地球上の大気・陸・水圏、生物圏の間では、物質が活発に循環しています。このような環境中での物質の動きを調べるための手法として、環境トレーサーを利用する方法があります。これは環境中に存在する安定・放射性同位体を指標として、環境中の物質の動きを調べる方法です。
　再処理工場の運転にともなって排出される放射性物質が環境中や生体内でどのように動くのかをより詳しく調べることで、現実的な影響を評価することが可能となります。
　そこで環境中や生体内の放射性物質等の循環を調べるため、自然を模擬した閉鎖型生態系実験施設に物質循環モデル実験系を構築して“環境をシミュレート”し、その施設を使って物質の動きを調査しています。

　閉鎖型生態系実験施設は、大気−作物−家畜・人間の間での物質循環を実験・評価するために構築された施設です。家畜・人間の生命維持に必要な食べ物、酸素を植物栽培及び光合成により供給することができ、且つ必要な水が循環して使え、廃棄物が処理できることが実証されています。
　本施設は施設外との物質の出入りが遮断されているため、物質の動きを追跡することが自然環境中で行うよりも容易であるという特性を生かし、放射性物質等の環境中での動きを調べるために利用されています。

　再処理工場の運転にともない放射性の炭素（¹⁴C）や水素（トリチウム、T）が排出されることが想定されています。
　放射性炭素は主に二酸化炭素（CO₂）の形で大気中へ、トリチウムは水（HTO)の形で大気中及び海洋へ排出されることから、植物や畜産物、海産生物への移行、人間に取り込まれた場合の体内での動きについて調査を行っています。
　調査において放射性物質を使うことはできないので、安定同位体である炭素13（¹³C）や重水素（D）をトレーサーとし、閉鎖型生態系実験施設やフィールドにおいて実験を行っています。