Radiocaesium and tritium dynamics in coastal waters and fish filet in

Radiocaesium and tritium dynamics in
seawater and marine biota in coastal
region at Fukushima
福島県沿岸の海水および海洋生物中の
放射性セシウムとトリチウムの動態
Michio Aoyama1 and Takashi Ishimaru1,2
1, IER, Fukushima Univ.
2, Tokyo Marine Science Univ.
IER symposium, Fukushima, 19 March 2015
今日の講演内容
研究の概要
先行研究ー過去の知見 （河川、降下物、濃縮係数）
137Csの海水中濃度の歴史：2013 IAEA総会科学フ
ォーラムでの講演から
137Cs,90Sr,３Hの福島事故による環境への放出量
海水と魚筋肉中放射性セシウムの挙動
海水と魚筋肉中トリチウムの挙動
まとめ
研究資金、共同研究、研究協力
１、 環境放射能研究所 海洋プロジェクト（代表 石丸
隆） 2013年7月開始 2015年3月終了
２、 新学術領域 福島原発事故により放出された放
射性核種の環境動態に関する学際的研究 （代表
恩田裕一、海洋班 海洋生物班） 2012年から2016年
３、金沢大学との地下測定室での共同研究
2014年3月開始
４、電力中央研究所との沿岸での放射能測定および
モデル計算での共同研究 2014年開始
５、福島県水産試験場との共同研究
2015年3月開始
（東京海洋大と県水試は以前から共同研究）
６、フランス放射線防護・原子力安全研究所と福島大
学の包括協定に基づく共同調査2014年10月
先行研究（過去の知見）
１、放出された放射能のマスバランス（Aoyama のIAEA で
の報告 2013年9月、Povinec＆ Aoyama 2013）
２、陸上に降下したセシウムの動態（粘土鉱物に吸着され
たセシウムは、簡単には外れない。流出率は50年でも12％）
２、河川からの寄与（粘土鉱物に吸着されたセシウムは、海
水と接触すると、一部は外れて海水に移行するかもしれ
ない？しかし、陸から海への総量は極めて少ない。100年
で１００TBq,陸上降下量の５％：Pratama et al., 2015）
３、海底土からの寄与（粘土鉱物に吸着されたセシウムは、
魚体内に入っても排出するのみで、体内へはいかない）
４、魚筋肉 セシウムとトリチウムの濃縮係数 (IAEA, 1985;
Poston and Klopfer 1988) セシウム：１００ トリチウム：１
Decay corrected accumulative fallout of 137Cs
derived from atmospheric weapons tests as of 1970
In Northern Hemisphere
765±79 PBq 1970
In the North Pacific Ocean
290±30 PBq 1970
69±7 PBq 2011
Chernobyl accident 1986
85 PBq
Michio Aoyama, Katsumi Hirose and Yasuhito Igarashi, Reconstruction and updating our understanding on the global
weapons tests 137Cs fallout, Journal of Environmental
Monitoring, 8, 431-438, 2006.
137Cs
mass balance
14–17 PBq to the
atmosphere
12 - 15 PBq to the ocean
140 PBq in stagnant water
Boiling Water Reactor Systems "Nuclear
Reactor Concepts" Workshop Manual, U.S.
NRC
3.6±0.7 PBq to the ocean
(Tsumune et al., 2013)
700 PBq was in the three core
(Nishihara et al.,, 2011)
230 PBq 回収
30 GBq day-1
Revised estimation
More than 99% of released radioaesium to the ocean
was transported offshore, then to the ocean interior
従って、研究するべきは海水中のセシ
ウム（とトリチウム）の動態
海水の移流拡散
有機物としての動態(極微量放射能測
定）
餌（極微量放射能測定）
魚の取り込みと濃縮
Tomioka
Tokyo Univ. Mar. Sci. Tech. (TUMSAT) time-series monitoring
Fukushima
Dai-ichi
NPP
T/V Umitaka-maru 1-8 July 2011
15-24 May 2012
14-23 May 2013
13-22 May 2014
T/V Shinyo-maru 17-25 October 2011
23-31 October 2012
15-25 October 2013
16-27 October 2014
Collaboration with IER
CTD-RMS System
Multiple core sampler
Plankton sampling
MTD Net
IONESS Multiple
Opening/Closing
Net
ORI Net
Sampling with a
submersible
pump
Dredge sampling for benthos
15
Heart urchin
（Echinocardium
cordatum）
Heart urchin
（Brisaster latifrons）
Polychaetes
Sea star
（Distolasterias nipon）
Heart urchin
（Spatangus leutkeni）
Brittle star
（Ophiura sarsi）
Sea star
（Asterias amurensis）
Brittle star
（Ophiothrix panchyendyta）
16
Sea star
（Luidia quinaria）
Sea cucumber
（Molpadia sp.）
Mebaru （Rock fish） project
Cesium concentration of rock fish is still high compare to bottom fish such as
olive flounder and greenling.
Large volume filtering system
For collecting suspended particles
Cs-137: 7266±43 Bq/kg
October 16, 2013
18
Trawl net sampling off Hisanohama
(Stn. H)
Fishing of rock fish (Sebastes cheni) by gill net and
line fishing off Kuma river (Stn. Km)
３H
mass balance
? PBq to the atmosphere核実験による地球上への
総降下量：186000 PBq
海洋総量
8000 PBｑ
宇宙線起源 2200 PBq
？ PBq in stagnant water
Boiling Water Reactor Systems "Nuclear
Reactor Concepts" Workshop Manual, U.S.
NRC
0.1-0.5？ PBq to the ocean
(Povinec & Aoyama , 2012)
１ PBq was in the three core
(Nishihara et al.,, 2011)
回収量は０
魚筋肉中のトリチウムは海水と同じレベル
福島第一原発由来
陸上の水循環
核実験と天然に生成した
３Hレベル
まとめ
福島第一原発の近傍をのぞき、海水中放射性セシウム放射能
は事故前の核実験起源レベルまで戻り、トリチウム放射能は
天然に生成するレベルとなっている。
２０１１年事故時に比べると桁違いに少ない量であるが人工放射
性核種の漏洩は継続している。137Csでは一日あたり10 GBq。
沿岸海水中では粒子体有機物の割合が外洋に比べると10倍以
上であり、放射性セシウムの循環過程に影響を与えているこ
とが示唆された。
魚筋肉への放射性セシウムの移行について、ほとんどの魚種で
濃度の低下が確認された。しかし、従来の濃縮係数では説明
できないケースが特定の魚種で見出されている。トリチウムの
魚筋肉への移行については、濃縮はおきずに、海水と同じレ
ベルとなるとの従来の知見が確認された。
特定の魚種で従来の濃縮係数では説明できないケースについ
ては、安定体セシウムの測定により、加齢による何らかの変
化が寄与している可能性が示唆された。