1.1.2 総合的環境移行・線量評価モデルの検証
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, 落合 伸也, 柿内 秀樹, 植田 真司, 久松 俊一
環境影響研究部

Hidenao HASEGAWA, Shinya OCHIAI, Hideki KAKIUCHI, Shinji UEDA,
Shun’ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
The first commercial nuclear fuel reprocessing plant in Japan, located in Rokkasho, Aomori Prefecturefinished its final testing using actual spent nuclear fuels and is now under safety assessment 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 theradiation doses resulting from these radionuclides. To validate the model using actual field data, we measured
the concentrations of radionuclides (3H, 14C, 129I, etc.) in various environmental samples collected at points
around the plant and the environmental -ray dose rates at IES.
Because no nuclear fuel rods have been sheared or dissolved at the plant since October 2008,
concentration levels of the radionuclides in most environmental samples collected in FY 2015 were similar tothe background ones before the plant test operation, excluding several samples. Iodine-129 deposited on soiland lake sediment surfaces around the plant has still remained at a higher level than each background level.
Since the accident at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) in 2011, we have studied
the distribution and transfer of several radionuclides in Fukushima Prefecture to clarify their movement in theterrestrial environment. The obtained results will be used to improve the accuracy of the model prediction inAdvETDAM. In FY 2015, we studied the following subjects: 1) the distribution of 3H in plant and soil samples
collected around the FDNPP, 2) the discharge rate of radiocesium via two small rivers in a mountainous areain Iitate Village, and 3) the re-suspension rate of radiocesium in Namie Town and Koriyama City.
Free-water tritium (FWT) concentrations in plant samples collected in Fukushima Prefecture have been
gradually decreasing from 2011 to 2015. The effective half-life of FWT in those were estimated as a few days
for a week after the accident, and as 1 to 2 months from 1 week after the accident until August 2011. The
discharge rate of radiocesium from the river catchments of the two small rivers during 2015 was less than 1%of radiocesium deposited in the catchments, showing that most of the radiocesium has still remained on thesoil surface in the catchments. The atmospheric 137Cs concentration showed a clear seasonal fluctuation withhigh values during summer and autumn in Namie and with high values during winter and spring in Koriyama.
We defined the wind direction-weighted mean 137Cs deposition densities, which was a sum of the products ofthe frequency of wind direction for a month and the 137Cs deposition density in each sector of 16 directions in
a 5 km radius, and the wind direction-corrected resuspension factor, which was the quotient of atmospheric137

Cs concentration divided by the wind direction-weighted mean 137Cs deposition densities. The range of there-suspension factor of 137Cs (Namie, 4×10-11 to 8×10-10; Koriyama, 8×10-11 to 1×10-8) was similar to theannual mean resuspension factor, which was defined as the quotient of atmospheric 137Cs concentration
divided by local 137Cs deposition densities, observed at Chernobyl and in European countries (1×10-10 to 1×106). In addition, our re-suspension factor has been gradually decreasing with an effective half-life of

approximately 1 year.
1. 目的

福島県における調査では、植物試料中 3H 等の濃度

大型再処理施設に由来する排出放射性核種の六ヶを測定するとともに、飯舘村の河川を対象に、河川所村とその周辺地域における挙動を精度良く予測す水中の 137Cs 濃度（溶存態及び懸濁態）を測定し、河るため、大気、降水をはじめとして陸域、湖沼、沿川からの 137Cs 流出率等を検討した。さらに、浪江町岸海域より採取した環境試料中及び日常食・各種食及び郡山市において粒径別大気エアロゾル中（<1.1品中の放射性核種（ H、 C、 I 等）濃度を測定し、m, >1.1 m）の 137Cs 濃度及びその再浮遊率を求め、得られたデータを用いてこれまで構築した総合的環その時系列変化について検討した。

314129

境移行・線量評価モデル（総合モデル）を検証する。
さらに、福島県では東京電力福島第一原子力発電所の事故により放射性 Cs 等が環境中に放出されており、大型再処理施設においても、万一の過酷事故によってこれらが放出されると考えられる。そこで、福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種を環境中で追跡して、通常得ることが難しい移行パラメータ等を求め、総合モデルの予測精度向上に資することを目的とした。
平成 26 年度までに、六ヶ所村を中心とした地域に

3. 成果の概要
3.1 排出放射性核種等の測定結果及びモデルの検証
大型再処理施設のアクティブ試験での使用済燃料のせん断･溶解作業は平成 20 年 10 月に行われたのを最後に、以降は実施されていない。このため、平成 18 年から平成 20 年にかけては、各種試料中の排出放射性核種濃度にバックグラウンドレベルからの上昇が認められたが、以降は、ほとんどの試料中の排出放射性核種濃度でバックグラウンドを超える値おいて、様々な環境試料及び日常食･各種食品を対象は認められておらず、平成 27 年度も同様であった。に排出放射性核種濃度の調査を実施しており、平成

