３．海水中の人工放射能－世界の海洋について

　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1995年5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。つくばにおける観測は、2006年3月で終了した。

　1995年からのつくばで観測した大気中⁸⁵Kr濃度をFig. 1に示す。1997年3月～2000年6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1997年3月～2000年6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30～40°N)地点での観測値（およそ1.3Bq/m³）と同程度であった。また、1999年9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、核燃料再処理施設からの放出により、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。

図1　太平洋海域2のデータ分布　　　　　　　　　　　図2　海域2での¹³⁷Cs濃度の時系列　

　1990年代後半までは、（Aoyama et al., 2006; Hirose and Aoyama, 2003；青山・廣瀬、2006）表面海水中¹³⁷Csの濃度は見かけの半減時間15.7年で減少しているが、最近の10年間を見るとほとんど減少していない。大気側からの新たな供給がない状況で、海洋表層での¹³⁷Csの濃度を維持するためには、相対的に高濃度の海水の移流がソースとして必要となる。海域2の南側の亜熱帯域で海洋表層の¹³⁷Cs濃度の半減時間が長くなることから（Aoyama and Hirose, 2004）、中部北太平洋でサブダクションにより表層から亜表層や中層に沈みこんだ¹³⁷Csが亜表層から中層における中緯度から低緯度側への南向きの内部輸送により、輸送されていることがわかった。近年海域2で見られている表層の¹³⁷Cs濃度が減少しない現象は、海洋表面に降下したのち南向きに輸送された¹³⁷Csの一部が、亜熱帯循環に乗って再び日本周辺に輸送されてきたためとすれば説明可能である。

２）HAM2007　Global　Versionについて

　IAEAが保有していた大西洋中心のデータベースMARISの全データを取り込み、かつ最近まで公表されている太平洋のデータを組み込んでHAM2007　Global　Versionを作成した。収録されたデータ数は、¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr、Puの3核種ともに、それぞれ約4倍、2倍、1.5倍に増加した。このデータベースは世界の海洋における放射能汚染の実態把握とともに、海洋における人工放射性核種の長期挙動の研究および他の地球環境研究にも貢献できるものとなった。

表１データベース中の海域毎の収録レコード数

	地域コード	¹³⁷Cs	⁹⁰Sr	^239,240Pu
Eastern North Pacific	NEP	2593	465	711
Western North Pacific	NWP	3032	2079	1189
Eastern South Pacific	SEP	549	120	56
Western South Pacific	SWP	107	5	20
Sea of Japan	SOJ	1970	1842	1042
Sea of Okhotsk	SOO	45	35	39
East China Sea	ECS	78	71	20
South China Sea	SCS	24	1	6
North Atlantic	NA	4751	724	274
South Atlantic	SA	181	287	118
Indian Ocean	IO	52	13	5
Antarctic	ANTO	17	13	16
Arctic Ocean	AO	724	103	37
Baltic Sea	BALT	2861	406	52
Barents Sea	BARE	471	59	22
Bering Sea	BERS	32	11	36
Black Sea	BLAS	80	20	0
English Channel	ENGC	1592	23	2
Irish Sea	IRIS	6999	0	19
Mediterranean Sea	MEDS	292	190	164
Arabian Sea	NIO	44	71	1
North Sea	NORS	4837	515	30
Southern Ocean	SO	47	9	12
合計		31378	7062	3871

〔掲載論文〕

Hirose, K., M. Aoyama, M. Fukasawa, C. S. Kim, K. Komura, P. P. Povinec, J. A. Sanchez-Cabeza, Plutonium and ¹³⁷Cs in surface water of the South Pacific Ocean , Science of the Total Environment, 381, 243-255, 2007.

Folsmo, T. R., K. Saruhashi, A comparison of analytical techniques used for determination of fallout cesium in sea water for oceanographic purpose, Journal of Radiation Research, 4, 39-53, 1963.

Miyake, Y., K. Saruhashi, Y. Sugimura, T. Kanazawa, K. Hirose, Contents of ¹³⁷Cs, plutonium and americium isotopes in the southern ocean waters, Papers in Meteorology and Geophysics, 39, 95-113, 1988.