Detailed source term estimation of the atmospheric release for the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident by coupling simulations of an atmospheric dispersion model with an improved deposition scheme and oceanic dispersion model

改良沈着スキームを含む大気拡散モデルと海洋拡散モデルの結合シミュレーションによる福島第一原子力発電事故時の詳細な大気放出量推定

堅田 元喜; 茅野 政道; 小林 卓也 ; 寺田 宏明   ; 太田 雅和  ; 永井 晴康  ; 梶野 瑞王*; Draxler, R.*; Hort, M.*; Malo, A.*; 鳥居 建男  ; 眞田 幸尚   

Katata, Genki; Chino, Masamichi; Kobayashi, Takuya; Terada, Hiroaki; Ota, Masakazu; Nagai, Haruyasu; Kajino, Mizuo*; Draxler, R.*; Hort, M.*; Malo, A.*; Torii, Tatsuo; Sanada, Yukihisa

福島第一原子力発電所事故時の大気放出量の詳細な時間変化を大気拡散モデルWSPEEDI-IIと海洋拡散モデルSEA-GEARN-FDMを用いた結合シミュレーションと環境モニタリングデータを組み合わせた逆推定法によって推定した。放射性ヨウ素のガス態(I, CHI)およびその他の粒子態(CsI, Cs, and Te)の乾性・霧水沈着、雲内への取り込み、凝結核活性、氷相の湿性沈着を計算する新しいスキームをWSPEEDI-IIに導入した。事故起因の放射性物質の大量放出は、2011年3月12日午後の1号機のウェットベントおよび水素爆発時、13日午前中の3号機のベント後、14日深夜の2号機での3回のSRV開操作時、15日の午前および夕方から夜間、そして16日の午前中に起こったことが明らかになった。新しい推定放出量を用いたWSPEEDI-IIのシミュレーションによって、局地および領域スケールの航空サーベイによるIとCsの積算沈着量と空間線量率の分布が再現された。さらに、新しいソースタームを3つの異なる大気拡散モデルを用いて領域・全球スケールで試験した。シミュレーション結果から、Csの全推定放出量の27%が東日本の陸面に沈着し、その大部分は森林地域であったことが示された。

We estimated a detailed time trend of atmospheric releases during the Fukushima Dai-ichi Power Station (FNPS1) accident by combining environmental monitoring data with coupling simulation of atmospheric model of WSPEEDI-II, and oceanic dispersion model of SEA-GEARN-FDM. The new scheme of dry and fogwater depositions, in-cloud scavenging, cloud condensation nuclei activity, and wet scavenging by ice phase for radioactive iodine gas and other particles was incorporated into WSPEEDI-II. The results revealed that the major releases of radionuclides occurred in the following periods: afternoon on 12 March when the wet venting and hydrogen explosion at Unit 1, morning on 13 March after the venting event at Unit 3, midnight on 14 March when three-time openings of SRV were conducted at Unit 2, morning and night on 15 March, and morning on 16 March.