as well as disclose their release processes from the FDNPP. Present study thus aiming at elucidation what makes the spot-type contaminationin the IP analysis.
Surface soil samples were collected in the area about 20 km northwest from the FDNPP in June 2013. Spot-type contaminations were detected by IP analysis. Then, the radioactive particles were isolated by repeated sorting process and measured
by the γ-spectroscopy with the high purity germanium semiconductor detector. The particles isolated were finally observed by
SEM-EDS to determine the elemental composition and the morphology.
So far identified are four particles, and determined radionuclides by γ-spectroscopy were 134 Cs and 137 Cs. The morphologyof the particles exhibited two types; spherical and fragmental. Thus, the spot-type contamination was characterized as due tosuch specific radioactive particles. The particles consist of Si, O, Zn, Fe, etc. and Cs (of which activity matched with the resultsby γ-spectroscopy) were also easily detected by SEM-EDS, suggesting glassy molten material. However, other fission products
were not found in the particles. Tremendous amount of radioactive particles were collected around the ChNPP, and they weretermed hot particle. Dominant components of the hot particle are nuclear fuel and typical fission products such as 90 Sr, 153 Eu
as well as 134 Cs and 137 Cs. In contrast elemental composition of the present particles were dominated by Si. Uranium wasfound for only one of the present particles, but its concentration was very low and localized within the particle. In conclusion,
characteristics of the present particles are quite different from the Chernobyl hot particles, but very similar to those reported forthe particles isolated from HV filter samples in Tsukuba (Adachi et al., 2013, Abe et al., 2014).
キーワード: 福島第一原発事故, 放射性微粒子, 元素組成, 同位体比
Keywords: FDNPP disaster, Radioactive particle, Consist elements, Isotope ratio

1/1

MAG38-15

会場:301B

時間:5 月 26 日 14:15-14:30

福島第一原発周辺に分布する粘土鉱物からのセシウム (133Cs および 137Cs) の脱離
挙動
Desorption behavior of cesium (133 and 137Cs) from the clay minerals distributed aroundthe Power Plant
朝日 一成 1∗ ; 青井 裕介 1 ; 富原 聖一 2 ; 福士 圭介 1
ASAHI, Kazunari1∗ ; AOI, Yusuke1 ; TOMIHARA, Seiichi2 ; FUKUSHI, Keisuke1
1
1

金沢大学, 2 公益財団法人ふくしま海洋科学館
Kanazawa Unversity, 2 Environmental Aquarium Aquamarine Fukushima

2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震に起因して、福島第一原子力発電所が水蒸気爆発を起こし、大量の放射性物質が原発周辺に放出された。放出された放射性物質の中で、総放出量と半減期から、原発周辺の土壌汚染の主な原因は放射性セシウム (Cs) であるといわれている。原発周辺の広範囲で放射性 Cs が土壌表層の細粒物質に濃集していることが確認されており、土壌に普遍的に含まれている層状粘土鉱物が Cs の主な取り込み媒体と指摘されている。
福島県の土壌は阿武隈花崗岩を母岩としており、その風化生成物である層状粘土鉱物であるスメクタイト、バーミキュラ
イト、イライトの存在が確認されている。層状粘土鉱物は層状の結晶構造を持っており、層間に保持される陽イオンは溶
液中の陽イオンと交換可能である。Cs+はこれら粘土鉱物への親和性が特に高いため、原発事故により放出された Cs は
層状粘土鉱物の層間に強固に保持されていることが予想されている。しかし溶液中の主要陽イオンが高濃度である場合、強固に保持された Cs+であっても他の陽イオンとの交換により Cs+は溶脱する可能性がある。自然界において粘土粒子が接触する天然水は主要陽イオンを様々な濃度で含んでいる。したがって天然の土壌に吸着した放射性 Cs+が天然環境に溶出することが懸念される。環境中における放射性 Cs の動態の理解には、天然土壌からの主要陽イオンによる Cs 溶脱
挙動の理解が必須である。本研究は福島県第一原発周辺に分布する土壌粘土を用いて、主要陽イオン（ Na+, K+, Mg2+,
Ca2+, NH4+, Li+）添加による Cs の脱離挙動を系統的に検証することを目的とした。

1/1

MAG38-16

会場:301B

時間:5 月 26 日 14:30-14:45

オートラジオグラフィによる実環境を考慮した粘土鉱物の Cs 吸着挙動の解析
A study of Cs-adsorption behavior of clay minerals using autoradiography and considering the actual environments
小暮 敏博 1∗ ; 向井 広樹 1 ; 廣瀬 農 2 ; 甕 聡子 1 ; 田野井 慶太朗 2 ; 中西 友子 2
KOGURE, Toshihiro1∗ ; MUKAI, Hiroki1 ; HIROSE, Atsushi2 ; MOTAI, Satoko1 ; TANOI, Keitaro2 ;NAKANISHI, M.tomoko2
1

