福島第一原発事故で放出された高濃度放射性セシウム含有微粒子(CsMP)の広域拡散を定量的に解明

Journal of Hazardous Materials cover for the featured research paper

概要

筑波大学の山﨑信哉准教授、国立臺灣大學の宇都宮聡教授らの研究グループによる研究成果が、Journal of Hazardous Materials に掲載され、筑波大学よりプレスリリースされました。
プレス発表資料(PDF855KB)

本研究では、福島第一原子力発電所事故で放出された高濃度放射性セシウム含有微粒子(CsMP)の広域分布と拡散過程を明らかにしました。福島県内100地点の土壌試料を解析した結果、CsMPの量や放射能への寄与は地域によって大きく異なり、場所によっては土壌中放射能の60%以上がCsMP由来であることが判明しました。

また、大気拡散シミュレーションとの比較解析により、CsMPは2011年3月15日未明に大量に生成・放出され、同日の気象条件により福島県内の広範囲へ輸送されたことが示されました。一方で、3月16日以降に放出されたプルームにはCsMPがほとんど含まれていなかったことも明らかになりました。

本成果は、原子力事故時に放出される放射性微粒子の環境動態の理解を深めるとともに、将来の原子力災害における放射性物質拡散予測や環境リスク評価への応用が期待されます。

論文情報

Uncovering Hidden Dispersion Patterns of Radioactive Cesium-Rich Microparticles from Fukushima Daiichi
Miyazaki, K., Fueda, K., Kadowaki, M., Terada, H., Kozai, N., Iwata, H., Horie, K., Takehara, M., Yamasaki, S., Grambow, B., Law, G.T.W., Ewing, R.C., Utsunomiya, S., Journal of Hazardous Materials, 511, (2026), DOI:10.1016/j.jhazmat.2026.142180 (P-25-13)

メディア掲載

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地下水中トリチウムを用いた水文学解析により福島第一原発から港湾に流出する放射性セシウムの供給源と変動要因を解明

Journal of Water Research cover for the featured research paper

概要

CRiESの元研究員佐藤ひかる氏、CRiESの恩田裕一教授、津旨大輔教授、東京電力ホールディングス(株)の 小畑 克彦氏、岡村 知美氏の研究グループによる論文が発表され、プレスリリースされました。
プレス発表資料(PDF 5.21MB)
この研究では福島第一原発の排水路を通じて同原発の港湾へ流出する放射性セシウム(137Cs)の供給源と変動要因を明らかにしました。タンク水漏洩由来の地下水中トリチウム(3H)を水文トレーサとして活用した成果で、137Csの5割は原子炉建屋に降った雨水が起源の「屋根排水」由来と推定されました。

論文情報

Leaked Tritium Reveals the Source of 137Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant to the Ocean
Sato, H., Onda, Y., Tsumune, D., Kohata, K., Okamura, T., Leaked tritium reveals the source of 137Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant to the ocean, Water Research, 2025, DOI:10.1016/j.watres.2025.124464 (Y-24-01,Y-25-02)

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ハマササゲがもつ”最強”の耐塩性機構が明らかに 〜作物の耐塩性開発に期待〜

Journal of Plant, Cell & Environment cover for the featured research paper

概要

量子科学技術研究開発機構の野田祐作研究員、農研機構の内藤健上席研究員、筑波大学の古川純准教授、東京大学の田野井 慶太朗教授方の研究グループによる論文が発表され、共同プレスリリースされました。
※プレス発表資料(PDF 2.39MB)

この研究ではアズキの近縁種で最も塩害に強いハマササゲの耐塩性機構が解明されました。根からの高いナトリウム排出能力と、根にナトリウムを透過させないバリアの形成が特徴です。また、ナトリウム排出は昼に行われ、夜は休む日周性が確認されました。これらの知見は、耐塩性作物の開発に期待され、淡水資源問題の解決に貢献する可能性があります。

論文情報

Diurnal regulation of SOS pathway and sodium excretion underlying salinity tolerance of Vigna marina
Noda Y, Wang F, Chankaew S, Ariga H, Muto C, Iki Y, Ohashi H, Takahashi Y, Sakai H, Iseki K, Ogiso-Tanaka E, Suzui N, Yin YG, Miyoshi Y, Enomoto K, Kawachi N, Somta P, Furukawa J, Tomooka N, Naito K. Plant, Cell & Environment, 2024, DOI:10.1111/pce.15402 (Y-19-05)

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放射線汚染地域の大規模な森林火災は河川への放射性核種の移動性を高める

Journal of Environmental Science & Technology cover for the featured research paper

概要

筑波大学の五十嵐康記准教授、福島大学のAlexei Konoplev特任教授らの研究グループによる論文が発表され、共同プレスリリースされました。

この研究では、2020年4月にウクライナのチョルノービリ規制区域で発生した大規模な森林火災が、放射性物質の再分布に与える影響を調査しました。火災後、炭化残留物や土壌に含まれる137Csと90Srの存在量を特定し、河川中の濃度を長期的にモニタリングした結果、火災が137Csと90Srの再拡散を促進したことが示されました。ぜひご覧ください。※プレス発表資料(PDF 404KB)

論文情報

Effects of Large-Scale Wildfires on the Redistribution of Radionuclides in the Chornobyl River System
Yasunori Igarashi, Valentyn Protsak, Gennady Laptev, Igor Maloshtan, Dmitry Samoilov, Serhii Kirieiev, Yuichi Onda, Alexei Konoplev, Environmental Science & Technology, 2024, DOI:10.1021/acs.est.4c07019 

