日本語要旨

2011年3月に発生した福島第一原子力発電所事故により，膨大な量の放射性物質が環境中へと放出された。その一形態として，事故の初期段階に生成・放出された，比較的高濃度の放射性セシウム（Cs）を含む微小な粒子（以下，CsMP）が知られている。CsMPは，Cs以外にも炉内物質に由来する様々な元素を含み，ガラスを主成分とするため水に対して難溶である。本研究では，この粒子がいつ放出され，どのように拡散したのかを明らかにするため，大気汚染常時監視網として全国に設置されている浮遊粒子状物質（SPM）自動測定機のテープろ紙試料に着目した。この試料は，大気中のSPMを1時間単位で自動捕集したものであり，事故当時も多くの測定機が稼働していた。本研究では，3月15日の日中に首都圏を含む関東および周辺地域の計7地点で捕集されたテープろ紙試料から，8点のCsMPを分離することに成功した。いずれも直径1 μm程度の球形で，1粒子あたり¹³⁷Csとして1 Bq弱の放射能を有していた。大型放射光施設SPring-8において，1粒子単位で詳細なX線分析を実施した結果，その化学組成や化学状態は，過去に報告されたCsMPのうち「Type A」と呼ばれるものとよく一致した。同様に，¹³⁴Csと¹³⁷Csの放射能比についても，Type AのCsMPとの対応が見られた。よって本研究から，原発から250 km以上離れた地域を含む関東および周辺において，Type AのCsMPが3月15日の日中の時点で飛散していたことが実証された。また，当時の気象データを利用した流跡線解析，さらに事故事象と対応付けた考察を行った結果，これらのCsMPは3月14日夜から15日未明にかけて原発2号機から放出された可能性が高いと結論づけられた。本研究で得られた知見は，事故による環境および生体への影響の実態を評価する上で，きわめて有益な情報になると期待される。