東京大学 大学院理学系研究科, 2 東京大学 大学院農学生命科学研究科
Graduate School of Science, The University of Tokyo, 2 Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of
Tokyo

1

福島原発事故により放出された放射性 Cs の土壌汚染の実態を明らかにするため様々な研究が行われているが、実土壌中に放射性 Cs がどのように存在しているのかというミクロスコピックなレベルの解析はあまり進んでいない。最近我々は特殊な IP を用いたオートラジオグラフィと電子顕微鏡による解析を組み合わせ、実際に放射性 Cs を吸着・固定している数十?m レベルの土壌粒子を調べることにより、その中の多くのものはこの地域の地質である阿武隈花崗岩に由来す
る風化黒雲母（weathered biotite）であることを報告した（Mukai et al., 2014）。一方、実験室での Cs の粘土鉱物等への吸着実験の結果では、風化黒雲母あるいはバーミキュライトへの吸着能は他の鉱物に比べて特別に高くはないことが示されている（例えば http://reads.nims.go.jp/）。この違いの原因は、福島の実際の汚染は単一の鉱物と溶液との間の吸着平衡に因るのではなく、もっと複雑な系におけるカイネティックな要因が支配しているためと考えられる。また実際の汚染を実験室で再現するためには、鉱物中の濃度で sub ppm レベルの吸着実験を行う必要がある。そこで我々は、放射性同位元素（Cs-137）と IP オートラジオグラフィを用いて、様々な粘土鉱物種を同時に低濃度の Cs-137 溶液へ浸漬し、どの鉱物種に放射性 Cs がよく吸着するのかを調べた。その結果、福島で採取した風化黒雲母が、他の粘土鉱物（同じ地域の
未風化の黒雲母、モンモリロナイト、イライト、ハロイサイト、カオリナイト、アロフェン、イモゴライト等）に比べて極めて多くの Cs を吸着・固定することが明らかとなった。また短時間で他の粘土鉱物に吸着した Cs-137 も、時間の経
過とともに共存する風化黒雲母に移行していく実験結果も得られ、このことは最近の福島における放射性セシウムの不動化と対応している可能性がある。
キーワード: 福島原発事故, 放射性セシウム, 粘土鉱物, 風化雲母, 吸着, オートラジオグラフィ
Keywords: Fukushima nuclear accident, radioactive cesium, clay minerals, weathered biotite, adsorption, autoradiography

1/1MAG38-17

会場:301B

時間:5 月 26 日 14:45-15:00

SR-μ-XRD を用いた福島放射性土壌粒子の鉱物評価
Characterization of mineral phases in radioactive particles collected from Fukushima contaminated soil using SR-u-XR
甕 聡子 1∗ ; 向井 広樹 1 ; 綿貫 徹 2 ; 大和田 謙二 2 ; 福田 竜生 2 ; 町田 晃彦 2 ; 倉又 千咲 1 ; 菊池 亮佑 1 ;北澤 英明 3 ; 小暮 敏博 1
MOTAI, Satoko1∗ ; MUKAI, Hiroki1 ; WATANUKI, Tetsu2 ; OHWADA, Kenji2 ; FUKUDA, Tatsuo2 ;MACHIDA, Akihiko2 ; KURAMATA, Chisaki1 ; KIKUCHI, Ryosuke1 ; KIRAZAWA, Hideaki3 ; KOGURE, Toshihiro1
1
1

東京大学大学院理学系研究科, 2 日本原子力研究開発機構, 3 物質・材料研究機構
Graduate School of Science, The University of Tokyo, 2 Japan Atomic Energy Agency, 3 National Institute for Material Science

福島第一原発事故で放出された放射線核種の中でも、半減期の長い放射性セシウム（Cs）の挙動は今後も重要である。
様々な室内実験から、土壌中では粘土鉱物が放射性 Cs を吸着していると考えられているが、実土壌中の Cs 濃度は非常に小さいため、化学分析による吸着物質の特定は進んでいなかった。最近我々はイメージングプレート（IP）を用いた
オートラジオグラフィなどによって、放射性 Cs を吸着している土壌中の数十 µm の放射性粒子を特定し、SEM-EDS でその正体を調べた（Mukai et al., 2014）。その結果、1) 風化黒雲母、2) 微細な粘土鉱物で構成される土壌団粒、そして 3)
微細な粘土鉱物粒子を含む有機物粒子などが存在することが明らかになった。しかし、SEM-EDS だけではその鉱物学的な特徴は十分に得られない。そこで SPring-8 の放射光を用いた微小領域 X 線回折（SR-µ-XRD）によって、各粒子を構成する鉱物やその特徴を明らかにした。
IP オートラジオグラフィで特定され、SEM-EDS で評価した放射性粒子をマイクロマニピュレータによってカプトン製のピンに接着して XRD 測定を行った。測定は SPring-8 の BL22XU ラインを用いて、スリットで 40 もしくは 60 µm に絞った 15 keV (λ= 0.8273 Å) の X 線を放射性粒子に照射し、照射中に試料を 180°回転させ、回折パターンを平板 IPで記録した。さらに得られた 2 次元パターンから同じ回折角の強度を積算し、1 次元の回折パターンを得た。SEM-EDS
から風化黒雲母と考えられた放射性粒子からは、単結晶性の回折パターンが得られ、特に低角の領域に幅広い〜10 Åのピークが見られるものや、同様に幅広い〜14 Åや〜7 Åのピークが見られるものなどがあり、様々なバーミキュライト化やカオリナイト化の段階の風化黒雲母が存在することが明らかとなった。またこれらの粒子の Cs-137 の放射能を IP オー
トラジオグラフィの感光度から見積もりその XRD パターンと比較したが、明確な対応は見られなかった。また 2) の土壌団粒と考えられるタイプには smectite の環状の回折パターンを示す粒子があった。3) の有機物が主体のタイプでは粘土鉱物由来の顕著な回折斑点が認められない粒子も見られた。
キーワード: 福島原発事故, 放射性セシウム, オートラジオグラフィ, 粘土鉱物, 風化黒雲母, SR-μ-XRD
Keywords: Fukushima nuclear accident, radioactive cesium, autoradiography, clay mimerals, weathered biotite, SR-u-XRD

