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, 箭内 真寿美, 高久 雄一, 久松 俊一
環境影響研究部

Hitoshi KAWABATA, 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 from the leaves to other parts. 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, parameters to describe those processes for 129I, which
is an important radionuclide for the safety assessment of the nuclear fuel reprocessing plant in Rokkasho,
have not yet been elucidated. Since grasses are cultivated for livestock farming which is one of the important
industries in Rokkasho, a research project to determine the behavior of iodine (I) on the surface of grasses
was launched in FY 2011. In FY 2014, we studied the following subjects: 1) the effect of the growth stage ofgrasses on the foliar uptake and volatilization of iodate applied as liquid droplets onto leaf surfaces; and 2)
the effect of fog on the weathering of I deposited on leaf surfaces as dry aerosol, solution or inorganic I
vapor (I2).
After applying droplets of iodate solution onto the leaf surfaces of Orchard grass (Dactylis glomerata L.
var. Akimidori II) at different growth stages, we placed each plant within an acrylic chamber that was placedin an artificial climate chamber where the plants were cultivated for 7 d. The plant leaves were periodicallycollected, and the leaf surfaces were washed with solution containing detergent. The foliar uptake of I wasmeasured by analyzing the plant leaf and the solution samples obtained by washing the surface. The I
volatilized from the leaf surface was calculated by subtracting the sum of the I amounts in the plants and thewashing solution from the amount of I initially applied on the leaf surface. At two growth stages, 39 d and
49 d after sowing, more than about 80% of the I applied at 7 d remained on the leaf surface of the plants, andfurthermore the I applied was not volatilized during the 7-d period after application. The behavior of I wasalmost the same at the two growth stages of the plant. These behaviors of iodate were different from those ofiodide studied in FY 2013 showing that most of the I was absorbed into the leaf interior and partly
volatilized to the atmosphere.
After applying 1) gaseous I2, 2) liquid droplets containing NaI or NaIO3, or 3) dry aerosol containing
NaI or NaIO3, onto the leaf surfaces of Orchard grass, the plants were exposed to fog with different
atmospheric liquid water contents and exposure durations. The exposed plant leaves were collected andtreated in the same manner as mentioned for the first study. The I applied as I2 was not removed from theleaf surfaces by the exposure to fog with the atmospheric liquid water content of 47 mg m-3 for 24 h. On theother hand, the I applied as iodate of a dry aerosol or liquid droplets was removed by fog with 47 mg m-3
liquid water content, and decreased with a second order exponential function of fog duration. The effect ofatmospheric water content of fog on the leaf surface retention of I applied as iodide of the dry aerosol orliquid droplets was studied at fixed fog duration of 16 h. The retention after fog exposure decreased withatmospheric liquid water content, then reached an almost fixed value in high atmospheric liquid watercontent.
1. 目的

耕で行った。

放射性ヨウ素の作物葉面からのウェザリングによる除去率は、作物を介した線量評価に大きな影響を

2.1 無降水条件下における液状 IO3-の葉面吸収及び与えるパラメータであり、作物葉面に沈着した放射揮散に与える生長段階の影響性核種の挙動を把握することは被ばく線量評価上必液状でヨウ素を葉面に負荷した後の葉面上、葉部要である。大型再処理施設の安全審査におけるウェ中及び揮散したヨウ素量の経時変化を求めた。即ち、ザリングによる除去率は、気象条件に依らず一定な芽出し後 39 又は 49 日の牧草に、人工雨水に NaIO3値である。しかし、ハツカダイコンを対象とした調を添加した溶液（250 g-I g-1）を、マイクロピペッ

査により、除去率は気象条件に依存することが明らトにより 1 l の液滴で 80 点添着した後、個体別にかとなり、六ヶ所村の地域特性に即したパラメータ

気密容器内で栽培し、負荷後 1、3 及び 7 日に 3 個体を求める必要性が確認された。

ずつ採取した。

そこで、本調査では、大型再処理施設から排出さ採取した牧草の葉面上に残存するヨウ素を葉面洗れる放射性核種による被ばく線量への核種毎の寄与、 浄液に回収した後、葉部は乾燥粉砕し、ヨウ素を 25%
六ヶ所村における農畜産業の実態等を考慮し、牧草水酸化テトラメチルアンモニウム溶液で抽出した。

