研究報告(平成25年度)

はじめに

平成25年度においては、当研究所の主要事業としてこれまで行ってきた大型再処理施設排出放射能影響調査交付金事業に基づき、環境影響及び生物影響に関する調査研究を進めている。それに加えて、国が進める福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立のための放射能測定を日本原子力研究開発機構を通じ受託し、環境省からは低線量率放射線長期被ばくによる生体影響の低減化に関する研究及び放射線の生物学的影響に関する研究調査事業を受託した。 また、それらの調査研究に係る情報を青森県民に対して発信する活動を行った。さらに、大型再処理施設排出放射能影響調査交付金事業の成果と将来計画を評価するための企画評価委員会の運営を受託し、計画通りに実施した。加えて、研究領域の拡大や新たな調査研究の展開を目指して、研究所独自の自主研究を開始した。その他に、大学・高専の学生に対して放射線の実習・講義等を行い、人材育成を支援した。

受託事業の概況

T.放射性物質等の環境影響等環境安全に関する調査研究

青森県からの受託調査研究事業、その他の受託調査研究事業及び自主研究について報告する。

1. 排出放射能の環境移行に関する調査研究

1.1 総合的環境移行・線量評価モデルの精度向上と拡張

大型再処理施設から排出される放射性核種による中長期にわたる現実的な被ばく線量を評価することを目的として平成22年度までに開発した総合的環境移行・線量評価モデル(総合モデル1.0)の精度向上のために、これまでの調査で得られた放射性核種の形態別挙動及び地域の自然環境を考慮した放射性核種の挙動を組み入れる。さらに、鷹架沼及びその集水域に関する放射性核種移行モデルを構築し、総合モデル1.0を拡張する。

平成25年度は、平成23〜24年度の機能拡張(総合モデル1.2)に引き続き、総合モデルを拡張するために組み込む鷹架沼サブモデル及び鷹架沼集水域サブモデルの基本設計を行った。また、総合モデル1.2のサブモデルである気象モデルの設定等を変更するとともに、大気拡散モデルの座標値等を実態に合わせて修正し、大気拡散予測精度を高めた。さらに、施設近傍の鷹架沼及びその集水域における放射性核種移行モデル構築のために、鷹架沼の流動場及び底質環境(有機物含有量等)の鉛直分布を明らかにするとともに、鷹架沼集水域の地盤の比抵抗分布及び地下水位等の水文データを実地調査により取得した。

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1.1 総合的環境移行・線量評価モデルの精度向上と拡張(289KB)

1.2 総合的環境移行・線量評価モデルの検証

大気、降水をはじめとして陸域、湖沼及び沿岸海域から採取する環境試料及び日常食中の放射性核種濃度(3H、14C、129I等)を測定し、得られたデータを用いてこれまで構築した総合的環境移行・線量評価モデル(総合モデル1.2)を検証する。

平成25年度は、ほとんどの試料中の排出放射性核種濃度にバックグラウンドレベルからの上昇は認められなかったが、土壌や湖底堆積物等では大型再処理施設のアクティブ試験によって排出された129Iが残留し、平成20年以降その蓄積量に大きな変化が認められないことが判明した。さらに、福島県周辺の農耕地土壌について放射性Cs捕捉ポテンシャル(RIP)を測定した結果、土壌・作物(ダイズ)間移行係数をRIPと交換性カリ容量を用いて予測できることが明らかとなった。

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1.2 総合的環境移行・線量評価モデルの検証(453KB)

2. 放射性ヨウ素の環境移行パラメータに関する調査研究

大型再処理施設から排出される129Iからの現実的な被ばく線量や環境中挙動を評価する上で、移行係数等のパラメータを把握する必要がある。そこで、現実的な被ばく線量評価用パラメータ及び土壌における浸透性を決定する移行パラメータ並びにそれらに与える環境因子の影響を明らかにして、放射性ヨウ素の環境移行予測の精度向上に資するため、以下の調査を行う。

2.1 牧草についてのヨウ素のウェザリング係数

牧草の葉面に付着したヨウ素の葉面吸収、除去(ウェザリング)及び揮散の速度を物理・化学形態別に求める。

平成25年度は、無降水条件下における液状ヨウ素(I-)の葉面吸収及び揮散の速度を求め、葉面に負荷したヨウ素の多くは葉部へ移行するが、一部は再び大気へ揮散し、それらは牧草の生長段階に影響されないことを明らかにした。また、葉面上に負荷した液状ヨウ素(I-)の揮散速度に光の照度が影響を与えないことを明らかにした。更に、粒子状、液状及び無機ガス状で葉面に負荷したヨウ素の降雨による除去率を求めた。その結果、液状のIO3-を負荷した場合の降雨による除去率は粒子状で負荷した場合より大きいことが分かった。

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2.1 牧草についてのヨウ素のウェザリング係数(412KB)

2.2 水産生物におけるヨウ素の形態別濃縮係数

海水中のヨウ素はI-、IO3-の化学形態をとることが知られている。海水から生物へのヨウ素の濃縮係数は化学形態により異なると考えられるため、青森県沿岸域の水産物(海藻等)を対象に、海水中I-、IO3-からの濃縮係数を室内実験により求める。

平成25年度は、褐藻類(アカモク) を対象に放射性ヨウ素(125I)の化学形態別(I- 又はIO3-)濃縮係数を求める実験を行ったところ、125Iの濃縮係数は125IO3-のそれよりも大きいことが示唆された。また、アカモクに含まれるヨウ素の50%以上は有機態と考えられることがSPring-8でのX線吸収端近接構造解析により明らかとなった。

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2.2 水産生物におけるヨウ素の形態別濃縮係数(321KB)

2.3 土壌中ヨウ素の浸透性

土壌に沈着した放射性ヨウ素の一部は下方に浸透し地下水へ移行するため、放射性ヨウ素の土壌浸透性とそれに与える植生等の環境因子の影響を明らかにする。

平成25年度は、土壌における放射性ヨウ素の化学形態別下方浸透速度を求めるため、六ヶ所村尾駮の雑木林から表層コア土壌試料を採取し、バッチ法により125I(I- 又はIO3-)の分配係数を求め、下方浸透速度を算出した。さらに、表層土壌の土壌溶液中ヨウ素の化学形態変化への物理・化学的要因の影響を明らかにするために、土壌水分の影響について調査したところ、土壌水分の増加により土壌の還元が進行した場合、主としてI-の溶出により土壌溶液中ヨウ素濃度が急激に上昇することが判明した。加えて、生物学的要因がイネ根圏中ヨウ素の化学形態に与える影響を明らかにするため、イネを栽培している土壌にI-を添加し、土壌溶液中の形態別ヨウ素濃度を測定したところ、無栽培の土壌と比較して有機態ヨウ素濃度が高くなり、1品種ではI-濃度も上昇した。

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2.3 土壌中ヨウ素の浸透性(300KB)

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