Establishment of evaluation method and elucidation of environmental migration process for anthropogenic iodine-129 by accelerator mass spectrometry

加速器质谱评价方法的建立及人为碘129环境迁移过程的阐明

• 批准号: 22H02001
• 负责人: 笹 公和
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02001/
• 关键词: ヨウ素129; 加速器質量分析法; ヨウ素129標準試料; 長半減期放射性ハロゲン; ヨウ素環境移行; 標準試料; 環境移行; 人為起源; 人新世

長半減期放射性核種であるヨウ素129 (I-129:半減期1,570万年)は，天然で生成される他に核分裂生成物として原子力関連事故でも放出される核種であり，被ばく影響の大きいヨウ素131 (I-131:半減期 8日)に対する代替指標ともなっている。近年，加速器質量分析法（AMS）の技術発展により，I-129/I-127同位体比として，10E-14程度までの高感度検出が可能となった。本研究では，AMSによるI-129の検出感度と分析精度の向上を図り，I-129の標準試料を開発することで，I-129分析の評価手法を確立する。I-129分析の値付けの世界標準を確立して，環境に加わった人為起源I-129の核種スパイクを追跡することで，I-129の環境移行過程の解明に寄与する。本年度は，I-129のAMS標準試料について，開発準備を進展させた。人為起源のI-129を含まない安定ヨウ素(I-129/I-127同位体比: <10E-14)として，古い年代の深層ヨウ素を希釈用に準備した。福島第一原発事故により環境中に加わった人為起源I-129の痕跡を福島県および周辺地域の土壌，河川水，海水を用いて確認をおこなった。陸域における河川への流出については，福島県新田川を対象として，河川水，河川底土，懸濁物質と溶存物質のI-129濃度を測定した。また、福島第一原発での処理水に対応した周辺海域でのI-129分布の基礎調査を実施した。I-129の降下量調査では，筑波大学（太平洋側）と金沢大学（日本海側）のそれぞれで降水を採取して測定を実施した。その他，人新世キーマーカー層序のデータとして，別府湾堆積物中のヨウ素同位体の分析を実施した。また，南大洋や日本海などにおける海水中のI-129分布調査を実施した。海洋循環調査を含めて，I-129の全球的な物質循環の評価を実施する予定である。

The long half-life radionuclide, element 129 (I-129: half-life 15.7 million years), is naturally produced and released as a fission product of another atomic force related accident, and is greatly affected by the substitution of element 131 (I-131: half-life 8 days). In recent years, accelerator mass analysis (AMS) technology development, I-129/I-127 isotope ratio, 10E-14 level of high sensitivity detection is possible. In this study, the sensitivity and analytical accuracy of AMS I-129 were improved, the standard sample of I-129 was developed, and the analytical evaluation method of I-129 was established. The world standard for the value of I-129 analysis has been established, and the anthropogenic origin of I-129 nuclide has been traced. The interpretation of the environmental migration process of I-129 has been carried out. This year, I-129 AMS standard sample preparation and development preparation progress. Anthropogenic origin of I-129 contains stable elements (I-129/I-127 isotope ratio: <10E-14), and ancient and deep elements are expected to be prepared for use. Fukushima Daiichi accident in the environment to add traces of artificial origin I-129 around the region of the earth, river water, sea water to confirm I-129 concentrations in river water, river subsoil, suspended substances and dissolved substances were measured. Basic investigation of I-129 distribution in the surrounding sea area for the treatment of water in Fukushima Daiichi was carried out. I-129 precipitation survey conducted by Tsukuba University (Pacific Ocean) and Kanazawa University (Japan Sea) The analysis of the isotope in the Beppu Bay sediments was carried out. Also, an investigation of the distribution of I-129 in seawater from the Southern Ocean and the Sea of Japan was carried out. The Ocean Cycle Survey (OCS) includes a global assessment of the material cycle of I-129.

项目成果

加速器質量分析法における環境中の難測定核種の検出技術に関する進展

加速器质谱法检测环境中难测核素技术进展

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤博隆;三好茉奈;Ranggi S. Ramadhan;Winfried Kockelmann;加美山隆;笹公和
• 通讯作者: 笹公和

Chlorine-36 deposition at Tsukuba, Japan, after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

• DOI: 10.1016/j.nimb.2022.10.003
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms
• 作者: K. Sasa;Yuta Ochiai;Y. Tosaki;Tetsuya Matsunaka;Ts. Takahashi;M. Matsumura;K. Sueki

加速器質量分析に携わる実験室のヨウ素129降下量調査（2022年夏季）

对加速器质谱实验室中碘 129 沉降物的调查（2022 年夏季）

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Sato;M. Sato;A. Kusumi;Y. Sakurai and T. Kamiyama;松中哲也，落合伸也，松村万寿美，高橋努，末木啓介，笹公和;松村万寿美，笹公和，松中哲也，高橋努，坂口綾，末木啓介
• 通讯作者: 松村万寿美，笹公和，松中哲也，高橋努，坂口綾，末木啓介

筑波大学6 MVタンデム加速器質量分析装置における多核種AMSと応用研究の現状

多核素AMS现状及筑波大学6 MV串联加速器质谱仪应用研究

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Ohashi;H. Sato;N. Odaira;D. Ito;Y. Saito and T. Kamiyama;笹公和，高橋努，松村万寿美，松中哲也，坂口綾，末木啓介
• 通讯作者: 笹公和，高橋努，松村万寿美，松中哲也，坂口綾，末木啓介

加速器質量分析法による宇宙線生成核種の検出と地球化学への応用

加速器质谱检测宇宙射线产生的核素及其在地球化学中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Niu Xiongwei;Zhao Dapeng;Isozaki Yukio;Nishizono Yukihisa;Inakura Hirohito;笹 公和
• 通讯作者: 笹 公和