共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 天然水トリチウムの調査及び技術に関する研究
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 北大低温研
研究代表者／職名 助教
研究代表者／氏名 石井吉之

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 斎藤正明 東京都立産業技術研究センター 主任研究員

2

 今泉洋 新潟大学自然科学系（工学部） 教授

3

 加藤徳雄 愛媛県立医療技術大学保険科学部 講師

4

 北岡豪一 岡山理科大学理学部 教授

研究目的 　水循環の研究を進める上で天然水中のトリチウムは理想的なトレーサーであり、天然水の起源や年代、流速や流動方向に関する有用な情報を与える。しかし、入力となる降水トリチウム濃度は地域や季節によって異なり、各地域で継続して測定しなければならない。本研究の目的は、地域や季節によって異なる降水トリチウム濃度の変動を、ある一定トリチウム濃度の大陸起源水分と海洋起源水分とが季節的な降水となり、それらの入れ替わる期間が地域によって異なることによって降水トリチウム濃度が決まるという仮設をたて、国内の少なくとも1ヶ所で観測されるデータから各地の降水トリチウム濃度を推算しようと試みることである。
　　
研究内容・成果 　これまでの降水トリチウム濃度観測はある月に降った降水全量の平均値を求めていた。それは降雨の観測値としては妥当であるが、地下水の参照値として採用するのは適切ではない。一般に地下水の起源は降雨水には違いないが、その全量が地下浸透するわけではなく、短時間のうちに大量に降った雨はその多くが地下浸透することなく流れ去り、その一部しか地下浸透しない。そこで本研究では、降水全量を採取するのではなく、実際の地表面付近の浸透水を模擬した水（疑似浸透水）を採取する方法をとった。降水特性の地域性を考慮し、日本列島を包含する(1)北海道高緯度地点（札幌）、(2)中部日本海側地点（新潟）、(3)関東太平洋側地点（東京）、(4)四国九州低緯度地点（松山）、の4カ所で疑似浸透水の採取とトリチウム濃度測定を行った。
　深さ3mの地下室トレンチの湧水や近隣の湧水のトリチウム濃度は年間を通して一定値（約0.5Bq/kg）であり、また、植物樹液（ヤブカラシ）のトリチウム濃度とも一致した。一方、除湿器で集めた空気中水分は季節や気団ごとに0.2～0.8Bq/kgと大きく変動した。疑似浸透地下水のトリチウム濃度は、2006年が新潟＞東京＞松山、2007年は札幌＝新潟＞東京＞松山、2008年は札幌＞東京＝松山のようになった。今後、こうした4カ所の測定値を手がかりに、仮説の検証と全国各地で利用できるトリチウム年代較正表を作成する予定である。
　　
成果となる論文・学会発表等 斎藤正明， 今泉洋， 加藤徳雄， 石井吉之， 関谷喜史: 固体高分子電解における陰極側と陽極側のトリチウム濃縮比較. Electrochemistry， 77(5)， 370-372， 2009.
高橋優太， 今泉洋， 狩野直樹， 斎藤正明， 加藤徳雄， 石井吉之， 斎藤圭一: 降水中におけるトリチウムとカルシウムイオンとの間の濃度相関性. RADIOISOTOPES， 57(6)， 375-383， 2008.
石田さゆり， Jiao Yurong， 高橋優太， 今泉洋， 狩野直樹， 斎藤正明， 加藤徳雄， 石井吉之， 斎藤圭一: 降水中のトリチウム濃度とカルシウムイオン濃度とによる季節別気団動態の解明. 第46回アイソトープ放射線研究発表会要旨集， 3a-Ⅱ-05， 2009年7月3日， 東京.
斎藤正明， 今泉洋， 加藤徳雄， 石井吉之， 関谷喜史: 固体高分子トリチウム電解濃縮の反応プロセスの検討. 第45回アイソトープ放射線研究発表会要旨集， 1p-Ⅲ-07， p.38， 2008年7月2日， 東京.
関谷喜史， 高橋洋輔， 吉田陽， 今泉洋， 狩野直樹， 福井聡， 斎藤正明: SPE電解濃縮法におけるトリチウム分離係数への磁場の強さ（及び温度）の影響. 第45回アイソトープ放射線研究発表会要旨集， 1p-Ⅲ-08， p.39， 2008年7月2日， 東京.