1/1

MAG38-18

会場:301B

時間:5 月 26 日 15:00-15:15

FIB と IP オートラジオグラフィを用いた福島汚染土壌粒子中の放射性セシウムの分布解析
Distribution of radioactive cesium in contaminated Fukushima soil particles using FIB
and IP autoradiography
向井 広樹 1∗ ; 甕 聡子 1 ; 小暮 敏博 1
MUKAI, Hiroki1∗ ; MOTAI, Satoko1 ; KOGURE, Toshihiro1
1
1

東京大学大学院理学系研究科
Graduate School of Science, the University of Tokyo

最近我々は特殊加工を施したイメージングプレート（IP）を使ったオートラジオフラフィと電子顕微鏡技術を組み合わせることにより，福島県で採取された放射能汚染土壌中の放射性粒子を特定した（Mukai et al., 2014）．これらの粒子はおよそ数十μ m の大きさであるが，さらに粒子中の放射性セシウムの分布を明らかにすることは，土壌中でのセシウムの動態について考える上で重要である．しかし，IP オートラジオフラフィの空間分解能はせいぜい数百μ m であり、これでは粒子中の放射能の分布を見ることができない．そこで我々は， IP オートラジオグラフィに加えて集束イオンビー
ム（FIB）による微細加工技術を用いることにより，土壌粒子中の放射性セシウムの分布の解明に成功した．
Mukai et al. (2014) の結果に基づき，(1) 風化黒雲母，(2) 鉱物微粒子を含む有機粒子，(3) 微細粘土粒子の凝集体の 3 種
類の放射性土壌粒子について解析を行った．まず FIB を用いて平板状の風化黒雲母を数μ m のいくつかの小片に切断し，さらに IP オートラジオグラフィで区別できるようマイクロマニピュレータを使ってこれらの小片を十分な距離に分離した．オートラジオグラフィの結果，これらすべての小片から放射能が検出され、放射性セシウムが風化黒雲母の粒子中にほぼ均質に分布していることを示した。これは放射性セシウムを含む溶液が，風化黒雲母に発達した劈開の空隙を通って，結晶内部へ浸透したためと考えられる．一方有機粒子では，同様に得られたいくつかの小片のうちわずか 1，2 個の小片のみが放射能をもっていた．すなわちセシウムは有機粒子においては局在しており，限られた鉱物粒子や有機物に濃集していると考えられる．最後に粘土鉱物の凝集体については IP 上でマイクロマニピュレータを用いて粉砕・分散させた．その結果，多くの小片は放射能を示し，放射性セシウムがこの粒子中においては広く分散していることを示唆した．

キーワード: 風化黒雲母, 福島原発事故, 放射性セシウム, オートラジオグラフィ, FIB
Keywords: Weathered biotite, Fukushima nuclear accident, Radioactive cesium, Autoradiography, FIB

1/1

MAG38-19

会場:301B

時間:5 月 26 日 15:15-15:30

2011 年の海域モニタリングで採取された予備海水試料中に含まれる放射性セシウム
濃度の測定
Measurement of radiocesium in spare seawater samples collected in marine monitoring
for the Fukushima accident in 2011
熊本 雄一郎 1∗ ; 山田 正俊 2 ; 青山 道夫 3 ; 浜島 靖典 4 ; 村田 昌彦 1 ; 河野 健 1
KUMAMOTO, Yuichiro1∗ ; YAMADA, Masatoshi2 ; AOYAMA, Michio3 ; HAMAJIMA, Yasunori4 ; MURATA, Akihiko1 ;KAWANO, Takeshi1
1
1

