Anthropogenic plutonium fallout preserved in a Dome Fuji snowpack

Abstract

자연에서 관찰되는 플루토늄(Pu)은 1940년대 중반부터 진행된 대기 중 핵실험에서 대부분 기원하였다. 본 연구에서는 남극 돔 후지에서 획득한 4 m 두께의 스노우팩(snowpack)으로부터 플루토늄의 농도를 고분해능 유도결합플라즈마 질량분석법을 사용하여 5 cm 간격으로 깊이에 따라 분석하였다. 돔 후지는 적설량이 낮고 강설 내 물 이외의 불순물이 적어 이 분석법을 적용하기에 적절하였다. 1956-2008년 기간에 대하여 복원한 플루토늄 낙진은 알려져 있는 대기 중 핵실험 기록과 비교적 일치하여 변동하였다. 두 차례의 두드러진 증감이 관찰되었는데, 1964년에 관찰된 239Pu 피크는 같은 시기 아궁 화산(Mt. Agung) 분출에서 기원한 비해염 황산이온(non sea salt-SO42-) 농도 증가와 함께 관찰되었다. 1970년대에 증가한 플루토늄 낙진은 거리를 고려할 때 주로 남반구에서 진행된 핵실험에서 기원한 것으로 보인다. 본 연구는 보다 민감하고 정밀한 분석이 이전에 관찰하지 못했던 플루토늄 낙진 기록을 고해상도로 복원할 수 있고, 이를 빙하코어(또는 스노우팩)의 깊이-연대 관계 규명에 적용할 수 있다는 가능성을 제시한다.