2026年5月8日

由國立臺灣大學、九州大學、日本原子力研究開發機構、國立極地研究所、綜合研究大學院大學、筑波大學、南特大學、赫爾辛基大學以及史丹佛大學組成的國際聯合研究團隊，已定量釐清2011年福島第一核電廠事故中所釋放之「含高放射性銫微粒（CsMP）」的釋放時期、擴散量與沉降量。本研究成果已發表於國際知名學術期刊《Journal of Hazardous Materials》（危險材料學報）。

論文資訊

• 論文標題： Uncovering Hidden Dispersion Patterns of Radioactive Cesium-Rich Microparticles from Fukushima Daiichi
• 發表期刊： Journal of Hazardous Materials (Available online 21 April 2026, 142180)
• DOI： https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142180
• 免費公開存取連結（至6月20日止）： https://authors.elsevier.com/a/1n14W15DSld5sz

CsMP是在爐心熔毀（Meltdown）時於反應爐內形成，其粒徑約數微米，放射性強度約1貝克（Bq）左右，屬於不溶於水的玻璃質微粒。雖然單一微粒的放射性強度並不算高，但因其內部含有高達數個百分比的高濃度放射性銫，因此吸入體內後對健康的影響以及在周邊環境中的分布情況，一直備受各界關注。

本研究針對2011年7月前於福島縣內100個地點採集的土壤樣本（圖左），應用於2018年所開發的CsMP定量法（QCP法）。QCP法是一項由Ikehara等於2018年發表於在《Environ. Sci. Technol.》，其利用定量放射自顯影術（Quantitative Autoradiography）量測單一放射性微粒的放射性強度後，再根據粒徑上限與CsMP的放射性強度下限來計算CsMP的數量。

根據QCP法的分析結果，土壤中CsMP的豐度介於0至52.3個微粒/克之間，其放射性貢獻率（CsMP釋出的放射性強度／土壤整體的放射性強度）最高達61.9%。此外，雖然在西北和東南方向的微粒數量較多，但東南方向的放射性貢獻率較高，西北方向則較低。

圖右則進一步將本研究獲得的CsMP定量分布圖，與世界通用之緊急時環境線量情報預測系統（WSPEEDI）的大氣擴散模擬結果相結合，以詳細解析其釋放時期與擴散過程。結果顯示，CsMP的釋放始於2011年3月15日凌晨2點至3點左右，並持續釋放至當天深夜。在此期間釋放的放射性煙羽（包含大量放射性核種的大氣氣流）僅經歷一次由南向西南再轉向西北方向的迴旋移動，將CsMP輸運至福島縣內，造成福島縣全境主要的銫微粒污染。此外，研究結果亦顯示3月16日0時以後釋放的物質中並不包含CsMP，其成分全數為水溶性銫。

研究顯示，CsMP的分布與沈降的總銫量分布並不一致，其分布受降雨量以及煙羽中CsMP數量顯著影響。尤其伴隨降水而產生的沉降，更促進了CsMP在地表的累積。根據煙羽的放射性強度、沉降銫中CsMP的放射性貢獻率，以及單一微粒的平均放射性強度，估算核電廠附近煙羽中的CsMP數量最高可達約4,700個微粒/立方公尺，西南方向則約為2,070個微粒/立方公尺。這些結果揭示了與傳統放射性銫擴散及沉降截然不同的「CsMP污染」之實際樣貌。

本研究不僅針對福島第一核電廠，對於評估未來各種核能災害所引起的放射性微粒環境風險，亦提供了具備指導方針意義的重要成果。

（圖左） 圓圈的大小代表每 1 克表層土壤中所含的 CsMP 數量。圓圈內的顏色則代表 CsMP 所帶來的放射性強度占總放射性銫（Cs）放射性強度的比例（放射性貢獻率）。

（圖右） 顯示每 1 立方公尺(m³)煙羽中的 CsMP 數量分布。紅色圓圈的大小代表其數量，並與 2011 年 3 月 15 日代表性時間點的煙羽分布圖重疊顯示。