海洋研究開発機構, 2 弘前大学, 3 福島大学, 4 金沢大学
JAMSTEC, 2 Hirosaki University, 3 Fukushima University, 4 Kanazawa University

2011 年 3 月に発生した福島第一原子力発電所（FNPP1）事故により、破損した原子炉から放射性セシウムを含む放射性物質が環境中に放出された。これまでの研究により、放出された放射性セシウムの多くの部分が北太平洋に移行したことが推定されている。しかし、その移行過程及び移行した総量の推定はまだ十分に明らかになっていない。文部科学省
は、FNPP1 から約 30〜50km 離れた沖合海域において、事故直後の 2011 年 3 月 23 日から空間線量、大気ダスト及び海水中の放射性物質の濃度測定を開始した（「海域モニタリング」）。それら放射性物質（放射性セシウム、放射性ストロン
チウム、放射性ヨウ素）の測定結果は、すでに文部科学省より公表されている（2013 年 4 月以降は原子力規制委員会のHP にて公開）。しかし、事故発生に即応するための緊急性の高い「海域モニタリング」によって得られたデータは、放出された放射性物質の海洋環境中での拡散過程を議論するためには、決して十分とは言えない。放射性セシウムについて
は、2011 年 7 月まで簡易的な方法（直接測定法）による測定しか実施されていない。そのため、その海水中の濃度が急速に低下した 2011 年 5 月から 7 月にかけては、ほとんどのデータが「検出下限値以下」と報告されており、その期間中の
FNPP1 から約 200km 圏内の沖合・外洋域における放射性セシウムの分布詳細は明らかになっていない。2011 年度の沖合・外洋域における「海域モニタリング」は、その一部が (独) 海洋研究開発機構（JAMSTEC）の調査船航海によって実施された。同航海における海水試料の採取時、不測の事態に備えるために予備の試料も合わせて採取された。我々はこの「予備海水試料」を JAMSTEC より譲り受け、その中に含まれている放射性セシウムを高感度な濃縮法によって測定し、これまでデータの空白時期であった 2011 年 5 月から 7 月における放射性セシウム（134 Cs と 137 Cs）の分布を明らかにしたので報告する。「予備海水試料」は、JAMSTEC の調査船による７回の観測航海で採取された（YK11-E02、NT11-E01、YK11-E03、NT11-E02、MR11-E02、YK11-E05、KR11-E04）。採取にはニスキン採水器が使用され、「予備海水試料」は各 10、もしくは 20 リットル採取された。それらのうち、4 航海分（YK11-E02、NT11-E01、MR11-E02、KR11-E04）の試料について、蒸発及びリンモリブデン酸アンモニウム法によって濃縮し、JAMSTEC むつ研究所及び金沢大学低レベル
放射能実験施設の極低バックグランド Ge 半導体検出器を用いて放射性セシウム濃度を測定した。濃縮前処理と測定を通じて得られた分析の不確かさは、約 8 ％であった。5 月上旬、FNPP1 からの汚染水の直接流入（4 月上旬）に由来すると考えられる高濃度（500 Bq/m3 以上）の 134 Cs を含む表面海水は、福島県及び宮城県南部の沖合約 50km 圏内で観測された。これは、FNPP1 近傍に放出された 134 Cs が南北に卓越する福島県沖の沿岸流に沿って拡がったものと考えられる。
一方、FNPP1 から約 100km 沖合の北緯 37.5 度/東経 142 度付近の１観測点でも高濃度の 134 Cs が観測されており、中規模渦に起因する表面海流によって 134 Cs が帯状に東に拡がったことが暗示された。6 月上旬には、福島県沖 50km 圏内で134
C 濃度は低下した一方、高濃度水は仙台湾から鹿島灘南部にまで南北に拡がった。さらに北緯 36.5〜37 度では、すぐ南を東進する黒潮続流と並行するように、約 200km 沖合（東経 142.5 度付近）まで 134 Cs 高濃度水が帯状に東に拡がっていた。6 月に観測されたこの東・南部への大きな拡大は、5 月末まで茨城県沖に存在していた暖水渦構造が解消されたことによる影響が推察される。7 月上旬になると、FNPP1 の近傍海域を除くと、高濃度（500 Bq/m3 以上）の 134 Cs は
仙台湾と鹿島灘南部の表面水でのみ観測された。これは、この時期までに汚染水由来 134 Cs を含む表面水の主要部分が200km 圏外に移行したことを暗示している。講演では、鉛直積算量から推定される汚染水由来放射性セシウムの総量についても考察する。本研究は、JSPS 科研費 24110005 の助成を受けた。
キーワード: 福島第一原子力発電所事故, 放射性セシウム, 海域モニタリング
Keywords: accident of Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plants, radiocesium, marine monitoring

