1.2.2 果樹における放射性ヨウ素等移行調査
Transfer of Iodine and Cesium from the Surface of Leaf, Trunk or Fruit to the Interior ofApple Fruit川端 一史, 箭内 真寿美, 多胡 靖宏, 高久 雄一, 久松 俊一
環境影響研究部

Hitoshi KAWABATA, Masumi YANAI, Yasuhiro TAKO, Yuichi TAKAKU, Shun'ichi
HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
Part of the radionuclides released into the atmosphere are deposited on the surfaces of crop plants,
followed by absorption and translocation to other parts of the plants. Radiocesium released into the atmosphereby the 2011 accident of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant were detected in fruit harvested fromtrees which did not extend leaves at the time of the atmospheric deposition to these orchards. Apple fruit is
one of the important agricultural products in Aomori Prefecture, where the first commercial nuclear fuelreprocessing plant is now under construction. Since the behavior of radiocesium and radioiodine deposited on
apple tree surfaces and transfer to fruit is not well known, we started a research project in FY 2016 to study
them, mainly by using corresponding stable elements.
The experimental methods were established in FY 2016. Plumleaf crab apple (Malus sp. cv. ALPSOTOME) was selected as the experimental plant for easy handling. Dry and wet depositions were simulated
by applying dry aerosol and liquid droplets containing a target element, respectively. The nondestructive
measurement methods of the surface areas of leaf, bark and fruit were developed for estimating the dry aerosol
burden of the target element. Washing methods of the plant part surface, to which the target element wasapplied, are important for distinguishing retention on the surface from an absorbing fraction. The methods
were decided for each plant part based on preliminary experiments. In this study, we defined the element
washed by the method as retained on the surface, while the unwashed one was defined as the absorbed fraction.
Uptake of iodine from fruit surface was preliminary studied by applying droplets of an aqueous solution
containing NaI on the fruit surface. Apple trees were cultivated under the conditions of 30 and 40 klx in
artificial climate chambers. Approximately 50% of iodine was absorbed and retained in fruit on days 4 and 8
after the application, and no difference was found for the absorption rate between the different light conditions.
The fraction on the surface was smaller than 1%, and the remainder, half of the applied iodine, may betransferred to other parts of the tree and/or vaporized. The fractions of 40% and 60% of iodine in the fruit
were distributed to skin and flesh on day 4 after the application, respectively, showing penetration of aconsiderable part of the iodine from the surface into the fruit flesh.
1. 目的

収され、他の部位へ転流する一方、一部は、雨や風大型再処理施設から大気中へ排出された放射性核等の気象現象により表面から除去される（ウェザリ種は、様々な過程を経て、作物表面に沈着する。作ング）。作物表面に沈着した放射性核種の吸収、転流

物表面に沈着した放射性核種の一部は、表面から吸及びウェザリングの速度は、作物を介した線量評価

に大きな影響を与えるパラメータであり、作物葉面負荷密度を求めて、実験用リンゴの表面積を乗じてに沈着した放射性核種の挙動を把握することは被ば行う。このため、実験用リンゴの各部位表面積を非く線量評価上必要である。これまで、根菜類及び牧破壊的に求める必要があり、簡単に測定できる各種草を対象に葉面吸収、転流及びウェザリングの速度サイズデータから表面積を推定することとした。そを求めてきた。しかし、経済的にも重要な青森県産

こで、葉面積計及び 3D スキャナーシステム（MHT-物である果樹（リンゴ Malus domestica）への放射性PC、（株）オーピーティー）で各部位の表面積を測定核種の移行には不明の点が多い。また、福島第一原

し、サイズデータからの推定法を検討した。

子力発電所の事故においても、放射性セシウムが降2.2 ヨウ素及びセシウムを負荷したリンゴ樹各部位下した時期に展葉が見られなかった果樹において、の前処理方法の検討果実への放射性セシウムの移行が検出されている。

ヨウ素又はセシウムの負荷後に採取したリンゴ樹

そこで、本調査では、大型再処理施設から排出され各部位は、洗浄液で表面を洗浄した後、乾燥、粉砕る放射性核種のうち、 C 及び H の次に重要な129Iし、ICP 質量分析装置により、ヨウ素及びセシウムCs を評価を定量する。そこで、洗浄方法の検討として、葉及対象とし、リンゴを対象にヨウ素及びセシウムのリび枝の表面にセシウムを、果実の表面にヨウ素又はンゴ樹各部位表面から果実への移行モデルを構築す

