A Computer code for dose estimation from external exposure to radioactive plume

放射性雲に対する外部被ばく線量評価のためのコンピュータコード

佐藤 大樹   ; 中山 浩成   ; 古田 琢哉   

Satoh, Daiki; Nakayama, Hiromasa; Furuta, Takuya

原子力施設等から環境に放出された放射性核種に対する公衆の放射線防護に資するため、外部被ばくと内部被ばくの両方に対応した統合線量評価システムの開発を進めている。本発表では、システムの一部として開発した放射性核種の大気への放出で観測される放射性雲(プルーム)からの外部被ばく線量を評価するコンピュータコードについて報告する。放射性雲の大気中の挙動は、原子力機構が開発した局所域高分解能大気拡散モデルLOHDIM-LESを用いて模擬する。短時間で精度のよい線量評価を可能とするため、放射線輸送計算コードPHITSにより、大気中の放射性核種から地上への線量寄与を予め計算し、応答関数として整備した。放射性雲による地上の線量率分布は、大気を任意のサイズのグリッドで分割し、LOHDIM-LESで計算した各グリッドの放射能濃度に応答関数を乗じて計算できる。本コードの精度について、242424mのコンクリート建造物を規則的に配置した240240150mの市街地モデルでの線量率分布を計算し、PHITSによる計算結果と比較、検証した。その結果、本コードは短時間でPHITSと同程度の精度を持つ結果を与えることが分かった。本コードは原子力機構外でも利用可能な公開コードとする予定である。

To protect the public against radiations from radionuclides distributed in the environment, we have been developing a dose-estimation system for both internal and external exposures. In this presentation, we introduce the computer code developed as a part of the system to predict the doses from a radioactive plume. The behavior of the radioactive plume is traced by a local-scale atmospheric dispersion model using large-eddy simulation (LOHDIM-LES) in a three-dimensional space segmented with cubic grids. For a quick and accurate dose estimation, we use response functions which are dose contributions from one grid containing radionuclide with a unit radioactivity to neighboring grids. The response functions of the radionuclide on the ground and in the air were evaluated using the radiation transport code PHITS. Then, the dose distribution is computed by multiplying the radioactivities outputted from the LOHDIM-LES by the response functions. To validate the methodology, the dose distribution in an urban setting was calculated using the response functions. The calculated results were compared with those calculated by the PHITS. It was found that our code has the ability to predict dose distribution with a comparable accuracy and a much faster calculation speed as compared with the PHITS.