1/1

MAG38-20

会場:301B

時間:5 月 26 日 15:30-15:45

最適内挿法による福島原発事故により放出された 134Cs 及び 137Cs の分布及びイン
ベントリ見積もり
Estimation of total released 134Cs and 137Cs derived from TEPCO-FNPP1 accident into
the North Pacific Ocean by
猪股 弥生 1∗ ; 青山 道夫 2 ; 坪野 孝樹 3 ; 津旨 大輔 3 ; 廣瀬 勝己 4
INOMATA, Yayoi1∗ ; AOYAMA, Michio2 ; TSUBONO, Takaki3 ; TSUMUNE, Daisuke3 ; HIROSE, Katsumi41

アジア大気汚染研究センター, 2 福島大学, 3 電力中央研究所, 4 上智大学
Asia Center for Air Pollution Research, 2 Fukushima University, 3 Central Research Institute of Electric Power Industry, 4 Sophia
University
1

福島第一原子力発電所 (TEPCO-FNPP1) から放出された人工放射性核種 (134 Cs, T1/2 2.06 年； 137 Cs，T1/2 30.07 年) の海洋表層における分布とその時間変化を、最適内挿法を用いて解析した。解析期間は、人工放射性核種漏洩直後の 2011月 3 月から 2011 年 5 月までである。解析には、論文や報告書等において公表されているすべてのデータを使用した。
人工放射性核種の直接漏洩のあった 3 月下旬―4 月上旬にかけて、TEPCO-FNPP1 の沿岸域における 134 Cs 及び 137 Cs
濃度は非常に高い値であった。134 Cs 及び 137 Cs の高濃度域は、北緯 40 度付近を中心に、東経 165 度付近まで輸送されていく様子が明らかになった。
最適内挿法による解析値を用いて推定した北太平洋における 134 Cs のインベントリは、15.2±1.8 PBq と推定された。また、そのうち半分に相当する 8.3±1.8 PBq が、TEPCO-FNPP1 沿岸部（<東経 141.5 度）に分布していた。海洋への 137 Csの直接漏洩量が 3.5±0.7 PBq (Tsumune et al., 2012) と報告されていることから、海洋への直接漏洩に加えて、大気から海洋への降下量が沿岸部のインベントリにも寄与しているものと考えられる。
大規模な直接漏洩が停止した 4 月 6 日以降、134 Cs 放射能は約 4.2 日の見かけの半減時間で指数関数的に減少しており、
2011 年 5 月中旬には約 2±0.4 PBq に減少していたことが推定された。
TEPCO-FNPP1 事故以前の北太平洋における 137 Cs は、1950 年代―60 年代の大規模大気圏核実験由来のものであり、その存在量は 69PBq であった。134 Cs はその半減期が短いことから大気圏核実験由来の存在量は極めて少ないものと考えられる。福島第一原子力発電所から大気及び海洋に放出された 134 Cs/137 Cs 比が約 1 であること、その値は事故後 1 カ
月程度は海域による違いはみとめられなかったことから、TEPCO-FNPP1 からの 134 Cs と 137 Cs の放出量はほぼ等しいと考えることができる。これらのことを考慮すると、TEPCO-FNPP1 事故によって、北太平洋の 137 Cs のインベントリは、
約 20 ％増加したものと推定された。

キーワード: 福島第一原子力発電所, 134 Cs, 137 Cs, 北太平洋, 最適内挿法, インベントリ
Keywords: TEPCO-FNPP1, 134 Cs, 137 Cs, North Pacific Ocean, Optimal Interpolation analysis, Inventory

1/1

MAG38-21

会場:301B

時間:5 月 26 日 15:45-16:00

河川由来懸濁態放射性核種の福島県沿岸域での分散について
Modeling dispersal of land-derived suspended radionuclides in the Fukushima coast
山西 琢文 1∗ ; 内山 雄介 1 ; 恩田 裕一 2 ; 津旨 大輔 3 ; 三角 和弘 3
YAMANISHI, Takafumi1∗ ; UCHIYAMA, Yusuke1 ; ONDA, Yuichi2 ; TSUMUNE, Daisuke3 ; MISUMI, Kazuhiro3
1
1

神戸大学, 2 筑波大学アイソトープ環境動態研究センター, 3 電力中央研究所
Kobe University, 2 University of Tsukuba, 3 Central Research Institute of Electric Power Industry

