A Study of the Content of Radionuclides in Coastal Seawater and Saline Groundwater in Jeju, Korea
済州島の沿岸海水および塩水地下水に関するこの2024年の研究では、海水からが低レベルで検出された一方で、、、、およびを含むその他の人工放射性核種は、採取された環境において概して検出限界以下であったことが判明した。
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海洋は静止した水の溜まり場ではなく、絶えず動き、呼吸し、その下の陸地と常に交換を行っているシステムです。海が海岸線に接する場所では、海水が内陸へと押し入り、多孔質の岩石や土壌に浸透することで、隠れた塩水を含む地下水の層を作り出します。この混合帯は地球の水循環の重要な一部であり、広大な海洋と私たちが飲む淡水の間の架け橋として機能しています。しかし、海洋は同時に、人類の活動によるかすかな、目に見えない歴史も運んでいます。数十年前、核兵器の実験や近年の産業事故によって、微量の放射性原子が大気や海へと放出されました。これらの原子は「放射性核種」と呼ばれ、すぐには消え去りません。セシウム137のような物質は、数十年にわたって水中に留まり、海流とともに移動し、環境の中に定着します。これらの物質は非常に長寿命であるため、科学者はこれらをマーカー（指標）として利用し、水の動きや、水がどれほど一箇所に留まっているか、そして他の水源と混ざり合っているかどうかを追跡することができるのです。これらのマーカーがどこに辿り着くのかを理解することは、沿岸生態系の健全性を知り、何が「正常」であるかの明確なイメージを確立し、将来的な変化を即座に察知するために不可欠です。
2023年、済州大学の研究チームは、韓国南部の火山島である済州島の周辺海域において、この目に見えない歴史をマッピングする調査を実施しました。彼らは2つの特定の環境に関心を持ちました。一つは島の海岸に打ち寄せる開放的な沿岸海水であり、もう一つは島の火山岩のすぐ下に存在する塩分を含む地下水です。科学者たちは、島の海岸沿いの10地点と、産業用に塩水を含む地下水が汲み上げられている2地点から水サンプルを採取しました。彼らの目的は、3つの特定の人工放射性元素、すなわちセシウム137、ストロンチウム90、およびトリチウムの存在量を測定することでした。これらの元素は、水の中での挙動が異なるため、特に注目されています。セシウムは溶存した状態で水流とともに移動する傾向があり、ストロンチウムは化学的にカルシウムのように振る舞い、生物に取り込まれることがあり、トリチウムは水素の一形態であり、水分子そのものの一部となるため、水の動きを追跡するための完璧なトレーサーとなります。
研究者たちは、済州島周辺の沿岸海水には、依然として測定可能なレベルのセシウム137が含まれていることを発見しました。テストした10個のサンプルのうち、この元素の濃度は1.04〜2.04ミリベクレル毎キログラムの範囲にあり、平均は1.37ミリベクレル毎キログラムでした。このレベルは、韓国の他の沿岸部や北太平洋全域で観察されているものと一致しており、済州島の周囲の海水が、世界的に存在する広範かつ低レベルな放射線の背景放射の一部であることを示唆しています。また、チームはコバルト60とヨウ素131についても調査しましたが、海水からは検出されませんでした。この欠如は理にかなっています。なぜなら、ヨウ素131は数日という非常に短期間で崩壊するため、もし存在するとすれば、それは極めて最近の強力な放射能放出があったことを示すはずですが、今回のサンプリング期間中にはそのような事象は発生していなかったからです。対照的に、セシウムの存在は、新たな即時的な危険ではなく、20世紀半ばの核実験や2011年の福島第一原子力発電所事故といった過去の出来事による、長期的な放射能の蓄積を示すサインなのです。
研究者が塩分を含む地下水に目を向けると、物語は一変します。この地下水は海水が島の火山性帯水層と混ざり合うことで形成されているにもかかわらず、結果は驚くほど異なっていました。調査したすべての塩水を含む地下水のサンプルにおいて、セシウム137、ストロンチウム90、およびトリチウムのレベルは、使用した機器の検出限界を下回るほど極めて低いものでした。これは、これらの元素が完全に存在しないという意味ではなく、むしろその濃度が、用いられた手法では測定できないほど微量であることを意味しています。科学者たちの計算によれば、もしセシウム137が存在するとすれば、その量は0.78ミリベクレル毎キログラム未満であり、ストロンチウム90については0.39ミリベクレル毎キログラム未満でした。トリチウムについては、さらに低く2.27ベクレル毎リットル未満でした。この発見は重要です。なぜなら、開放的な海洋で見られる放射線のシグネチャーが、そのまま地下水へとコピーされるわけではないことを示しているからです。水が火山岩を通り抜け、古い淡水と混ざり合い、地下で時間を過ごすプロセスが、これらの放射性マーカーを希釈または濾過しているか、あるいは、これらの特定の帯水層にある水が、最近の海洋放射への曝露を含まない異なる歴史を持っている可能性があります。
この研究は、将来に向けた極めて重要な基準（ベースライン）を提供します。海水に含まれるセシウムの量を正確に特定し、現在の地下水にはこれらの特定の放射性元素が検出可能なレベルで存在しないことを確認することで、研究者たちは比較のための参照点を構築しました。もし将来、新たな放射能を放出する事象が発生した場合、科学者たちは比較対象となる明確な既存の記録を持つことになります。この研究は、海洋と地下水は物理的にはつながっているものの、化学的および放射能的な歴史においては全く異なるものになり得ることを浮き彫りにしています。済州島の火山岩は複雑なフィルターとして機能し、海水とは異なる挙動を示す独特な環境を作り出しています。水の目に見えない成分に対するこのような詳細な洞察は、地球の水システムの隠れた経路を理解する助けとなり、将来起こりうる変化を認識するための備えとなるのです。
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