核実験による放射性プルトニウムの粒子は成層圏で50年以上も高い状態を維持しており、2010年のアイスランドのエイヤフィヤトラヨークトルなどの火山噴火は、これらの粒子を低層大気に持ち込む可能性がある、と研究者はNature Communicationsで 1月7日に報告しています。 しかし、彼らは、下層大気中の粒子の濃度は小さく、人間の健康を脅かすものではないと警告しています。
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1945年から1998年にかけて、世界中の国々が核兵器を地下、水中、大気中の高地でテストしました。 1950年代、1960年代、1970年代に行われた大気試験は、1964年のプルトニウム駆動SNAP-9A衛星の燃焼とともに、エアロゾルと呼ばれる空気中の粒子に付着する放射性破片を作り出しました。 対流圏では、地上から約17〜20キロメートルまで大気の最も低い部分であり、これらの粒子は数週間から数か月で洗い流されました。 しかし、障壁のような対流圏界面などの要因の組み合わせにより、粒子は成層圏（次の層が上にあり、約50キロメートルまで延びています）に長時間保持されます。 しかし、どのくらいですか？
1960年代と1970年代に行われた研究では、航空機と気球でエアロゾルがサンプリングされ、ほとんどの放射性粒子が成層圏に約1〜4年間残留したことが示されました。 1〜10マイクロメートルの範囲のより大きな粒子は、成層圏で数週間から数ヶ月しか持続せず、より速く沈降します。 （粒子は単に消えただけでなく、対流圏界面の中断中に対流圏に移動し、対流圏と成層圏の混合を可能にします。これは、春に最も頻繁に発生するイベントです。）科学者は、成層圏の粒子はほとんど消滅していると結論付けていました。
2010年のエイヤフィヤトラヨークトルの噴火により、科学者はこれらの結論が間違っている可能性があると考えるようになりました。 火山が噴火したとき、スイスの研究者は対流圏からエアロゾルのサンプルを採取し始め、放射性粒子の濃度が上昇していることを発見しました。 プルトニウムとセシウム（核実験の別の副産物）のレベルは、地上レベルのエアロゾルで見つかったレベルよりも最大3桁高かった。 これらの測定値は、対流圏全体で低レベルを発見した初期のエアロゾル研究と矛盾しています。 何かが起きていました。
ローザンヌ大学病院のホセ・コルチョ・アルバラードと同僚は、1970年代から2004年までほとんどの期間にわたってスイスの軍用機によって収集されたエアロゾルデータと、2010年にエイヤフィヤトラヨークトルからの灰プルームが国内を旅したときに収集された同様のデータを収集しました。このデータを使用して、1970年から現在までのスイスの大気中の放射性粒子の分布モデルを作成しました。
成層圏のプルトニウムの大部分は、濃度と減衰率に基づいて計算され、1964年から1982年の間に堆積したに違いありません。これは、核実験と衛星破壊が大気中の放射性粒子の最大源であるという仮定と一致しています。 プルトニウムは平均2.5〜5年間成層圏にとどまっていると彼らのモデルは明らかにしているが、成層圏では少量が循環している。
「我々の結果は、放射性エアロゾルのかなりの部分が…数十年のオーダーの時間スケールで成層圏に残っていることを示しています」と研究者は書いている。
放射性プルトニウムが火山の火山灰プルームでどのように終わったのかについて、研究者が提案するものは次のとおりです。 その相互作用により、水蒸気と粒子が空気中に投げ込まれ、細粒の灰と二酸化硫黄などのガスが成層圏の下部に押し出される巨大な爆発が生じました。 灰と硫黄の粒子は、成層圏からプルトニウムとセシウムを拾い上げ、放射性元素を対流圏に落としました。
「エイヤフィヤトラヨークトル火山の強い火山噴火は、下層大気に人為起源の放射性核種（人間の活動からの放射性粒子）を再分布させた」と研究者らは書いている。
人々が心配するのは十分な放射能ではありません。テストが終了した後に生まれた人は、成層圏のプルトニウム粒子から癌を取得することはありません。 しかし、放射性粒子は空気の循環のマーカーのように振る舞うため、大気中の粒子の動きを研究する科学者を助けるのに十分かもしれません。
