チェルノブイリ原発事故による 環境への影響とその修復 ... - 日本学術会議

放 射 性 核 種 の 根 からの 取 り 込 みに 影 響 を 与 えそうな 要 因 は 他 にもあるが( 例 えば 土 壌 の 水 分 な
ど)、 報 告 されている 例 をみる 限 り、 本 当 に 放 射 性 核 種 の 取 り 込 みに 影 響 を 与 えているのか 分 から
ないか、さもなくば、 今 説 明 した 基 本 メカニズムで 説 明 できる。 例 えば、 農 作 物 や 牧 草 への 放 射 性
セシウムの 蓄 積 量 は、 土 壌 構 造 と 関 係 している。また、 植 物 への 放 射 性 セシウムの 取 り 込 みは、 比
較 的 痩 せた 砂 質 土 【sandy soils】では 比 較 的 肥 えたローム 土 壌 【loam soils】の2 倍 近 くになるが、こ
の 差 の 主 な 理 由 は、カリウム 等 の 競 合 元 素 が 砂 地 で 少 ない 事 にある。
放 射 性 セシウムの 根 からの 取 り 込 みを 決 定 的 に 左 右 するのは、 土 壌 成 分 【soil matrix】と 土 壌 溶 液
の 間 での 相 互 作 用 であり、これを 決 めるのは 主 に 各 土 壌 の 陽 イオン 交 換 度 【cation exchange capacity】
である。ミネラル 質 の 肥 えた 土 壌 では、 相 互 作 用 は 粘 土 鉱 物 の 種 類 と 濃 度 、カリウムイオン【K + 】
やアンモニウムイオン【NH4 + 訳 注
】などの 主 な 競 合 イオンの 濃 度 に 影 響 される 37 。これらの 関 係 を 示
す 例 を、 放 射 性 セシウム【 競 合 元 素 はカリウム】と 放 射 性 ストロンチウム【 競 合 元 素 はカルシウム】
の 両 方 について 図 3.22に 示 す。これらの 主 要 因 を 考 慮 して、 土 壌 溶 液 の 理 化 学 モデルが 作 られる。
このモデルを 使 えば、 両 方 の 放 射 性 核 種 の 根 からの 取 り 込 み 量 を 推 定 できる[3.51、3.52]。
土 壌 からの 放 射 性 物 質 の 取 り 込 みやすさ【radioecological sensitivities】が 土 壌 ごとに 異 なるという
事 実 は、 低 汚 染 地 域 で 高 濃 度 の 放 射 性 セシウムが 農 作 物 や 自 生 茸 【 自 然 林 などに 生 えている 茸 】に
見 つかったり、 高 度 に 沈 着 した 地 域 で 低 濃 度 から 中 濃 度 の 放 射 性 セシウムの 農 作 物 が 育 ったりした
事 実 を 説 明 できる。この、 一 件 矛 盾 した 様 子 を 示 すため、 図 3.23では、 農 作 物 中 の 放 射 性 セシウム
と 放 射 性 ストロンチウムの 放 射 能 を、 異 なる 土 壌 ごとに 示 した。ここで 示 しているのは、 土 壌 への
沈 着 が 一 定 として 規 格 化 したものであり、 要 するに 前 に 述 べた 面 移 行 係 数 と 同 じものである。
図 3.23.: 土 壌 から 植 物 【 普 通 の 草 (Natural grass)と 小 麦 (Wheat seeds)】へ 取 り 込 まれた 137 Cs【 左 】
と 90 Sr【 右 】の 濃 度 を3 種 類 の 土 壌 で 調 べたもの【 事 実 上 の 面 移 行 係 数 】。 土 壌 の 種 類 は1. 泥 炭 土 (peat
soil)、 2. ポドゾル 風 の 土 (soddy-podzolic soil)、 3. 大 陸 型 黒 土 (chernozem soil)。 [ 文 献 3.54より 引
用 ] 【 縦 軸 の 単 位 のBq/kgは、 土 壌 への 沈 着 量 1kBq/m 2 当 たりに 規 格 化 された 取 り 込 み 濃 度 で、 事 実
上 の 面 移 行 係 数 ( 単 位 10 -3 m 2 /kg)である。】
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