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大気中の放射性核種濃度の変動に関する研究

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(1)

著者 多田 哲郎, 趙 蘭才, 小村 和久, 阪上 正信 著者別表示 Tada Tetsuro, Zhao Lancai, Komura Kazuhisa,

Sakanoue Masanobu

雑誌名 地球化学

巻 20

号 2

ページ 98‑102

発行年 1987‑03‑15

URL http://doi.org/10.24517/00063581

doi: 10.14934/chikyukagaku.20.98

(2)

大気 申 放 射性核 種 濃度 変 動 関 す る研 究

 哲郎

St

 蘭才 * *

小村 和

阪 上

 

正 信

1 .

は じ め に

  大 気 中存 在 す放 射 性 核 種 うち 浮 遊 塵存 在て い るの に い て は

当施 設1982年 フ ィ

2

ア サ ン

補 集

7Be 2i°

Pb

γ線 測 定定 常 的検 出 さ れ

ま た後 者21°Po も放 射 性 化 学 分 離

α線 測 定 をえ ば検 出 き る Lambert Sanak (1985) と め た2],Pb

!’‘Po 起 源

存 在 量

循 環 系の モ

よ る と

そ れ ら生 成 起 源大 地XthRa 壊 変生 れ大 気放 出さ れ た気 体 状t22Rn れ が放 射 性 壊 変 途 中短 寿 命 核 種

11°Pb (Tv2

22

3年 )

21Bi (Tv

5

01

  m°PO

T

,/

138

. 38

が 順 次 生 成 す る が

そ れ ら は 比較 的長寿命 た め遊 塵付着 して 主 に降 水に よ

地 表到 達 す

2°Pb

21°Bi

1°Po 存在 定 常 状 態え る と2]°

Bi

2°

Pb

ま た はm°PO /2L°Pb 放 射 能よ り平 均滞留 時間推定で き ると がら れ

Lehmann

 and  

Sittkus,

1959 Ne

vissi et α

1. ,

1974e

 7Be 宇 宙 線陽 子 等

に よ る

気 主 成 分14N 160 核 破 砕に よ り成 層圏 さ れ る

そ の生 成 量宇 宙 線 強 度高 緯 度

地 方い こ

春 期 な ど成 層 圏か ら流 圏

大 気混 合活 発時 期地 表 近 く7Be 濃 度高 まる と さ れプ リグ リ

ク の現 象指 摘

  本 研 究で は浮 遊 塵 中mCPb

7Be 濃 度変 動

い て気 象 現 象関 連 性浮 遊 塵滞 留 時 間評 価

い て検 討 し

2 .

試 料と方 法

試 料

5

段 階粒 度 別浮 遊 塵 を 選 別 捕 集 す る

ム エ ア プ ラ

AH

略 ) を 用

1

月補集し たt

ュー

HV

と略 )い て

1

日 闇 連捕 集 し た もを 使 用 した な お

Pallflex社 製ガ ラ 繊 維

ィ ル

を主使 用 し

,一

に は住 友 電 機 製 ボ ア

も用い た

浮 遊 塵 捕 集 後

ガ ラ繊 維 ィ ル

重 量 増 加た の

そ の

3

/4

35mm

 ¢ 加 圧 成 型 し

ア フ

は そ ま ま

5

cmX5  cm ec折り た

γ線 測 定 線源 と し た

2i°Pb Ge

LEPS 46

. 5keV

γ

7Be

Ge

(Li) 検 出器477

. 5eV

γ線 を 各測 定 定 量 を行

m°PO 収 率

し て

定 量21

°

Po

を 添 加し た 放 射 化 学 的 分 離

電着 線 源作 成

, Si

表 面 障 壁 型 検 出 器α線 測 定定 量 を 行

3 .

結 果

3 .1

  浮 遊 塵 中2’°Pb

7Be 濃 度月 別 変 動

 AH い て採 取 測 定浮 遊 塵 中m

°

pb

7Be 月 別 変動 を1983年4月か ら本 年1月月 間 水 量 と も に

Fig

1

示 し 両 核 種 濃 度も約

3 〜

5倍

変 動様 子類 似て い変 動様 子 と は 逆関 係が み ら れ る こ の

2

地 表 近大 気に お け る

降水に よ る洗 浄 効 果 が あ と考え ら

季 節 変 化

い て

3 〜 5

両 核 種 濃 度の ピ

見 ら

る が

7Be て は

原因

も考 え られ る が

成 因な るm

, ,

pb

も 春に ピ

む し両 核 種 濃 度の ピ

ク は こ

時 期お け降 水 量ら く浮 遊 塵洗 浄 効 果 低 下よ るか なり寄 与 すの で は なか とえ ら れ

  Fig

.1

同 時当施 設小 村南 極い て捕 集  

Study

 on  variat1ons  of radionuclide  concentrations  

in

 atmosphere

金 沢 大 学 理 学 部 低レ ベ ル 放 射 能 実 験 施 設 Tetsuro TADA

 ZHAO  Lancai

 Kazuhisa  KOMURA

  and  Masanobu  SAKANOUE  Low  Level Radioactivity Laboratory

 Kanazawa  University

  

