筑波大学
用分数扩散模型(FDM)测定奥努马湖水中137铯活度浓度的变化
红色实心圆圈表示补充数据中测得的137铯活性浓度
信用:\DOI: 10
1038/s 14598-021-99667-1 2011年3月，福岛第一核电站遭到强烈地震和海啸的破坏，导致附近的湖泊被放射性铯-137污染
尽管事故发生几年后对其中一个湖——赤木山上的奥努马湖——的污染进行了测量，但其长期污染还不确定
现在，一个来自日本的研究小组已经阐明了这个问题
在上个月发表在《科学报告》上的一项研究中，由筑波大学领导的研究人员预测了灾难发生后大约30年内奥努马湖的137铯放射性浓度
奥努马湖是一个封闭湖泊的例子，流入和流出的水量是有限的
核事故发生后，这些湖泊的放射性浓度会急剧下降，但随后会开始缓慢下降
该研究的作者段丽阳·波多野教授说:“以前的研究使用了双组分衰变函数模型，即两个指数函数的和，来拟合测量的137铯放射性浓度。”
“相反，我们的工作基于分数扩散模型，这是一个捕捉湖水中发生的复杂扩散过程的框架
这些过程包括对流引起的循环、湍流混合以及浮游生物和其他生物的吸收
" 研究小组使用分数扩散模型，推导出了拉克水和池塘熔炼物(奥努马湖的一种典型鱼类)137铯放射性浓度的长期预测公式
根据这个预测公式，他们估计了福岛事故后长达10，000天的放射性浓度
波多野教授解释说:“这两个模型都符合事故发生后最初几年测量的湖水和池塘冶炼物的放射性浓度。”
“然而，我们的结果表明，如果使用分数扩散模型而不是传统的双组分衰变函数模型，放射性浓度的下降会减慢
" 研究人员的公式将能够长期预测封闭湖泊中的放射性污染，并为居住在这些水体附近的居民提供长期前景
然而，作者指出，在福岛事件后的5000多天里，这种预测的有效性需要使用未来的测量来评估
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