しかし、一部の土壌及び湖底堆積物中の 129I 蓄積量

27 年度もこれらを継続した。福島県内では粒径別大
気エアロゾル中の 137Cs の再浮遊率、植物試料中のH 等濃度及び河川における 137Cs の濃度と流出量を3調査し、それらの経時的変化を検討しており、平成27 年度もこれらの調査を継続した。本報告では、福島県において粒径別大気エアロゾル中の 137Cs の再浮遊率を求めた結果について主に記す。

は、大型再処理施設から排出された 129I により上昇し、アクティブ試験のせん断･溶解作業が終了し 7 年が経過した平成 27 年度でも、大きな変化は認められない。なお、観測された放射性核種による被ばく線量は、自然放射線（能）による線量と比較していずれも無視できるレベルである。大型再処理施設の本格操業開始を踏まえ、今後とも測定を続けて、モデルとパラメータの検証データを得ていく。

2. 方法

3.2 福島県内における放射性核種移行研究

六ヶ所村を中心とした地域における大気、降水、福島市及び郡山市で採取した草本植物試料の自由植物及び土壌試料中、並びに日常食及び各種食品試

水中 3H（以下「FWT」）濃度を測定し、環境半減期料中の 3H、14C、129I 等濃度を測定した。さらに、鷹を推定した結果、事故後一週間の FWT の環境半減

架沼、鷹架沼集水域等の六ヶ所村水圏環境における期は数日程度であり、その後、平成 23 年 8 月までは水、堆積物及び生物試料中の 3H、14C、129I 等濃度を約 1～2 ヶ月であった。また、飯舘村における、平成測定した。

23 年から平成 27 年の集水域 137Cs 蓄積量の河川を通しての年間流出量は 1%未満であり、沈着した 137Cs討した。その結果、試料採取期間における風向と風の大部分が流域に残留していることが明らかとなっ上側の 137Cs の蓄積量により説明可能であることがた。

明らかとなった（Fig. 1）。得られた風向荷重 137Cs 蓄

福島県における大気中 137Cs 濃度には、明瞭な季節積量と大気中 137Cs 濃度の測定結果をもとに 137Cs の変化が認められ、浪江町においては東風の卓越する再 浮 遊 率 を 求 め た と こ ろ 浪 江 町 に お い て 4×10-

夏季に高く、西風が卓越する冬季に低かった。一方

11の郡山市は浪江町とは異なり、西風の卓越する冬季にあり、過去にチェルノブイリ原発周辺及びヨーロにCs 濃度が高く、東風が卓越する夏季に低かった

ッパ各地で報告された値の範囲（1×10-10~1×10-6）に（Fig. 1）。また、これらの濃度変化は、大気中の粒概ね一致した。しかし、浪江町及び郡山市における子状物質濃度の変化とは対応していないが、粒子状再浮遊率は時間の経過と共に指数関数的に減少する物質中の 137Cs 濃度変化と対応しており、大気中粒子傾向が認められ、その半減期は浪江町で約 1.3 年、状物質の供給源が季節により変化していた可能性が郡山市で約 0.9 年と推定された（Fig. 2）。郡山市に示唆された。そこで、この季節変動の違いを検討すおける再浮遊率が浪江町に比較して高く、その半減るため、試料採取地点の周囲 5 km を 16 方位に分割

期が短いことは主な土地利用形態の違い（郡山市;し、各方位別に 137Cs 蓄積量の平均値を求めるととも市街地、浪江町; 森林）が反映されている可能性があに、各月の風向頻度により重み付けを行うことで風る。このように、日本国内で限られていた 137Cs の再上側の 137Cs 蓄積量（風向荷重 137Cs 蓄積量）を算出

浮遊に関する知見を得ると共に、放射性核種の移行し、大気中濃度と風向荷重モデルの精度向上へ寄与する結果を得ることができ

Cs 蓄積量との関係を検1.5: < 1.1 m: > 1.1 m5 kma) Namie
1.0No data

No data

0.50.01.5

2100.15: < 1.1 m: > 1.1 m5 kmb) Koriyama
1.00.5No data

Atmospheric 137Cs concentration (mBq m-3)

た。

30.0

0.1

0.05

01×10-7
Namie

Wind direction corrected resuspension factor (m-1)

137

Weighted mean 137Cs deposition density (MBq m-2)

137~8×10-10、郡山市において 1×10-10~1×10-8 の範囲

Koriyama

1×10-8y = 5.2×10-9 exp(-0.74x)

1×10-9

1×10-10
y = 8.3×10-10 exp(-0.55x)

7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11
2013
2014
2011
2012
2015

Month / Year

Fig. 1 Time series of atmospheric 137Cs concentrations and1×10-110wind direction-weighted mean 137Cs deposition densities,
which was a sum of the products of the frequency of wind
137

Fig. 2

1234
Time scince the accident (y)5Time series of wind direction-corrected

Cs deposition density in eachresuspension factor, which was the quotient ofsector of 16 directions in a 5 km radius. Blue and light blue bars

atmospheric 137Cs concentration divided by theindicate 137Cs concentrations in particulates <1.1 m and >1.1

wind direction weighted mean 137Cs deposition

m, respectively. (a) Namie Town and (b) Koriyama City.

densities, during study period in Namie Town andArrows indicate the most frequent wind direction in a month.

Koriyama City.

direction for a month and the