Wake ,

 

Tatsunokuehi,

 

Ishikawa

 

923−12,

 

Japan . 1986

11

8

受 理

(3)

99

100

o

Be

7fCi1

   一        南  一                一          〜

    

r_−ー

   L

ー    

Pb

_

210fCi3

ntactiCL

−一 . 一

 

 

一 一

 

 

s

… ctica

−一 一 一 … … ・ 1

lOOO

    Be

7fCim  

     . 1

一 一

100 

. . . . . .

a

. . . . . . . . . . .

L

−一 .

t 

’ 1be., 一.

マ、 . .

     丿   

     r  

I

    

.    . 『

. . . . .

廿

. .

高. 『 ’

   10 P 21fCim3          

100

10

Rainfallmm month

  [

            _ 呪 」 L

「一

i

  .

   

83

84

85

Fig

. 1

  Monthly  variations  of 

Pb −

210 and    

Be−7

 concentrations  

in

 aeosols

「 … .

「 「

〜 一 冖 … . .

 

F

.  

2

 

r

μ  

∩ .

   

】 F 【 一 .

し た浮 遊 塵試料い て の測定 値し た 当施設

い の あ る原 因 い て

南極雪氷覆 わて いた め土 壌mRn 放 出

れ か ら生 成 す2’°Pb もす くな る と と

極 地

宇 宙 線 強 度た め7Be 生成り多

い こと が考 え ら

 

粒 度 分 布 い て は 正規対数率紙累積粒 度 分布を と気動 力 学 的 放 射 能 中 央 径 (

AMAD

め る と2L°

Pb

O

5μ m

° Be

0. 8

μm 中 央 径

2 〜 3

μ m と比 さ い こと か らが り成 分か ら寄 与 え ら

3 .2

 浮 遊 塵 中21°Pb

7Be 濃度の 短時間変動  

HV

tt°

Pb

7Be遊 塵中濃度時間

昨年

1 〜9

い てFig

. 2

降 水量 と と もし た こ で

3

検討して注目

1

両核種 濃度傾向類 似 性

2

両 核 種濃度降水傾 向逆 相 関 性

3

降 水

ど な期 間核種濃 度変原 因

 

1

て は

Fig .3

示 す

縦 軸 々 の 7Be

2mPb 濃 度 を

タを

て み るほ ぼ

1

2〜2

変 動

, ’

m

°

pb

TBe平 均

0. 2

とな て ほ

こ の こ とか ら地 表 近 く大 気両 核 種挙 動降 水る洗 浄 効 果 な ど

な お

南 極 は先 た理 由 i°Pb/Be比め て

春 先試 料 プ リ グ リ

起 因 す

2’°Pb/7Be 低 下 も う か が わ れ る

 

2

い て Fig

. 4

示 すよ う

縦 軸 21°

Pb

濃 度降 水 量を と こ こ で降 水 い て は サ 丿開 始2時 間 前か ら

IooRalntaU

mm

       

     

ポ 1 笛 訟

R

 一

IMA

11r

                1

       

11

JUN    jUL   AUG

              SEP

Fig .2

 

Variations

 of Pb

210 and  Be

7

concentrations  with  time as compared with  the rainfal1

   

50

ξ

σ

0

       

 0

4

        

 

3

 

三 20

10

u

89

甲 8Q

   . 「 ζ

  /

Q

’ ・

s

  尹

 

R O

36

、     ド     ’

o

/ 翻

諭 1 免・・ R

7

   /

   

 

 

   

R =O.

19 

       

 °

°

      e

    50     TQO    150    

200

Be 7

 conc

 

in

 air 

dust ( fCi

m3 )

Fig

. 3

  The relationship  

between

 concentra

   tions of 

Pb −210

 

in

 aerosol  and  that of    Be

7

   R duPb 7Be  activity  rat o

lill

_ s

    △

HV

 

Antarctica

終了で の積算降水 量を と

明 ら か な関 係は み ら れ な か

た が

,一

” °Pb 

ee

い の降 水 量場 合現 わ

降 水 量

場 合 い て ぱ

Pb

高 濃 度で は な い こ と が明 ら

(4)

関係解に は風 向

風 力 等要 素 を と入 れ 必要が あ る と

100                50

ζ

西

  α

 

 

o

         

       

 

           

                         

O     IO   20     30     40

  Pb 210

 

conc .

