3.茨城県つくば市における大気中の放射性希ガスの観測

 

気象研究所では、人工放射性核種の地球化学的トレーサーとしての利用を目的に、85Krの大気中濃度の観測を継続してきた。大気試料は気象研究所屋上において19955月から採取を始めた。採取期間は1週間で約10m3を採取し、当初は全球に観測網を展開しているドイツ大気放射能研究所(BfS-IAR)に試料を送付し、BfS-IARにおいて分析が行われてきた。2000年からはBfS-IAR方式に基づく85Kr測定装置を気象研究所においても整備し、つくばにおいて採取された試料をBfS-IARと気象研究所双方で測定できる体制を確立した。実試料による比較試験により、ほぼ6%以内で双方の分析値が一致することを確認している。さらに20036月からは空間的分布把握のため、青森県原子力センター(青森市)における連続観測試料の分析を気象研究所で実施している。

1995年からのつくばで観測した大気中85Kr濃度を図1に示す。19973月~20006月を除いて、一時的に通常よりも1桁近くも高い大気中85Kr濃度が観測された。これらは気象研究所の北東約60kmに位置する東海村核燃料再処理施設稼働日と一致しており、再処理施設からの放出された85Krの影響によるものと判断される。一方、東海村再処理施設が休止していた19973月~20006月にあってもイギリスやフランスにおける再処理施設は稼働していたにもかかわらずつくば市においてはその影響が顕著に現れることはなく、観測された85Kr濃度は他の北半球中緯度(北緯3040°N)地点での観測値(およそ1.3Bq/m3)と同程度であった。また、19999月末のJCO臨界事故の際には緊急モニタリングを行ったが、つくばでは、有意な濃度上昇は認められなかった。

東海村施設からの影響のない期間のデータを、つくばにおける大気中85Krのバックグラウンド濃度とすると、バックグラウンド濃度は夏に低く、冬に高いという季節変動を示した。これは、つくば市上空をおおう気団中の85Kr濃度の差異を反映したものであろう。すなわち冬季の大陸性気団では85Kr濃度は高く、また夏季の海洋性気団では85Kr濃度が低いことを示している。バックグラウンド濃度は季節変動を伴いながら年々増加する傾向にあることがわかった。急激な濃度増加の見られた1995-1996年間を除けば、1996-2004年間では0.03Bq/m3/年の速度でほぼ直線的に増加を続けており、核燃料再処理からの放出により、全球的な85Kr濃度の上昇が依然として続いていることが示された。つくばにおける大気中85Krのバックグラウンド濃度は2004年の時点で約1.4Bq/m3にまで達した。

2で示したように、20036月から観測を開始した青森市においては、つくば市で見られるような一時的な大気中85Krの高濃度現象は観測されておらず、東海村における再処理の直接的な影響はみられない。青森市における大気中85Kr濃度は、つくば市におけるものと同様に夏に低く、冬に高いという季節変動をもっている。しかし、青森市の値はつくば市のものに比べて年間を通して高い。これは、85Krの発生源が北半球高緯度域に偏在していることを反映したものと考えられる。

 

 

〔掲載論文〕(Full texts are not available online, please contact the authors for reprints.)

Hirota, M., K. Nemoto, A. Wada, Y. Igarashi, M. Aoyama, H. Matsueda, K. Hirose, H. Sartorius, C. Schlosser, S. Schmid, W. Weiss, K. Fujii, Spatial and Temporal Variations of Atmospheric 85Kr Observed During 1995-2001 in Japan: Estimation of Atmospheric 85Kr inventory in the Northern Hemisphere, Journal of Radiation Research, 45, 405-413, 2004

 

 

 

1 85Kr concentration observed at MRI, Tsukuba during 1995 to 2005

 

2 Background 85Kr concentration observed at Tsukuba and Aomori during 2003 to 2005