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横内 浩志*; 稲垣 厚至*; 神田 学*; 小野寺 直幸
土木学会論文集,B1(水工学)(インターネット), 76(2), p.I_253 - I_258, 2020/00
格子ボルツマン法LESモデルを用いた都市大気境界層の大規模数値計算モデルを用いて、都市の自動車由来大気汚染物質を想定したスカラーの動態評価を行った。スカラーはパッシブスカラーを仮定し、その動態計算をLagrange的手法により表現した。本モデルを移動排出源由来の大気汚染が深刻化しているジャカルタを対象に計算を実施した。計算条件として、ジャカルタで以前計画されていた沿岸巨大建造物GARUDAの有無による2通りの条件を設定し、それが下流の都市に及ぼす影響を評価した。計算結果より、地表面付近において、GARUDAの有無に由来する主流方向風速分布,粒子濃度分布に顕著な差は確認できなかった。一方で建物レベル(10[m]-30[m])では、GARUDAの影響による風速の低下に伴い、粒子密度が増加していることを確認した。
稲垣 厚至*; Wangsaputra, Y.*; 神田 学*; Y
cel, M.*; 小野寺 直幸; 青木 尊之*
SOLA (Scientific Online Letters on the Atmosphere) (Internet), 16, p.120 - 124, 2020/00
被引用回数：1 パーセンタイル：4.23(Meteorology & Atmospheric Sciences)都市境界層を対象とした風況解析により、内層および外層のスケーリングと乱流強度分布の類似性を検討した。計算条件として、現実的な建物形状の上に発達する中立条件を仮定すると共に、計算領域19.2km
4.8km高さ1kmに対して2m格子を設定した。乱流強度分布は計算領域内で局所的に定義できる。内層と外層に対してスケーリング則を当てはめることで、表面形状に関係なく、内層と外層内の乱流強度予測のばらつきを減らすことが可能となる。スケーリングされたプロファイル間のばらつきは、各層のスケーリングパラメーターの不一致に起因するが、長さまたは速度の比率からなる無次元パラメーターを導入することで、それらの類似性を示した。
稲垣 厚至*; 神田 学*; Ahmad, N. H.*; 八木 綾子*; 小野寺 直幸; 青木 尊之*
Boundary-Layer Meteorology, 164(2), p.161 - 181, 2017/08
被引用回数：30 パーセンタイル：73.33(Meteorology & Atmospheric Sciences)本研究では、東京都市部に対して、中立安定状態における大気境界層に対する数値解析を行なった。GPUを用いた並列計算を実施することで、19.2km4.8km1kmの領域に対して2m解像度のラージエディ・シミュレーションが可能となった。大規模計算結果より、境界層上部の乱流統計量や境界層全域におよび特徴的なストリーク構造等の再現が可能であることが確認された。
横山 須美; 佐藤 薫; 真辺 健太郎; 遠藤 章; 野口 宏; 金子 広久; 沖 雄一*; 長田 直之*; 神田 征夫*; 飯田 孝夫*; et al.
no journal, ,
高エネルギー陽子加速器施設では、2次的に発生する高エネルギー陽子と空気との核破砕反応等により、空気中に浮遊性放射性核種や放射線分解生成物が生成される。後者は核種の性状(粒径や化学形)に影響を与える。このため、浮遊性核種の性状と生成機構の解明は、高エネルギー加速器施設での内部被ばく線量評価法及び空気モニタリング技術を確立するうえで必要不可欠である。そこで、平成15
17年に連携重点研究「陽子加速器施設における線量評価に関する研究」の一環として、知見が十分ではない空気中のAr-40から生成される放射性塩素(Cl-38及びCl-39)のエアロゾル・ガス比,非放射性エアロゾルの粒径分布,硝酸生成率(G値)等をTIARAの陽子照射場を用いて明らかにした。この結果、放射性塩素は、50%以上がエアロゾルで存在すること,生成初期段階の非放射性エアロゾルの中央径は1220nmであること,陽子照射により空気中に生成された硝酸のG値は1.46
0.12であること等を明らかにした。これらの結果より、性状ごとの線量評価が可能になった。
長田 直之*; 沖 雄一*; 神田 征夫*; 横山 須美; 佐藤 薫; 真辺 健太郎; 野口 宏; 遠藤 章; 田中 進*; 金子 広久; et al.
