客观日本

日本首次制作出福岛核电站泄露的高浓度放射性铯微粒的数量和放射性占比分布图

2019年10月29日 能源环境

日本九州大学研究生院理学研究院的副教授宇都宫聪、理学府的池原辽平(2019年3月去世)和诸冈和也(硕士一年级)等人组成的研究小组,将测量福岛第一核电站泄露高浓度放射性铯(Cs)微粒(CsMP)的简易定量法“QCP法※”应用于核电站周边及福岛县内的土壤,在放射性测量图上标识出了CsMP的数量和放射性占比(RF值:CsMP的放射性在整体的Cs放射性中的占比)(图1)。从整体的Cs放射性中减去CsMP的放射性就是水溶性Cs的放射性。另外,还根据定量结果推算了CsMP的泄露时间和泄露源。这些都是与筑波大学、东京工业大学、能源综合工学研究所、国立极地研究所、赫尔辛基大学、南特大学和斯坦福大学共同研究的成果。

日本首次制作出福岛核电站泄露的高浓度放射性铯微粒的数量和放射性占比分布图

图1:在放射性地图上标出了CsMP的数量和放射性占比的分布。用P1~9的箭头标示了主要放射性物质的流动(羽流)轨迹。

2011年的福岛核泄漏事故泄露的CsMP虽然只有数微米左右,但与正常的污染土壤相比,单位质量的放射性非常高(~1011Bq/g),因此局部的辐射影响令人担忧。含CsMP的放射性铯通过羽流气流,像烟雾一样流动扩散。

本次研究分析了20个地点的土壤,分析发现,在核电站附近,CsMP的数量虽然很多,但RF值比较低,水溶性铯的占比较高。在西北方向,CsMP和水溶性铯的占比都很高。在9个主要羽流中,相当于羽流3和8的轨迹。另一方面,南西方向的放射性虽然比较低,但RF值高达80%左右。相当于羽流2的轨迹。根据以上结果推测,CsMP是在2011年3月14日~15日的极短时间内形成并泄露出来的。最初是从福岛第一核电站3号机泄露的CsMP。

本次研究是在日本文部科学省的科研经费挑战萌芽研究项目(16K12585)及公益财团法人三菱财团自然科学研究助成项目(29102)的支援下完成的。另外,相关研究成果已于2019年10月11日发布在国际环境科学期刊《Chemosphere》上。

相关论文
论文题目: Dissolution of radioactive, cesium-rich microparticles released from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in simulated lung fluid, pure-water, and seawater
发表期刊:《Chemosphere》
DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.05.248

※“QCP法”为宇都宫副教授的研究小组2018年开发的定量法。放射性Cs分为易溶于水的形态和不易溶于水的CsMP二种,利用CsMP的性质对CsMP进行辨别和定量。

日文新闻发布全文

文:JST客观日本编辑部翻译整理

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