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日本首次製作出福島核能電廠泄露的高濃度放射性銫微粒的數量和放射性佔比分佈圖

2019年10月29日 能源環境

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。

日本首次製作出福島核能電廠泄露的高濃度放射性銫微粒的數量和放射性佔比分佈圖

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。

相關論文
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。

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文:JST客觀日本編輯部翻譯整理