Refinement of source term and atmospheric dispersion simulations of radionuclides during the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident

福島第一原子力発電所事故時に放出された放射性核種の放出源情報と大気拡散シミュレーションの改善

寺田 宏明   ; 永井 晴康  ; 都築 克紀  ; 古野 朗子   ; 門脇 正尚   ; 掛札 豊和*

Terada, Hiroaki; Nagai, Haruyasu; Tsuzuki, Katsunori; Furuno, Akiko; Kadowaki, Masanao; Kakefuda, Toyokazu*

福島第一原子力発電所事故(特に測定値が利用できない事故初期)の公衆の被ばく線量評価には、大気輸送・拡散・沈着モデル(ATDM)シミュレーションによる放射性核種の環境中時間空間分布の再構築が必要である。このATDMシミュレーションに必要な放射性物質の大気中への放出源情報が多くの研究で推定されてきた。本研究では、ベイズ推定に基づく最適化手法により、これまでに推定した放出源情報とATDMシミュレーションの改善を行った。最適化では、新たに公開された大気汚染測定局で収集された浮遊粒子状物質(SPM)分析によるCs大気中濃度を含む様々な測定値(大気中濃度,地表沈着量,降下量)を使用し、拡散計算と測定の比較結果のフィードバックにより放出源情報だけでなく気象計算も改善させた。その結果、ATDMシミュレーションはSPM測定点の大気中濃度と航空機観測による地表沈着量を良く再現した。さらに、最適化放出率とATDMシミュレーションにより主要核種の大気中および地表における時間空間分布(最適化拡散データベース)を構築した。これは、避難者の行動パターンと組み合せた包括的な線量評価に活用される。

In order to assess the radiological dose to the public resulting from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident in Japan, the spatial and temporal distribution of radioactive materials in the environment is necessary to be reconstructed by computer simulations with the atmospheric transport, dispersion and deposition model (ATDM) and source term of radioactive materials discharged into the atmosphere is essential. In this study, we carried out refinement of the source term and improvement of ATDM simulation by using an optimization method based on Bayesian inference with various measurements (air concentration, surface deposition, and fallout). We also constructed the spatiotemporal distribution of some major radionuclides in the air and on the surface (optimized dispersion database) by using the optimized release rates and ATDM simulations which is used for the comprehensive dose assessment by coupling with the behavioral pattern of evacuees from the accident.