Several oceanic dispersal modeling have been conducted on dissolved radionuclides leaked at the Fukushima Dai-ichi Nuclear
Power Plant (FNPP). These models normally consider scenarios where the direct release of radionuclides from the FNPP andatmospheric deposition as the secondary source. In the present study, we view freshwater discharge from the rivers as a missing
piece for the inventory of the radionuclides in the ocean. The land-derived input introduces a time lag behind the direct releasethrough hydrological process because these radionuclides mostly attach to suspended particles (sediments) that are transported
quite differently to the dissolved matter in the ocean. Therefore, we develop a sediment transport model consisting of a multiclass non-cohesive sediment transport model, a wave-enhanced bed boundary layer model and a stratigraphy model proposed by
Blaas et al. (2007) incorporated into ROMS. A 128 x 256 km domain with the grid resolution of dx = 250 m centered at the FNPP
is configured as a test bed within the existing dx = 1 km domain (Uchiyama et al., 2012, 2013). Three classes of sediments, viz.,
fine sand, silt and clay fractions, are considered here. The bed skin stress is evaluated by a combined wave-current stress model ofSoulsby (1995) with the wave field computed with a SWAN spectral wave model at dx = 1 km embedded in the JMA GVP-CWM
wave reanalysis. A total of 20 rivers inclusive of the 6 major rivers located in the domain are considered as point sources of thesediments. The daily-averaged freshwater discharges from the 20 rivers are evaluated with a surface runoff model HYDREEMS(Toyoda et al., 2009). Sediment volume fluxes from the rivers are then calculated with an empirical L’-Q’ (discharge to sedimentflux) relation proposed by Takekawa et al. (2013). Fraction of three sediment classes in the riverine discharge is determined
empirically based on the outcome of a USLE-based river sediment modeling conducted by JAEA.
The developed model successfully reproduces the dispersal of the land-derived sediments and their recirculation processes
associated with resuspension and deposition in the Fukushima coast for 4 months after the accident. The discharged sediments
can be transported about 50 km from the shore with prominent patchiness of deposition and erosion near the mouth of each river.
For instance, the offshore region of the mouth of the Niida River is evaluated to be erosion dominated, consistently with themeasurement. Misumi et al. (2014) estimate suspended 137Cs concentration in the bed with considering static adsorption anddesorption of 137Cs between the seawater and the bed sediments based on the dissolved 137Cs model result of Tsumune et al.
(2012). The inferred bed 137Cs agrees well with the observation in the shallow area, whereas substantially underestimated in theoffshore area at depth deeper than 200 m. They attribute the reason of the underestimate to the 137Cs due to sediment transportthat is omitted in their model. We carefully diagnose our model results and find that although the clay-class sediments reach the
deeper area, the time-integrated deposition is merely about 0.002 kg/m2 that is considered to be a minor fraction. Therefore, it issuggested that detritus and debris of organic matters rather than land-derived minerals likely cause the offshore 137Cs deposition.
We further examine nearshore dispersal patterns and quantify the inventory of 137Cs attached to the sediments originated fromthe land by applying the empirical power law for 137Cs concentration as a function of specific surface area of the suspended
particles proposed by Onda et al. (2014).

キーワード: 粒径別土砂輸送モデル, 放射性セシウム 137, 多段ネスティング, ROMS
Keywords: multic-class sediment transport model, radioactive cesium 137, multiple nesting approach, ROMS (Regional Oceanic
Modeling System)

1/1

MAG38-22

会場:301B

時間:5 月 26 日 16:15-16:30

福島第一原発事故により放出された 134Cs と 137Cs の北太平洋における表層輸送経路および鉛直分布
134Cs and 137Cs in the North Pacific Ocean derived from the TEPCO Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident
青山 道夫 1∗ ; 浜島 靖典 2 ; Hult Mikael3 ; 植松 光夫 4 ; 岡 英太郎 4 ; 津旨 大輔 5 ; 熊本 雄一郎 6
AOYAMA, Michio1∗ ; HAMAJIMA, Yasunori2 ; HULT, Mikael3 ; UEMATSU, Mitsuo4 ; OKA, Eitarou4 ;TSUMUNE, Daisuke5 ; KUMAMOTO, Yuichiro61

福島大学環境放射能研究所, 2 金沢大学低レベル放射能実験施設, 3 European Commission, Joint Research Centre, Institutefor Reference Materials and Measurements (IRMM, 4 東京大学大気海洋研究所, 5 電力中央研究所, 6 海洋研究開発機構
1
Institute of Environmental Radioactivity, Fukushima University, 2 Low Level Radioactivity Laboratory, Institute of Nature andEnvironmental Technology, Kanazawa Unive, 3 European Commission, Joint Research Centre, Institute for Reference Materials
and Measurements (IRMM, 4 Center for International Collaboration ,Atmosphere and Ocean Research Institute, The Universityof T, 5 Environmental Science Research Laboratory, Central Research Institute of Electric Power Industry, 6 Research Institute for
Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

