照射ウランを用いた原子炉事故で生成する放射性エアロゾルの生成過程の解明

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福島原発事故などのシビアアクシデントにおいて放出される放射性エアロゾルの一部には、核燃料物質であるウランが含まれていたことが報告されている。2021年度までの研究によって、溶液エアロゾル粒子の生成過程においてはエアロゾル粒子に付着する元素の化学的性状が大きく影響を与えることが明らかとなったため、2022年度よりウランが付着する生成過程について調査を行っている。エアロゾル粒子に付着するなどして含有されるウランの量は極少量であるため、フィッショントラック法を用いた極微量のウランの定量分析法を適用することを試みた。その結果、日本の土壌粒子に含まれる程度のウラン濃度であれば、ウランを含んだエアロゾル粒子の識別が可能であることがわかった。また、環境中には1950年代以降の核実験フォールアウトが残存しており、その中にウランを含んだ降下物粒子が混在していると、事故で生成したエアロゾル粒子との識別が困難となる。そのため、1960年以降に気象研究所が捕集した大気降下物試料に対してフィッショントラック法によるウランの分析を行ったところ、最も核実験が頻繁に行われた1960年代の降下物においてもウランが検出されることはなかった。したがって、福島第一原子力発電所の事故によって生成し環境中に放出されたウランを含んだエアロゾル粒子の性状調査において、フィッショントラック法が適用可能であると判断した。環境中に放出されたウランを含有するエアロゾル粒子の性状を調査することで、その生成過程についての知見を得ることができると考えられ、事故時の放射性物質による汚染状況の予測や汚染後の拡散予測などにおいて重要性が高いと考える。