Research press release


Nature Communications

Atmospheric science: Radioactive particles from nuclear weapon tests stick around


過去50年間、核兵器試験、人工衛星の燃え尽き、原子力発電所事故によって、放射性物質が大気の高層(成層圏)に放出されてきた。低層大気では、放射性粒子が水滴や固体表面に沈着すると、大部分の放射性細塵が大気中から急速に除去されるが、成層圏では、そのような沈着が起こらないため、成層圏での放射性粒子の滞留期間がかなり長くなっている。しかし、成層圏の放射性プルトニウム濃度は無視できるほど低いと研究者は考えていた。今回、Jose Corcho Alvaradoたちは、そうとは言えないことを1970年以降に大気の高層で定期的に採取されていたエアロゾルのデータによって明らかにした。今回の研究では、成層圏の放射性プルトニウムと放射性セシウムの濃度がこれまでの推定値よりかなり高いと断定され、これらの粒子の平均滞留期間を2.5~5年とする見解が示された。


Concentrations of radioactive particles injected into the high layer of the atmosphere by activities like nuclear testing are larger than expected. This discovery is reported in a paper published in Nature Communications this week. The work also provides evidence that volcanic eruptions can redistribute the particles from higher to lower atmospheric layers, bringing them closer to Earth.

Nuclear weapon tests, the burn-up of the satellites and accidents in nuclear power plants have injected radioactive material into the high layers of the atmosphere - the stratosphere - over the past 50 years. While deposition of particles onto water droplets or solid surfaces quickly removes most of the radioactive debris from the lower atmospheric regions, radioactive particles remain in the stratosphere much longer as such deposition is not possible. However, researchers believed that the concentration of radioactive plutonium in the stratosphere is negligible. Jose Corcho Alvarado and colleagues now present data from high altitude aerosol collections performed regularly since 1970, which paint a different picture. They establish that the concentration of radioactive plutonium and caesium in the stratosphere is much higher than previously assumed and find that the mean residence time of those particles is 2.5-5 years.

Using the 2010 Eyjafjallajokull eruption as an example, the authors go on to show that volcanic eruptions could potentially cause redistribution from the higher to the lower layers of the atmosphere. However, the elevated concentrations of particles in the lower atmospheric layers are not likely to be worrying for human health at this stage as they are very small.

doi: 10.1038/ncomms4030

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