 

in

 

air

 

dust           ( fCi / m3 )

Fig

4  The relationship  Qf 

Pb −210

 concentra

   tion 

in

 aerosol  with  

the

 amount  of rain

   fall 

in

 the 

period

 

from

 12 

hours

 

before

   sampling  to the end  of the sampling

★ 1

 

3

て は

Fig。 2

1 ,

2

し た時 期核 種 濃 度2】°

Pb

異 差原 因 を 考 えみ よ 期 間 本 列 島か ら説明 す る

1

で は

Fig,5

よ う に台 風

8

E

海 を 通 過 し た たti°

Pb ,

7Be 濃 度海 洋 か ら

南 風吹 き込 濃 度低 下

2

で は台 風

3

し て き た た めm

pb

Be濃 度大 陸 か北 風吹 き込み そ濃 度 上 昇 を 持 ら し たと考え られ る ま た こ こ

た地 域

海域2tOPb

7Be 濃度い に い て

21°

Pb

関 して は

Lambert

Sanak

(1985 )

世界 各21

Pb

濃 度分 布 も参 考と な

7Be

し て は そ の生成に は宇宙 線 強 度関 係 す緯 度 大 小 が影響 え る

3 .3

 mepb 降 下 量日本 各 地で の

 本 各 地

を おい て同 時 捕 集 す

と は困 難な た め

21 °

Pb

降 下 量 をみ る た め田 土栽 培さ れて い る 生葉と タ 栽 培 」壌 中21°Pb 量 を 求め た結 果

Fig .6

本海 側太 平 洋 側り も2

〜 3

倍 高2b°

Pb

濃 度 を 示て い る

こ の理 由年 間 を通 じ て降水

い の

2:°Pb 濃 度北 か ら季節 風 く冬積 雪 m°pbが 日本 海 側降 下

蓄 積す る た め と (Fukuda  and  

Tsuno −

gai

1975Q

3 .4

 21°

Po

epb 放 射 能 比る浮 遊 塵平 均 滞 留    

★ 2

Fig

5   The meteorological  charts  of sampllng  

period

 approaching  typhoons  near  

Japan .

       1)7th August

1985 ★2)27th August

1985

(5)

101

       

     

     

       

23

Fig .6

 

Fallout

 

Pb −

210 concentrations  in the rice

field soils raw  

tobacco

 

leaves

 and

     tobacco

field soils in 

Japan .

(A)Rice

field soils

B

Tobacco

 

leaves

(5) Takada

6

Kanazawa

C

Tobacco −field

 soils

7

Ashikage

(1) Sapporo

2

Morioka

3

)Akita

4

) 

Sendai

8

)Kanuma

9

Imaichi

10

Utsunomiya

(11)Mito

2) KohnQsu

(13)

Tachikawa

(14) 

Chiba

15

) 

Kohfu

(16)Nagano

17

Habikino

(18) 

Okazaki

(19)

Tsu

(20Tottori

(21)

Okayama

22

Tokushima

(23)Kagoshima

(24)Kuma oto

25

Tsukushino

 m°Bi 定 量め た21

Bi/

’ ” °

Pb

滞 留 時

算 出mvpbve2Rnる評 価 は行 わ なか

こ こ で 21°

Po

:…Pb 比 か らみ か平 均 滞 留 時 間

算 出

な お そけ正 確値 を 求 m°

pb

1°Po 成 長す くる よ う プ リ 期間短 く

1°Po 測 定 まで の分 離時 間を 短 くすよ う 1の サ

よ る とzUPo m°pb 0

07と な り 平均滞留時間

2

  日 と算 出さ れ た

れ は

言 わ

6 〜8

日 よ り は か な り あ る

21°PO

使 滞留 時 間 り 土 壌か ら過剰!’°

Po

導入え ら れ る が

Table.1

タ を み も大は な

時 期降水 た た め に浮遊塵大気 中長 く滞 在 しm

° pb

21

[ : Po

成 長し た

ま た最 近 注 目 を 集 め て 21

” PO

放 出 (Lam

− bert

 et al

. ,1979.1982

Kuroda

 et al

. ,

1974

Sheng

 and  

Kuroda ,

1985) 寄与

. . .

え ね ば な ら な火 山か ら影 響

い て今 後課 題 とし て研 究て い

降 水

前 後滞 留時間検討必 要 思 う

(6)

Table 1 Po-210concentratlonandPo-210/Pb-210ratlo

m surface air.

SampleSizeRange

Po-210 Gross

Error

(dpm) (%)

PbJ210

Gross Contrib.

Cdpm) (dpm)

Net Po-21e

Po-210

Pb-210

(dpm) (fCi/m3)

<Ll

um

1,IL2.0 gem 2.0-3.3 pm 3,3-7,O pem

>7.0

"m

Total Amount

16.663,241.301.49

1.22

2.84.46.03.96.3279.039.1

23.7 11.5

8.1361,4

4.57・O,64O.39O.19O.1312.092.60O.91

1.30

1,0917,99

O.955O.205O.072O.107O,0861.42O.043O.066O.038O.113O.136O.050

(mean)

M 'Sampling

intei-v-a-l':.Dee. 1-i5 Analyzed

analysis :

2-5days

!- wt

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