フィッション・トラック

ニュースレター 第26号

9-11

2013年

日本海及び常磐沖海底堆積物における鉛-210堆積年代と放射性セシウム
中村祥平*・富岡裕*・本多照幸*・藤本賢**

Sedimentary age using lead-210 and radioactive cesiumin marine sediments from the Sea of Japan and oﬀ the Joban

Shohei Nakamura*, Hiroshi Tomioka*, Teruyuki Honda* and Ken Fujimoto*** 東京都市大学大学院工学研究科, Graduate School of Engineering, Tokyo City University** (独)水産総合研究センター中央水産研究所, National Research Institute of Fisheries Science,
Fisheries Research Agency

はじめに常磐沖ⅲ(2092m)の計5点について，γ線スペク

海底は河川や大気中を含め大気圏内に放出されトロメトリを行い，鉛-210( 210 Pb)放射能分布にた物質が最終的に行き着く場所であり，海底堆よる堆積年代の算出及び，134Cs及び137Csインベ積物にはそれらのすべてが詳らかに保存されていントリーによる原発事故の影響について把握する

る.特に，近海での海底堆積物では人間の生産活ことを目的とした．

動によって排出された物質などもシステマティッ

実験クに保存されるため，人間の活動が自然環境にもたらしている影響をもはかり知る事ができ，環海底堆積物試料は(独)水産総合研究センター所

境汚染などについても重要なファクターとなる．

属の蒼鷹丸にて重力式採泥器で図1の5地点にてその中で2011年3月12日に発生した東京電力福採取された．大和海嶺においては事故前の2010

島第一原子力発電所における事故によって，原子年試料についても考察に加えた．採取された試料

炉由来のセシウムであるセシウム-134(134Cs)や核は東京都市大学原子力研究所(神奈川県川崎市)に分裂生成物であるセシウム-137( 137 Cs)が大気中おいて粉砕及び乾燥処理を行い，粉体化した試料に多量に放出され，それらの物質は言うまでもをU-8容器に封入し高純度Ge半導体検出器

なく海底に堆積し，今後とも蓄積していくものと(GMX15P)を用いて80,000秒測定を行った．解推測される．

析 に つ いて は S E I KO E G & G 製 S p e c t r u m

そこで本研究では，日本近海の，大和海嶺Navigatorの環境分析プログラムを用いている．

(2010)(水深1171m)，大和海(2012)(1200m)，常結果と考察

磐沖ⅰ(703m)，常磐沖ⅱ(1738m)及び210Pb堆積年代測定

過去100年程度の堆積速度を考察する場合，
210 Pb法が最も一般的に用いられる．この方法は210Pb(T1/2=22.3y)放射能の過剰部分(210Pbex)を

表1

図1

海底堆積物試料の採取地点．

9

各試料における堆積速度

が妥当であり，2011年3月の大地震の影響が示唆される．
137Csインベントリー

人工放射性核種は多種存在するが，環境への影
響を評価する場合に137Cs(T1/2=30.07y)放射能濃度を用いるのが一般的である．137Csは主に，大気圏内核実験や原発事故によって環境中に放出される．そこで，各試料における137Csの放射能濃度から算出された単位面積当たりの総堆積量(インベントリー)を表2に示す．表2より，常磐沖ⅰで極めて高い137Csインベントリーが確認でき
図2

る．この値は，日本近海でのインベントリーの値

各試料における堆積速度と堆積年代の関係．

である50-400Bq/m2(IAEA TECDOC, 2005.)算出し，積算重量に対する関係から堆積速度をと比べても高い値であり，原発事故の影響が明ら求める方法である(本多ほか, 2000)．表1にそのかである．また，大和海嶺においても2010年に算出結果を示す．表1より，常磐沖では水深が深比べて2012年の値が増加していることから，原いほど堆積速度が速い事が確認され，また，水発事故の影響が到達している可能性が高い．

深703mの常磐沖ⅰに比べて水深1000m超の大和海嶺の方が堆積速度が速い事が確認できる．こ134Csインベントリーの事から，堆積速度は水深以上に地理的な要因

原発事故からの影響鑿を評価する場合は 137 Csに強く依存していることが推測される．

よりも 134 Cs(T 1/2 =2.07y)の方が用いられる．

加えて，堆積速度の年代推移をみる方法とし

137 Csが核分裂生成物(FP)であるのに対して，て，CFLモデルがある(Xueqiahg et. al., 2005)．

134 CsはFPが放射化されることによって生成されこの方法は全層における 210 Pb ex の放射能濃度にるため，原子炉のような環境下でしか多量に生成対する各層の持つ放射能濃度の比から，堆積速されないからである．そこで，134Csの放射能濃度を算出する方法である．算出された堆積速度度から算出されたインベントリーを表3に示す．と堆積年代の関係を図2に示す．全体的な傾向と表3には検出された試料のみ表記している．このして堆積速度は上昇傾向にあることが確認でき，事から，134Csの検出があった3地点では原発事故

その要因として我が国や大陸の産業活動による堆の影響が確定的であると推測される．常磐沖ⅰで積粒子の増加が考えられる．特に，1970年代以極めて高い値が確認され，この傾向は137Csとも降からの急激な上昇は高度経済成長の影響を反一致している．この事から，常磐沖ⅰにおける原映しているものと推測される．また，大和海嶺で発事故の影響は極めて大きいと推測される．まは2010年と2012年の試料で大きく異なる傾向をた，大和海嶺においても2012年試料でのみ134Cs示していることが確認できる．これは，この期間が検出されていることから，原発事故の影響が日に物理的な変動，滑り込み等があったと考えるの本海海底にも到達しているものと推測される．
加えて，134Cs及び137Csにおけるインベント

表2

リーの層ごとの推移を図3及び図4に示す．図3及各試料の137Csインベントリー

表310

各試料の134Csインベントリー

下層に向かって減少傾向をとっていることから，表層部から間隙水を通して下部へと浸透している可能性が高い．
更に，134Cs及び137Csが原子炉から放出された時点での割合は1:1であることが一般的に知られていることから，採取時点で存在する134Csインベントリーから，事故由来の137Csのインベントリーを算出することが可能である．そこで，事故由来の137Csのインベントリーを算出し，それらの値を差し引いた場合における137Csインベント
図3

リーの堆積深度に対する分布を図5に示す．図5

134Csインベントリーの深度に対する分布

より，事故前における137Csインベントリーはすべての試料においておおよそ一定であることが確認され，上記の内容からも，今回の原発事故による海底，特に常磐沖への影響は極めて大きいものであったと示唆される．
結言

日本近海における堆積速度は上昇傾向にあり，産業発展の影響を受けているものと推測された．
加えて，日本海側，大和海嶺において，地震の影響と推測される変動が確認された．
図4

また，134Cs及び137Csインベントリーから，常137Csインベントリーの深度に対する分布

磐沖ⅰ,ⅱ，及び大和海嶺(2012)試料で原発事故の影響が確認された．また，常磐沖ⅰにおけるそれらの影響は極めて大きいと示唆され,表層から下部への間隙水による浸透も示唆された．
文献

本多照幸

他共著 2000. 過剰Pb-210法による海底堆積物の堆積年代測定についてフィッショ
ントラックニュースレター第13号

39-41

Xueqiahg Lu et.al. 2005. Recent
sedimentation rates derived from Pb-210
and Cs-137 methods in Ise Bay, Japan.
図5

Estuarine coastal and shelf science 65,

137Csの事故由来分を除いたインベントリー

83-93
Worldwide marine radioactivity studies 2005.
IAEA-TECDOC-1429 73-76

び図4より，両Csのインベントリーは表層部から11