Cs-137による複雑系土砂粒子群動態解析：吸着汚染物質の滞留期間の予測に向けて

2011年の福島第一原発事故由来のCs-137のうち、河川を流下するものの90%以上が粘土などの微細土砂粒子に吸着されている。河川水中のCs-137は初年度に比べ1～2桁低下しているが、現在も初期沈着量の0.1-0.01%のオーダーで毎年流出し続けている。Cs-137の流路内の滞留に関連して、砂洲（礫洲）などの堆積物中の粗大粒子間隙にトラップされる粘土粒子の挙動の理解が必要である。2022年度には、研究代表者の所属先である津山高専において、実験水路の制作をすすめ、２本の水路を完成させることができた。このうち、7cm幅水路はコンパクトなシステムで泥質を循環させる実験を想定し、粗粒からなる底面に泥質が浮遊する水流を作用させる実験が、15cm幅水路は2021年度に実施した予備実験のような、混合粒径の堆積物の粒径分別作用を観測する実験を想定して作成した。これらの水路制作過程は、2023年4月に新潟大学で開催された日本堆積学会において報告した。現地観測については、2022年９月に南相馬市大原水辺公園におけるドローン空撮を行い、河川工事後の地形データを取得した。この時と、2023年１月に砂礫洲表層の土砂の採取をおこなうなど、現地観測を本格的に始動した。工事の影響で開始が１年遅れる形となったが、2023年末まで観測を続けることで、2年分のデータを取得できる。2023年度は、現地観測を引き続き行うとともに、水路実験を推進し、数値シミュレーションの適用を進めていく。

2011年の福島第一原発事故由来のCs-137のうち、河川を流下するものの90%以上が粘土などの微細土砂粒子に吸着されている。河川水中のCs-137は初年度に比べ1～2桁低下しているが、現在も初期沈着量の0.1-0.01%のオーダーで毎年流出し続けている。Cs-137の流路内の滞留に関連して、砂洲（礫洲）などの堆積物中の粗大粒子間隙にトラップされる粘土粒子の挙動の理解が必要である。2022年度には、研究代表者の所属先である津山高専において、実験水路の制作をすすめ、２本の水路を完成させることができた。このうち、7cm幅水路はコンパクトなシステムで泥質を循環させる実験を想定し、粗粒からなる底面に泥質が浮遊する水流を作用させる実験が、15cm幅水路は2021年度に実施した予備実験のような、混合粒径の堆積物の粒径分別作用を観測する実験を想定して作成した。これらの水路制作過程は、2023年4月に新潟大学で開催された日本堆積学会において報告した。現地観測については、2022年９月に南相馬市大原水辺公園におけるドローン空撮を行い、河川工事後の地形データを取得した。この時と、2023年１月に砂礫洲表層の土砂の採取をおこなうなど、現地観測を本格的に始動した。工事の影響で開始が１年遅れる形となったが、2023年末まで観測を続けることで、2年分のデータを取得できる。2023年度は、現地観測を引き続き行うとともに、水路実験を推進し、数値シミュレーションの適用を進めていく。