セシウムを液滴で負荷し、液滴が自然乾燥した後、ることを到達目標としている。平成 28 年度は、本調

30、60 又は 120 秒間洗浄し、負荷量に対する洗浄液査の開始にあたり、①リンゴ樹各部位へのヨウ素及中の回収率を求めた。実験は各条件で 5 回実施した。

びセシウムの負荷方法、及び②ヨウ素及びセシウム

2.3 果実表面から内部へのヨウ素の移行に関する予を負荷した各部位の前処理方法の検討を行い、実験

備試験

143

並びに異常放出時に重要な核種となる137条件を決定すること、並びに③果実表面から内部へ

小型チャンバーで 125 日間栽培したリンゴ樹の果の移行に関する予備実験を行い、平成 29 年度から

実表面に液状ヨウ素（I-）を液滴で負荷した後、照度実施する本実験における負荷後の栽培日数に関する

30 及び 40 klx で 4 及び 8 日間栽培した。採取した果基礎情報を得ることを目標とした。

実は、表面を洗浄液で洗浄した後、乾燥、粉砕し、ICP 質量分析装置でヨウ素を定量した。また、別に

2. 方法

照度 40 klx で 4 日間栽培した後、採取した果実につ調査対象植物として、ふじといぬりんごの交雑種

いては、表面を洗浄後、果皮部とその他の部位（以で あ る ア ル プ ス お と め (Malus sp. cv. ALPS下、果肉部）に分けて、ヨウ素を定量した。果実は、OTOME)の幼木を選択した。本調査では、環境条件各条件で 3 個採取した。

をコントロールするため、リンゴ樹の栽培は全天候型人工気象実験施設内の一般小型人工気象チャンバ

3. 成果の概要

ー（以下、小型チャンバー）で行い、安定ヨウ素及

アルプスおとめ幼木（2 及び 3 年生）を照度 30 及びセシウムのリンゴ樹各部位からの吸収及びその後

び 40 klx で 5 月から 10 月までの 138 日間小型チャの転流に関する実験を行う。野外における乾性及びンバーで栽培した。その結果、いずれの照度でも果湿性沈着を考慮して、液状及び粒子状でヨウ素及び実の収穫適期まで栽培できた。

セシウムを負荷する実験を行う。

3.1 リンゴ樹各部位へのヨウ素及びセシウムの負荷

2.1 リンゴ樹各部位へのヨウ素及びセシウムの負荷

方法の検討

方法の検討
実験用リンゴ樹の粒子状物質初期負荷量の決定は、葉身長と葉幅から求めた葉の仮想表面積と葉面積計で求めた葉面積には、強い正の相関関係が見られ、モニターとなるリンゴ樹を用意して実験用リンゴ樹

葉身長と葉幅から葉面積を推定する式を導出できた。

とともにばく露し、モニターリンゴ樹の面積当たりまた、果実の最大縦径、最大横径及び円周率の積から求めた仮想表面積と 3D スキャナーで求めた表面以上の結果から、葉及び枝の洗浄時間は 120 秒、果積にも、強い正の相関関係が見られ、最大縦径及び実は 60 秒とすることにした。

最大横径から表面積を推定する式を導出できた。同

3.3 果実表面から内部へのヨウ素の移行に関する予様に、幹及び枝についても、幹直径等のサイズデー備試験タから表面積を推定する式をそれぞれ導出できた。

いずれの照度でも、負荷後 4 日で表面にはほとん

3.2 ヨウ素及びセシウムを負荷したリンゴ樹各部位ど存在せず、約 5 割が内部へ移行し、8 日経過しての前処理方法の検討もその割合に変化は見られなかった（Fig. 1）。残り

葉は、洗浄時間を変えても回収率に変化は見られは、別の部位に転流したか、揮散したとみられる。

なかったが、時間を長くすることにより変動が小さ

また、照度 40 klx の負荷後 4 日の果実における果皮くなった。また、枝は、洗浄時間を長くすることに部と果肉部の分配率は各々4 割と 6 割であり、1/2 以より回収率が大きくなり、120 秒で回収率が 1 とな上が果肉部に侵入していた（Fig. 2）。これらの結果った。さらに、果実は、洗浄時間を 60 秒から 120 秒を元に負荷後の栽培日数を決定する。にすることにより、回収率が低下する傾向を示した。

0.70.6

0.5

0.5

0.4

0.4

Ratio

Proportion

0.60.730 klx

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.1

004d8dDays after applicationFig. 140 klx

4d8dDays after application

Proportion of I distributed on surface and in fruit to applied I. Apple trees were cultivated under thecondition of 30 or 40 klx during 4 or 8 days after application of I solution to fruit surface. Vertical bars
indicate standard deviation of three samples.
0.7
0.6

Fraction

0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0Fig. 2Skin
Flesh
Fraction of I in the fruit distributed to skin and flesh. Apple trees were cultivated under the condition of 40klx during 4 days after application of I solution to fruit surface. Vertical bars indicate standard deviationof three samples.