日本九州大學研究生院理學研究院的副教授宇都宮聰、理學府的池原遼平(2019年3月去世)和諸岡和也(碩士一年級)等人組成的研究小組,將測量福島第一核能電廠泄露高濃度放射性銫(Cs)微粒(CsMP)的簡易定量法「QCP法※」應用於核能電廠周邊及福島縣内的土壤,在輻射測量術圖上標識出了CsMP的數量和放射性佔比(RF值:CsMP的放射性在整體的Cs放射性中的佔比)(圖1)。從整體的Cs放射性中減去CsMP的放射性就是水溶性Cs的放射性。另外,還根據定量結果推算了CsMP的泄露時間和泄露源。這些都是與築波大學、東京工業大學、能源綜合工學研究所、國立極地研究所、赫爾辛基大學、南特大學和斯坦福大學共同研究的成果。
圖1:在放射性地圖上標出了CsMP的數量和放射性佔比的分佈。用P1~9的箭頭標示了主要放射性物質的流動(羽流)軌跡。
2011年的福島核泄漏事故泄露的CsMP雖然只有數微米左右,但與正常的受汙土壤相比,單位質量的放射性非常高(~1011Bq/g),因此局部的輻射影響令人擔憂。含CsMP的放射性銫透過羽流氣流,像煙一樣流動擴散。
本次研究分析了20個地點的土壤,分析發現,在核能電廠附近,CsMP的數量雖然很多,但RF值比較低,水溶性銫的佔比較高。在西北方向,CsMP和水溶性銫的佔比都很高。在9個主要羽流中,相當於羽流3和8的軌跡。另一方面,南西方向的放射性雖然比較低,但RF值高達80%左右。相當於羽流2的軌跡。根據以上結果推測,CsMP是在2011年3月14日~15日的極短時間内形成並泄露出來的。最初是從福島第一核能電廠3號機泄露的CsMP。
本次研究是在日本文部科學省的科研經費挑戰萌芽研究專案(16K12585)及公益財團法人三菱財團自然科學研究助成專案(29102)的支援下完成的。另外,相關研究成果已於2019年10月11日發佈在國際環境科學期刊《Chemosphere》上。
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論文題目: Dissolution of radioactive, cesium-rich microparticles released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in simulated lung fluid, pure-water, and seawater
發表期刊:《Chemosphere》
DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.05.248
※「QCP法」爲宇都宮副教授的研究小組2018年開發的定量法。放射性Cs分爲易溶於水的形態和不易溶於水的CsMP二種,利用CsMP的性面質CsMP進行辨別和定量。
文:JST客觀日本編輯部翻譯整理