日本国立研究开发法人原子力研究开发机构福岛环境安全中心的佐久间一幸研究员等人，与福岛大学的难波谦二教授等合作，开发出了计算福岛第一核电站（以下简称“1F”）事故中经由河流进入了海洋的铯流出量模型（图1、2）。
图1：经由河流进入海洋的铯流出量推算方法
图2：经由河流进入海洋的铯流出量的计算方法概念图
按照①至④的步骤计算。
步骤①···根据每小时的降水量计算河水流量。
步骤②···根据实际测量值推算对应河水流量的悬浮物流出量。
步骤③···根据实际测量值推算铯浓度的时间变化。铯在河流中以附着于悬浮物上和溶解于水中两种状态存在，分别进行推算。
步骤④···结合通过步骤①至步骤③获得的河水流量、泥沙流量和铯浓度，计算总的铯流出量。
研究认为，来自1F事故的铯主要通过1F的直接排放和空气中的放射性坠尘两种途径进入海洋。而通过河流进入海洋的途径被认为是第三种流出途径。
不过，由于很难测量每条河的铯浓度，事故后初期的监测数据非常少，之后也只是对部分地点进行了短期评估和观测。另外，也没有能对从宽广的阿武隈川等多条河流的流出铯进行长期评估的计算模型。所以，推算从河流进入海洋的铯流出量很有必要。
为推算通过河流进入海洋的流出量，研究团队此次开发出了 “MERCURY” 计算模型。通过结合简易河流流出模型和事故发生几个月后的观测结果，能以时间为单位迅速得出每条河流在长达几年的时间内流入海洋的铯（对应降雨天气）。
研究团队利用开发的模型，计算了2011年3月至2017年12月期间通过阿武隈川和滨通13条河流进入海洋的铯流出量。针对滨通的2级河流（南相马市小高川、浪江町请户川、双叶町前田川、大熊町熊川、富冈町富冈川，图3），连续观测了河水流量及悬浮物浓度（利用公布的阿武隈川数据），并利用在福岛县内测量和公布的数据，解析了铯浓度随时间的变化。至于本次研究没有列为计算对象的河流，则根据与铯沉降量之间的关系进行了推算。
图3：作为计算对象的河流流域（红线范围）与观测地点（白色圆圈）
在小高川、请户川、前田川、熊川、富冈川连续观测了河水流量及悬浮物浓度（阿武隈川利用之前公布的数据）。解析河水中铯浓度的时间变化时，连同其他河流一起，利用福岛县内公布和测量的数据进行了解析。
结果显示，1F事故发生后的约半年时间里，经由河流进入海洋的铯流出量约占截至2017年底的总流出量的60％。1F事故发生后约半年内经由河流进入海洋的铯流出量约为29兆Bq，与1F的直接流出量（3500兆Bq）和经由空气进入海洋的放射性坠尘量（7600兆Bq）相比约小2个数量级（图4）。
图4：事故发生后约半年内进入海洋的铯137流出量比较
可以看出，1F事故发生后约半年内通过河流进入海洋的铯流出量与1F的直接流出量和经由空气进入海洋的放射性坠尘量相比约小2个数量级。
论文信息
题目：A modeling approach to estimate the 137Cs discharge in rivers from immediately after the Fukushima accident until 2017
期刊：《Journal of Environmental Radioactivity》
DOI：10.1016/j.jenvrad.2019.106041
文：JST客观日本编辑部编译
