筑波大学等的研究团队查明了东京电力福岛第一核电站事故中释放的被称为“铯球”的“高浓度放射性铯微粒(CsMP)”的扩散路径。CsMP在东日本大地震发生4天后大量生成,并随气流扩散至福岛县内的广泛区域。
CsMP分析用土壤样本(供图:筑波大学)
2011年3月发生的核事故释放出大量放射性物质,堆芯熔毁时在反应堆内生成的大小数微米的玻璃态颗粒——CsMP便是其中一种。学界认为,它是由高温熔融的堆芯燃料熔穿炉床后,与混凝土等成分混合形成的。
CsMP因难溶于水,易在环境中残留;且与普通受污染土壤相比,其单位质量放射性活度浓度更高,因此引发了人们对吸入后可能造成内部辐射等影响的担忧。然而,CsMP在核事故发生时究竟于何时生成、又是如何扩散至福岛县内的,此前仍存在诸多不明之处。
研究团队分析了2011年7月前在福岛县100个地点采集的土壤样本,并分析了CsMP的含量。结果显示,不同地点的CsMP含量差异悬殊,以福岛第一核电站为中心,西北方向和东南方向检测到较多CsMP。
部分点位的土壤中,最高有60%的放射性活度源自CsMP;其中东南方向,源自CsMP的放射性活度占比更高。
研究团队基于各地建筑物设置的过滤装置上附着的CsMP数据等材料,利用预测释放到大气中放射性物质扩散情况的“大气扩散模拟系统(WSPEEDI)”开展分析。结果发现,CsMP在2011年3月15日3时前后大量生成,其释放一直持续至当日深夜。
以福岛第一核电站为源头,包含放射性物质的气流由南向西南、西北方向逐步偏转,使CsMP扩散至福岛县内的广泛区域。CsMP的含量随时间变化,据称最高可达每立方米大气中约4700个。
3月16日0时之后释放的放射性物质中几乎不含CsMP,仅含性质易溶于水的铯元素。研究认为,CsMP的生成过程在该时刻已经终止。
对比土壤中总放射性铯的分布与CsMP的分布,二者并不吻合。CsMP向土壤的沉降特征受降雨情况、大气中CsMP个数等因素影响。研究认为,目前尚未监测的区域可能存在大量CsMP。
筑波大学的山崎信哉副教授表示:“该成果将有助于预测事故发生时的放射性物质扩散路径与评估辐射风险等。”相关研究成果已发表于学术期刊《Journal of Hazardous Materials》。
目前仍有部分地区存在放射性物质浓度极高的残留点位。研究团队将聚焦其与CsMP的关联,持续探究放射性热点的形成机制,同时也将致力于阐明CsMP的健康影响等科学问题。
原文:《日本经济新闻》、2026/9/26
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Journal of Hazardous Materials
论文:Uncovering Hidden Dispersion Patterns of Radioactive Cesium-Rich Microparticles from Fukushima Daiichi
DOI:10.1016/j.jhazmat.2026.142180