We collected 2 - 10 litre surface seawater samples at more than 300 stations and water column samples were also collected at
24 stations.
The measured 137Cs concentration in a seawater sample at north 5 and 6 canal of the FNPP1 site reached 68 MBq m-3 on 6
April. It decreased to 1000 ? 10000 Bq m-3 during the period from August 2011 to July 2012 which means that direct discharge
rate became very small, about ca. 100 GBq day-1. After July 2012, the activities of 137Cs in surface water at near FNPP1 sitewere still kept around 1000 Bq m-3 which corresponds about 10 GBq day-1.
After the FNPP1 accident, both 134Cs and 137Cs are observed in a wide area in the North Pacific Ocean and 134Cs activity
and 137Cs activity ranged from 1000 +- 71 to less than 0.4 Bq m-3 and from 1080 +- 60 to 1.2 +- 0.2 Bq m-3, respectively.
A zonal speed of FNPP1 derived radiocaesium in surface water at mid latitude in the North Pacific Ocean was 7 km day-1, 8
cm s-1, until March 2012 just after one year the accident (Aoyama et al., 2014). It after March 2012 till August 2014 was also
estimated to be ca. 3 km day-1, 3.5 cm s-1 which showed apparent decrease of zonal speed. In 2013 and 2014, a maximum of
Fukushima origin 137Cs activity in surface water was already close to pre-Fukushima level and observed at the eastern part of
the North Pacific Ocean.
Until the end of 2011, a main body of Fukushima derived radiocaesium were existed at surface mixing layer, however, after
winter cooling occurred subsurface maximum of Fukushima derived 134Cs and 137Cs due to subduction were observed at about
300 to 400 meters at 35 deg. N to 40 deg. N along 165 deg. E due to subduction. Southward transport due to subduction was
also observed at 24 deg. N, 165 deg. E, too.

1/1

MAG38-23

会場:301B

時間:5 月 26 日 16:30-16:45

福島県及びその近隣県沖海域の堆積物における福島起源 Cs-137 の変遷
Temporal change of Fukushima-derived Cs-137 in the sediments in the waters off Fukushima
and nearby Prefectures
日下部 正志 1∗ ; 高田 兵衛 1 ; 稲富 直彦 1 ; 長谷川 一幸 1 ; 磯野 良介 1
KUSAKABE, Masashi1∗ ; TAKATA, Hyoe1 ; INATOMI, Naohiko1 ; HASEGAWA, Kazuyuki1 ; ISONO, Ryosuke1
11（公財）海洋生物環境研究所 中央研究所
Marine Ecology Research Institute福島第一原子力発電所事故により海洋にもたらされた 137 Cs は、その大部分は海流と共に希釈されながら外洋に運ばれ、当初、原発より 30 km 圏外でも 200Bq/L 近くまでその濃度は上昇したが、以後は指数関数的に低下した。しかし、海底に堆積した 137 Cs は、海水ほどの減少を見せず、その分布パターン及び経年変化は福島原発事故の環境影響を定量的に把握するために系統的に調査・研究を継続する必要がある。同時に、海洋環境の回復予測には、その時系列変化の機構解明が重要になる。海洋生物環境研究所は事故直後より、文部科学省（現在は原子力規制庁）の委託事業の一環として、福島県沖及び近隣海域において放射能のモニタリングを行ってきた。本発表では、海底堆積物に関わるモニタリン
グ結果をもとに、福島原発事故由来の 137 Cs の分布の現状とその経年変化、更にそれらを規定している要因を紹介する。
観測：宮城県から千葉県沖の海域にかけて、2011 年５月から７月までは１２点で６回の試料を採取し、以後観測点を増やし現在は年４回３２点で調査を行っている。堆積物試料はマルチプルコアラーを用いて採取し、その表層３ cm の137
Cs を測定した。一部の観測点では、137 Cs の鉛直分布も測った。更に、堆積物の粒度組成、有機物含量、元素組成等の関連するパラメータも測定した。
結果：表層堆積物中の 137 Cs 濃度は全てすでに原子力規制庁のウエッブサイトから公表されている。また、2011 年度の 137 Cs データ及び付随するデータは論文（Kusakabe et al., 2013）として公表されている。
上記観測期間で観測された濃度は地理的及び時系列的の変動は大きく、0.8-540 Bq/kg の範囲に広がっている。これらは、ほぼ全ての観測点で事故前５年間の福島沖海域の平均（0.87 +/- 0.41 Bq/kg）を超えている。 基本的に、高濃度の観測点は原発に近いところもあるが、必ずしも原発からの距離が濃度と一対一で対応しているわけではない。
時系列な変化は海水のような劇的な変化は認められなく、各々の観測点では時系列変化もその変動が激しく全体的な傾向は掴みにくい。しかし、2011 年９月からの 2014 年 11 月まで各観測における濃度の幾何平均を計算すると、47 Bq/kg
から 17 Bq/kg まで指数関数的に減少していることがわかる。それに呼応して、表層３ cm の存在量（Bq/cm2 ）も同じ割合で減少している。
水平的な変動及び時系列減少傾向は多くの要因に関与していると考えられる。水平的には、堆積物の多様な粒子組成
や元素組成、陸からの供給量の違い、事故直後の汚染された海水の移動経路等、様々な要因が関与しているであろう。時系列的には、堆積物からの Cs の脱着、海底堆積物の再懸濁とその水平移動、底生動物による海底堆積物の鉛直混合等が挙げられる。鉛直分布のデータ数は限られているものの、下層での顕著な濃度上昇は見つかっていないことから、海底堆積物の鉛直混合はあまり重要ではない可能性がある。
発表では、時空間的な変動の詳細とそれに関わる要因について、関連する種々のパラメータとともに紹介する。
＜謝辞＞
本成果は，原子力規制委員会原子力規制庁の委託業務の成果の一部である。

