福島県の水田土壌における放射性セシウムの深度別濃度と移流速度  [in Japanese] Vertical Concentration Profiles of Radioactive Caesium and Convective Velocity in Soil in a Paddy Field in Fukushima  [in Japanese]

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Abstract

福島第一原子力発電所事故で放射性物質が多量に降下してから約2か月後に,耕起されていない水田の深さ15cmまでの表土を厚さ1~5cmの6層に分割してサンプリングし,放射性セシウム(<SUP>134</SUP>Csと<SUP>137</SUP>Cs)の鉛直濃度分布を求めた結果,放射性Csの88%が0~3cmに,96%が0~5cmに止まっていた。しかし,量的に大半は表面付近に存在するものの,15~20cmの層まで新たに降下した放射性Csの影響が及んでいた。濃度分布から求めた放射性Csの平均移動距離は約1.7cmで,70日間の雨量(148mm)から蒸発散量を引いて体積含水率で割った水分子の平均移動距離は約20cmと推定され,土壌への収着により,Csの移流速度は水の移流速度に比べて1/10であった。しかし,文献にみられる実験室で測定した収着平衡時の土壌固相と土壌水との間の分配係数から計算される移流速度よりは2~3桁大きく,現場の移動現象が収着平衡からほど遠いことを示している。一方,耕起された水田では,表層の高濃度の放射性セシウムが0~15cmの作土層内に混合されて平均値(約4000Bq/kg)となっていた。

Concentration profiles of <SUP>134</SUP>Cs and <SUP>137</SUP>Cs were obtained in an undisturbed paddy field before plowing in Fukushima prefecture on May 24th, 2011, about two month after explosions of Fukushima Daiichi nuclear power plant. Top soil of 0 - 15cm was sampled, by separating it into 6 layers of 1 - 5cm thick. Resulting concentration profile indicates that 88% of <SUP>134</SUP>Cs+<SUP>137</SUP>Cs existed within 0 - 3cm and 96% within 0 - 5cm layer. However, although most of radioactive Cs stays within a few cm surface layer, a part of it already reached 10 - 15cm layer. Mean travel distance of <SUP>134</SUP>Cs and <SUP>137</SUP>Cs were calculated from the profile to be 1.74cm;on the other hand, mean travel distance of water molecules during the 70days was also estimated as [precipitation - evaporation]/[volumetric water content] to be about 20cm. Therefore, convective velocity of Cs was 1/10 of water due to sorption of Cs on soil. However, this ratio of Cs velocity is 2 - 3 order greater than that calculated from soil-soil solution distribution coefficients(Kd) for soils of Japanese paddy field shown in a literature, indicating that the movement of Cs in the field occurs in condition far from sorption equilibrium.

Journal

  • RADIOISOTOPES

    RADIOISOTOPES 60(8), 323-328, 2011-08-15

    Japan Radioisotope Association

References:  4

Cited by:  10

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10029508591
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00351589
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    00338303
  • NDL Article ID
    11212706
  • NDL Source Classification
    ZM35(科学技術--物理学) // ZN36(科学技術--原子力工学・工業) // ZP2(科学技術--化学・化学工業--物理化学) // ZS45(科学技術--医学--放射線医学)
  • NDL Call No.
    Z15-20
  • Data Source
    CJP  CJPref  NDL  J-STAGE 
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