筑波大學等的研究團隊查明了東京電力福島第一核電站事故中釋放的被稱為「銫球」的「高濃度放射性銫微粒(CsMP)」的擴散路徑。CsMP在東日本大地震發生4天後大量生成,並隨氣流擴散至福島縣內的廣泛區域。
CsMP分析用土壤樣本(圖片提供:筑波大學)
2011年3月發生的核事故釋放出大量放射性物質,堆芯熔燬時在反應堆內生成的大小數微米的玻璃態顆粒——CsMP便是其中一種。學界認為,它是由高溫熔融的堆芯燃料熔穿爐床後,與混凝土等成分混合形成的。
CsMP因難溶於水,易在環境中殘留;且與普通受污染土壤相比,其單位質量放射性活度濃度更高,因此引發了人們對吸入後可能造成內部輻射等影響的擔憂。然而,CsMP在核事故發生時究竟於何時生成、又是如何擴散至福島縣內的,此前仍存在諸多不明之處。
研究團隊分析了2011年7月前在福島縣100個地點採集的土壤樣本,並分析了CsMP的含量。結果顯示,不同地點的CsMP含量差異懸殊,以福島第一核電站為中心,西北方向和東南方向檢測到較多CsMP。
部分點位的土壤中,最高有60%的放射性活度源自CsMP;其中東南方向,源自CsMP的放射性活度佔比更高。
研究團隊基於各地建築物設置的過濾裝置上附著的CsMP資料等材料,利用預測釋放到大氣中放射性物質擴散情況的「大氣擴散模擬系統(WSPEEDI)」開展分析。結果發現,CsMP在2011年3月15日3時前後大量生成,其釋放一直持續至當日深夜。
以福島第一核電站為源頭,包含放射性物質的氣流由南向西南、西北方向逐步偏轉,使CsMP擴散至福島縣內的廣泛區域。CsMP的含量隨時間變化,據稱最高可達每立方米大氣中約4700個。
3月16日0時之後釋放的放射性物質中幾乎不含CsMP,僅含性質易溶於水的銫元素。研究認為,CsMP的生成過程在該時刻已經終止。
對比土壤中總放射性銫的分布與CsMP的分布,二者並不吻合。CsMP向土壤的沉降特徵受降雨情況、大氣中CsMP個數等因素影響。研究認為,目前尚未監測的區域可能存在大量CsMP。
筑波大學的山崎信哉副教授表示:「該成果將有助於預測事故發生時的放射性物質擴散路徑與評估輻射風險等。」相關研究成果已發表於學術期刊《Journal of Hazardous Materials》。
目前仍有部分地區存在放射性物質濃度極高的殘留點位。研究團隊將聚焦其與CsMP的關聯,持續探究放射性熱點的形成機制,同時也將致力於闡明CsMP的健康影響等科學問題。
原文:《日本經濟新聞》、2026/9/26
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Journal of Hazardous Materials
論文:Uncovering Hidden Dispersion Patterns of Radioactive Cesium-Rich Microparticles from Fukushima Daiichi
DOI:10.1016/j.jhazmat.2026.142180

