Study on the determination of evaluation parameters for assessing radionuclide migration due to surface runoff

地表流による核種移行評価のための地表面評価パラメータ設定方法の検討

島田 太郎 ; 上島 稔之*; 行川 正和*; 高井 静霞 ; 武田 聖司 

Shimada, Taro; Ueshima, Naruyuki*; Namekawa, Masakazu*; Takai, Shizuka; Takeda, Seiji

原子力施設の廃止措置中の事故では、大気に放出された粉じん状放射性物質が地表沈着し、降雨に伴って生じる地表流により下流へ流され、窪地に蓄積して被ばく線量が増加すると考えられる。著者らが開発した初期放射能分布からの変化を評価するCDecomプログラムに必要な地表面の等価粗度係数、流れによる輸送係数、雨滴衝撃による浮遊係数の3つのパラメータをアスファルトとコンクリートの劣化状態を想定した各3つの被覆面について、地表流による粉じん流下の室内試験を実施して取得した。あらかじめ酸化鉄粉末を散布した斜面(1.5m長さ、1.0m幅、勾配6%)に上流から地表流を与えた条件において、44.4mm/hの降雨を与えて、斜面上の地表流厚さ、流下した水量及び酸化鉄粉末量を測定して、各パラメータ値を評価した。これらを各被覆状態について3Dスキャナで取得した標高分布から求めた算術平均粗さで整理した。その結果、算術平均粗さに対して等価粗度係数は材質によらず正の相関を示し、輸送係数は材質によらず負の相関を示し、それぞれ1次式で表された。一方、浮遊係数については、アスファルトが正の相関、コンクリートが負の相関で、それぞれ1次式で表された。相関が異なるのはコンクリート面は骨材の配合割合や大きさがアスファルトよりも小さいため、雨滴衝撃による浮遊効果を生じる微小な窪地の総量が算術平均粗さに対して小さくなるためと考えられる。以上のように、試験を行うことなく、算術平均粗さを取得することでパラメータを設定することが可能となった。

The authors conducted laboratory experiments for runoff of dust deposited on the ground surfaces -asphalt and concrete in three different aging types - to obtain three parameters required for the CDecom program developed to evaluate changes in initial radioactivity distribution on the ground surface by overland flow: equivalent roughness coefficient, hydraulic erosion transfer rate coefficient due to the overland flow, and splash erosion coefficient due to raindrop impact. As a result, correlation equations between each parameter and the arithmetic mean roughness obtained by a 3D scanner were derived. A method to set the parameters for predicting radioactivity distribution change without conducting experiments was suggested.