メディア掲載

  • AGU Eos(2025年1月30日)
    Wildfires Raise Concern About Remobilized Radioactive Contamination
    Researchers collected soil and ash after the 2020 wildfires in the Chornobyl Exclusion Zone. Chemical tests suggested that the fires made it easier for contaminants to wash into nearby rivers.
Photo: Provided by Denis Vishnevskiy

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阿武隈川を流れるヨウ素129の動きを解析

Journal of Applied Geochemistry cover for the featured research paper

概要

福島大学の脇山義史准教授、金沢大学の松中哲也助教、筑波大学の笹公和准教授方の研究グループによる論文が発表され、共同プレスリリースされました。
プレス発表資料(PDF 489KB)
この研究では、阿武隈川のヨウ素129濃度が福島原発事故前のレベルと同等であることが明らかになりました。また、水試料の中の溶存態・懸濁態のヨウ素129を同時に測定した例は国際的にも少ないことから、福島原発事故に限らず、世界的なヨウ素129の循環を考える上で貴重な知見であると言えます。ぜひご覧ください。

論文情報

Riverine 129I dynamics during high-flow events on the Abukuma River in Fukushima
Yoshifumi Wakiyama, Masumi Matsumura, Tetsuya Matsunaka, Shigekazu Hirao, Kimikazu Sasa, Applied Geochemistry, 2024, DOI:10.1016/j.apgeochem.2024.106134 (E-20-09、E-21-06)

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リモートセンシングを用いたヒノキ人工林の蒸散量広域予測モデルを開発

ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing cover

概要

ERAN2023年度採択者の名古屋大学 五味高志教授、筑波大学の恩田裕一教授、橋本朝陽さんらによる論文が発表されプレスリリースされました。プレスリリース(PDF資料)

論文情報

Satellite remote sensing model for estimating canopy transpiration in cypress plantation using in situ sap flow observations and forest inventory
Hashimoto, A., Chiu, C., Onda, Y., Tateishi, M., Tsuruta, K., Gomi, T., ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2023, DOI:10.1016/j.isprsjprs.2023.11.009 (P-23-04)

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Nature Sustainabilityに論文が発表されました

福島原発事故後の除染が下流域に及ぼした影響を初評価
~土砂流出一時増も放射性セシウム濃度低下と植生回復が影響低減~

原子力産業活動や原子力事故による放射性物質の漏えいは、環境と経済の両面で大きな脅威です。東京電力福島第一原発事故では、半減期が比較的長い放射性セシウム1を含む放射性物質が大量に放出されました。政府主導の除染により 放射性セシウムで汚染された土壌が除去され、放射線リスクは低減しましたが、除染が下流域に及ぼす長期的影響は不明のままでした。

福島県内の帰還困難区域を中心とした地域では、2012年から大規模な除染が実施されました。数年のうちに表土の5 cmと植生が除去され、非汚染土壌に置き換わったため、土地被覆が減少しましたが、その後に植生が回復し、によってこれらの除染地域では土地被覆が再び回復しました。除染された地域でのこうした土地被覆の劇的な変化とそれに伴う土砂や放射性セシウムの動きの変化が、下流の生態系にどのような影響を与えたかを総合的に評価することは、環境の持続可能性(Sustainability)の観点からも重要です。

本研究では、広範囲に農地除染注2)が行われた福島県の新田川流域(図1)を対象に、除染された地域での土地利用の変化が、河川の浮遊土砂注3)と懸濁態 137Cs注4) の動態に与える影響について、包括的に評価しました。土地被覆については、政府の除染データを用いて除染地域境界の変遷をマップ化しました。また、衛星画像に基づき、これらの地域の植生量を示す正規化植生指標(NDVI)5を作成し、その変化を追跡しました。河川への影響については、除染期(2013-2016年)と自然修復期(2017-2018年)またがる長期的な現地調査を行い、上流2地点と下流2地点の計4地点で水流と濁度注6)(10分の時間分解能)及び懸濁態 137Cs 濃度の変動を継続的に記録しました。

これらのデータとリモートセンシング手法を組み合わせ、上流の除染地域における長期的な土地被覆の変化が、下流の河川環境や太平洋への137Cs流出に及ぼす影響を系統的に明らかにしました。

福島の除染は、放射線レベルの低減が最優先課題ですが、大規模な土地改変を伴うため、下流への影響も考慮する必要があります。福島では除染後の土壌の137Cs濃度の低下と地域の多雨がもたらした速やかな植生回復の結果、下流への影響は短期的かつ限定的でした。しかし、一方で、大規模な土地改変が、必ずしも下流への影響を低減するとは限らないことを、本研究は示しています。今後、放射性物質を含むさまざまな汚染物質への対策として大規模な土地改変を検討する場合は、地域の植生回復条件を事前に評価したり、適切な緑化対策を準備したりして、下流の持続可能性に与える影響を最小化することが求められます。

論文情報

【題 名】:Persistent impact of Fukushima decontamination on soil erosion and suspended sediment
(福島原発の除染が土壌侵食と下流の浮遊土砂に与える長期的影響)
【著者名】:Bin Feng, Yuichi Onda*, Yoshifumi Wakiyama, Keisuke Taniguchi, Asahi Hashimoto, Yupan Zhang
【掲載誌】Nature Sustainability
【掲載日】2022年7月14日
【DOI】10.1038/s41893-022-00924-6

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    研究代表者 

    筑波大学生命環境系/アイソトープ環境動態研究センター(CRIED)
    恩田 裕一 教授

プレス発表と公募開始のお知らせ

「放射能環境動態・影響評価ネットワーク共同研究拠点」は4月10日、活動開始をプレス発表いたしました。全文はこちらから閲覧可能です。(PDF: 264KB)

同時に共同研究の公募を開始いたしました。公募要項、申請書は こちらから閲覧、ダウンロードが可能です。たくさんのご応募をお待ちしております。