Evaluating the effect of temporal variations in wind speed on sheltering effectiveness and developing a simplified correction method to account for these variations

風速変動による屋内退避効果への影響の評価と風速変動を考慮するための簡易補正方法の開発

廣内 淳 ; 高原 省五  ; 渡邊 正敏*

Hirouchi, Jun; Takahara, Shogo; Watanabe, Masatoshi*

屋内退避は原子力発電所事故時の放射線被ばくを緩和するための重要な防護措置である。吸入被ばくを低減する屋内退避の効果は一般的に屋内外の積算線量の比である低減係数を用いて評価される。屋内での線量は主に自然換気率、浸透率、室内での沈着率に依存する。加えて、自然換気率は風速に依存する。今までの研究では、低減係数は一定値として扱われるか、風速一定の条件で計算された。しかしながら、実際には風速は変動する。本研究では風速の時間変化による低減係数への影響を調査し、これら変動を考慮するための簡易的な補正方法を開発した。結果として、風速の時間変化はファクター2程度の低減係数の違いを生じさせることを示した。さらに簡易補正方法を用いることで、補正した低減係数は、実際の風速変動を利用して計算した低減係数と平均で10%以内で一致した。さらに計算コストは20倍以上削減できることを示した。

Sheltering is a key countermeasure for mitigating radiation exposures during nuclear power plant accidents. The effectiveness of sheltering in minimizing inhalation exposure is commonly expressed using the reduction factor, which is the ratio of indoor to outdoor cumulative doses. The indoor dose is primarily influenced by the air exchange rate, penetration factor, and indoor deposition rate. Additionally, the air exchange rate is dependent on wind speed. In previous studies, the reduction factor was often treated as a constant value or calculated under constant wind speed conditions. However, wind speed varies in reality. This study investigated the effect of temporal variations in wind speed on the reduction factor and developed a simplified correction method to account for these variations. The results revealed that temporal variations in wind speed caused the reduction factor to differ by a factor of approximately two. Using the simplified correction method, the corrected reduction factors agreed, on average, within 10% of those calculated using a method that explicitly considers temporal variations in actual wind speed. Additionally, the computational cost was reduced by more than 20 times.