阿武隈川水系における放射性セシウムの数値シミュレーション

摘要

本研究では2011年3月の福島第一原発事故により放出された放射性セシウムによる河川流域における河川水濃度と流域土壌に蓄積した量(本論文では，蓄積量と表記する)の残存状況の推定を目的とした数値シミュレーションモデルを構築した。産総研-水系暴露解析モデル（AIST-SHANEL)をプラットフォームとし，流域における懸濁物質の流出ポテンシャルと放射性セシウムの動態を考慮したモデルを導入し，阿武隈川水系を対象にケーススタディーを実施した。その結果，本モデルの妥当性を検証し，降水による出水に伴う放射性セシウムの総流出量は僅かであることが示された。特に，セシウム137は自然崩壊が少ないことも相まって流域における蓄積量を減少させるのは困難なことが考えられ，除染をはじめ総合的な対策を検討することの必要性が示唆された。本モデルは放射性セシウムの河川流域での挙動解析や汚染対策の評価を可能にするものと考えられる。%In order to assess the concentrations of radioactive substances in river basins contaminated by such substances released through the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident in March 2011,a watershed model was developed. The model, improved on the basis of the AIST-SHANEL software, can estimate indexes such as the river water concentration and deposition amount of radioactive cesium in river basins after the accident using a submodel for estimating suspended solids and the radioactive cesium load in runoff water. In this study, we carried out some case studies by applying the model to the Abukuma River basin. Two major results were obtained. The model was valid for the estimation of the concentration of radioactive cesium, and the radioactive cesium load in the runoff water was quite low. In particular, for cesium 137, its natural elimination rate is low owing to its long half-life. As a result, the deposition amount of radioactive cesium in river basins would only negligibly decrease. Therefore, we suggest a need for the comprehensive examination of all measures of reducing radioactive cesium including decontamination. The model is useful for evaluating the temporal-spatial concentrations of and the impact of control policies for radioactive substances in river basins associated with nuclear accidents.