を対象にヨウ素の葉面吸収、ウェザリング及び揮散

葉面洗浄液及び抽出溶液中のヨウ素濃度は、HPLCの速度を、葉面へのヨウ素の負荷形態（粒子状、液装置又は ICP 質量分析装置を使用して測定した。

状及び無機ガス状）別に求め、現実的な被ばく線量2.2 葉面上ヨウ素の霧によるウェザリングに与える計算に反映することを目的とする。

霧水量又は霧ばく露時間の影響

これまで、風及び降雨によるウェザリング除去率

粒子状、液状又は無機ガス状ヨウ素を負荷した芽を求めており、平成 26 年度は、①無降水条件下にお出し後 40 から 45 日の牧草を、霧水量（単位空気体-ける液状ヨウ素酸イオン（IO3 ）の葉面吸収及び揮積当たりの霧粒として含まれる水分量）又は霧ばく散の速度を牧草の生長段階別に求めること、及び②

露時間を変えて霧にばく露し、霧ばく露直後に牧草牧草葉面に負荷したヨウ素の霧によるウェザリングを回収し、①と同じ方法で処理した。1 つの組み合速度を負荷形態（粒子状、液状、無機ガス状）別にわせの実験で 3 個体ずつ採取した。粒子状及び液状求めることを目標とした。

ヨウ素（I-及び IO3-）並びに無機ガス状ヨウ素（I2）の負荷は、平成 24 年度に実施した風によるウェザリ

2. 方法

ング実験と同じ方法で行った。

六ヶ所村における牧草栽培の実態を考慮し、イネ科牧草のオーチャードグラス（Dactylis glomerata L.

3. 成果の概要

var.アキミドリⅡ）を調査対象として選択した。植物

3.1 無降水条件下における液状 IO3-の葉面吸収及びの栽培は、ヨウ素の経根吸収量を低減するために、揮散に与える生長段階の影響ポリカーボネート製樹脂ペレットを用いた固形培地

芽出し後 39 及び 49 日の牧草葉面に負荷した液状IO3-の葉面上、葉部中及び揮散したヨウ素量を負荷又は霧ばく露時間の増大とともに減少した。主な結後 7 日まで求めた。その結果、生長段階に依らず、果を以下に示す。

負荷したヨウ素の 8 割以上が葉面上に存在したまま粒子状又は液状 IO3-を葉面に負荷した牧草を霧水であり、葉部へ移行した割合は 5%未満であった。ま量が 47 mg m-3 の霧に時間を変えてばく露した後のた、負荷後 7 日までの大気への揮散は検出できなか

葉面上残存率と霧ばく露時間との関係を Fig. 1 に示-った。平成 25 年度に実施した液状ヨウ化物イオン（I ） した。葉面上ヨウ素は、速く除去される成分と遅くの調査では、大気への揮散と葉部への移行が認めら除去される成分の 2 つが存在し、粒子状、液状ともれており、ヨウ素の化学形による挙動の差が明らかに霧にばく露する直前における葉面上存在量の 9 割になった。

以上が速い成分であることが分かった。また、粒子3.2 葉面上ヨウ素の霧によるウェザリングに与える状ヨウ素の速い成分の速度定数は、液状の約 2 倍で霧水量又は霧ばく露時間の影響あった。この原因の一つとして、葉面上ヨウ素の沈霧にばく露した試料について、ばく露後における着密度の違いが挙げられる。

葉面上及び葉部中残存率を求めた。葉面上又は葉部

粒子状又は液状 I-を葉面に負荷した牧草を、霧水中残存率とは、牧草に負荷したヨウ素量に対する葉量を変えて霧に 16 時間ばく露した後の葉面上残存面上又は葉部中に残存していたヨウ素量の比である。 率と霧水量との関係を Fig. 2 に示した。粒子状、液その結果、I2 で負荷したヨウ素は、牧草から除去さ状ともに、葉面上残存率が 2 つの霧水量の指数関数れないことが分かった。また、I2 を除いたヨウ素でに従って減少し、除去されやすい成分の減少係数はは、霧水量又は霧ばく露時間を変えても、葉部中残ほぼ同じであったが、その分配率は液状の方が約 1存率はほぼ一定であったが、葉面上残存率は霧水量割大きい値を示した。

1010▲：Particle◆：Liquid

0.1
0.01
0.001

0.10.01
0.001

0Fig. 1

1Retention

Retention

1●：Particle■：Liquid5101520
Duration of fog (h)25Retention of I and duration of fog. Retention

01020304050-3
Atmosphericliquidwatercontent(mgAtmosphericliquidwater(mgm-3m) )Fig. 2Retention of I and atmospheric liquid waterof I was defined as the ratio of the amounts oncontent of fog. Retention of I was definedleaf surfaces to that loaded initially on the leafas the ratio of the amounts on leaf surfaces

surfaces. Vertical bars indicate a standard

to that loaded initially on the leaf surfaces.

deviation of 3 samples. The lines show least

Vertical bars indicate a standard deviationsquare approximation by a function with aof 3 samples. The lines show least squaresecond order exponential term of duration ofapproximation by a function with a secondfog.

order exponential term of water content offog.