キーワード: 福島原発事故, Cs-137、, 海底堆積物
Keywords: Fukushima nuclear power plant accident, Cs-137, bottom sediment

1/1

MAG38-24

会場:301B

時間:5 月 26 日 16:45-17:00

福島県及びその近隣県沖海域の動物プランクトン群集に含まれる 137 Cs の時系列変化とその主な要因
Temporal variation of 137 Cs in zooplankton and its primary factor in the waters off Fukushima
and nearby prefectures
池上 隆仁 1∗ ; 高田 兵衛 1 ; 長谷川 一幸 1 ; 工藤 なつみ 1 ; 磯野 良介 1 ; 日下部 正志 1
IKENOUE, Takahito1∗ ; TAKATA, Hyoe1 ; HASEGAWA, Kazuyuki1 ; KUDO, Natsumi1 ; ISONO, Ryosuke1 ;KUSAKABE, Masashi111（公財）海洋生物環境研究所
Marine Ecology Research Institute福島第一原発の事故に際し、多量の人工放射性核種が周辺環境にもたらされた。セシウム（Cs）は生物にとって必須元素であるカリウムと似た化学的性質を有し、生物に取り込まれやすい元素である。放射性セシウムの半減期は 134 Cs が約 2 年、137 Cs が約 30 年である。137 Cs は 134 Cs に比べ半減期が長いため、137 Cs による汚染状況を継続的にモニタリン
グすることが欠かせない。
動物プランクトンは二次生産者として食物連鎖の中間に位置し、海洋物質循環において重要な役割を果たしている。
そのため、動物プランクトンに含まれる 137 Cs と海水、海底堆積物、懸濁粒子といった動物プランクトンを含む周囲の環境の 137 Cs の挙動を明らかにする必要がある。
観測：本研究では、宮城県沖から茨城県沖にかけての 7∼8 観測点において 2012 年 5 月から 2014 年 1 月までの期間に採集した動物プランクトンについて、137 Cs の測定と顕微鏡観察による群集組成の算出を行った。試料の採集は、表層
0-80 m の水平曳きにより行い、同時に海水及び海底堆積物試料の採取を行った。
結果：動物プランクトンに含まれる 137 Cs 濃度（Bq/kg-dry）は、2012 年 5 月から 2014 年 1 月までの期間に 0.26-184（Bq/kg-dry）の範囲で変化した。濃度が高い時期は観測点により異なる。2014 年 1 月の濃度は 6.59-40.3（Bq/kg-dry）の範囲で、事故前に東北地方沿岸で報告された濃度（0.09-0.4 Bq/kg-dry, Kaeriyama et al., 2008）より依然として 1-2 桁高い。群集組成は、概して顎脚綱が高い割合を占めたが、各分類群の割合は季節及び観測点により変動した。そこで、生息環境が動物プランクトンの 137 Cs 濃度に及ぼす影響と動物プランクトンに含まれる 137 Cs 濃度が観測点によりばらついた原因について考察を行った。
動物プランクトンに含まれる 137 Cs は、生息環境の海水、海底堆積物、懸濁粒子、餌に含まれる 137 Cs が起源であると考えられる。海底堆積物中の 137 Cs 濃度は海水ほどの時系列的な濃度減少は見られないため、再懸濁等により動物プ
ランクトンへの取り込みの可能性がある。動物プランクトンに含まれるアルミニウムを海底堆積物由来と仮定した場合、動物プランクトンに含まれる 137 Cs 濃度に対する海底堆積物の寄与率は 10%と見積もられた。また、海水中の動物プラ
ンクトンに含まれる 137 Cs の濃度（μ Bq/m3 ）は、海水中の 137 Cs 濃度、動物プランクトンのバイオマス（mg-dry/m3 ）のいずれとも相関が見られなかった。一方、動物プランクトンに含まれる 137 Cs 濃度の増加時期は尾虫綱と硬骨魚綱（主に魚卵）の増加時期、および試料中に植物プランクトンが多く混在した時期と概ね一致した。これらの結果から、動物
プランクトンに含まれる 137 Cs 濃度の変化は、生息環境における 137 Cs 濃度や動物プランクトンの重量よりも群集組成の違いに起因している可能性が示唆された。
＜謝辞＞
本成果は、原子力規制委員会原子力規制庁の委託業務の成果の一部である。
引用
Kaeriyama, H., Watabe, T., and Kusakabe, M. (2008). 137 Cs concentration in zooplankton and its relation to taxonomic composition in the western North Pacific Ocean. Journal of environmental radioactivity, 99(12), 1838-1845.

キーワード: 福島原発事故, 137 Cs, 動物プランクトン, 群集組成
Keywords: Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, 137 Cs, Zooplankton, community composition

1/1