no journal, ,
高エネルギー加速器室内のビームライン周辺では放射性エアロゾルが生成される。運転直後に加速器室内に作業者が入室した場合、放射性エアロゾルが残留していれば、内部被ばくの原因となる。放射性エアロゾルの粒径分布は、呼吸器系への沈着部位を決定することから、内部被ばく防護の観点から必要不可欠な情報である。本研究では、放射性エアロゾルの粒径分布に影響を与える非放射性エアロゾルの粒径分布や生成,成長・消滅機構を解明することを目的とし、空気に高エネルギー陽子を照射して非放射性エアロゾルを生成させ、生成直後のエアロゾル濃度や粒径分布を測定した。この結果、試料空気を0.3dm
/min, 2nAで照射した場合、エアロゾルの幾何中央径は約15nmとなった。エアロゾル生成個数濃度は、付与エネルギーが5nA
dm
minより低い範囲では付与エネルギーと比例関係にあったが、次第に個数濃度の伸びは鈍化した。また、エアロゾルの個数濃度と粒径との間に正の相関がみられた。これは付与エネルギーが増加すると反応が顕著になり、凝集等が起こりやすくなるため、エアロゾルの粒径が成長したと考えられる。
神田 直之; 青山 佳男
no journal, ,
旧ウラン濃縮施設で発生した廃油の処理について水蒸気改質処理を計画している。廃油にはフッ素含有溶媒が混入しているため、水蒸気改質処理後には平均で約50,000ppmのフッ素含有廃水が生じる。排水中のフッ素濃度の環境放出基準(8ppm未満)を遵守するためには、現状の設備では廃水の処理時間が長期化し現実的ではない。このため、廃油及び廃水に含まれるフッ素を除去するための技術を確立する。廃油からのフッ素除去方法としては、混入する溶媒の沸点が油に比べて低いことを利用した分留法を、廃水からのフッ素除去方法としては、フッ化カルシウムの水への溶解度が低いことを利用した沈殿法を選定した。廃油からのフッ素除去方法では、模擬廃油を試料とした試験を実施し、試験前後の試料に含まれるフッ素濃度を測定することで、フッ素除去率を評価した。廃水からのフッ素除去方法では、フッ素を添加した模擬廃水を試料とした試験を実施し、試験後の試料に含まれるフッ素濃度を測定することで、フッ素除去率を評価した。また、水蒸気改質処理後に生じるフッ素含有廃水はウランで汚染されており、沈殿物は固体廃棄物になるため、沈殿物へのウランの移行率を確認した。
神田 直之
no journal, ,
原子力機構では、昭和48年から平成13年まで、遠心法によるウラン濃縮技術開発を行っていた。開発に伴いウランを含有する廃油が発生し、水蒸気改質(以下、「SR」という。)法により処理する計画である。廃油には不燃性のフッ素含有油及び溶媒が含まれており、SR処理により廃油のフッ素が廃水に移行し、フッ素濃度が5%程度の廃水が発生する。環境省(水質汚濁防止法)が定めるフッ素の一律排水基準は8ppmであり、廃水として放出するためには、数千倍の希釈が必要となり、設備能力の観点から現実的ではない。廃水の放出に向けて、廃水中のフッ素濃度を希釈し、一律排水基準以下とするため、廃油及び廃水からのフッ素除去技術の開発を行った。SR処理の前処理として、廃油に混入しているフッ素を含む溶媒を分離回収する「分留法」とSR処理により発生する廃水中のフッ素をカルシウムと結合・沈殿させ、沈殿物を分離回収する「沈殿法」の2つの手法を用いてフッ素除去試験を実施した。取得したデータを基に、2つの手法を組み合わせたフッ素除去プロセスの評価を行った。その結果、SR法を用いた廃油処理で発生する廃水中のフッ素濃度の低減方法として、「分留法」と「沈殿法」を組み合わせることにより、廃水中のフッ素濃度を希釈にて処理可能な濃度まで低減できることが分かった。
稲垣 厚至*; 小野寺 直幸; 神田 学*; 青木 尊之*
no journal, ,
都市大気環境はマルチスケールの現象であるため、高解像度および広域の計算を実施する必要がある。本研究では、GPUスーパーコンピュータであるTSUBAMEを用いたラージエディ・シミュレーション手法を用いて都市大気境界層を解析することを実現した。統計量として、都市キャノピー内の値を比較することで、解析手法の妥当性を示す。
神田 直之; 木島 惇
no journal, ,
ウラン濃縮施設の廃止措置に向けて、ウランを含有する廃油の処理に水蒸気改質処理を計画している。廃油の水蒸気改質処理期間の短縮を目的に廃油を減圧下で加熱し、廃油から溶媒を揮発除去後、回収する溶媒除去試験を実施した。試験の結果、廃油を減圧下で加熱することにより、廃油から溶媒を回収することができる見通しを得た。また、熱分析(TG)を用いて廃油中の溶媒の有無が判定可能であることが分かった。さらに、廃油から溶媒を除去することにより、廃油の処理期間短縮に加えて、廃水処理期間の短縮と固体廃棄物の低減が可能となる見込みである。
神田 直之; 萩原 正義; 坂下 耕一; 木島 惇
no journal, ,
核燃料サイクル関連施設の廃止措置に向けて、廃油の水蒸気改質処理を検討している。不燃性のフッ素油の混合比が高くなると、フッ素油の分解に伴い高温フィルターに閉塞が生じ、連続処理が困難になることが課題である。そこで、可燃性の鉱物油と不燃性のフッ素油の混合試料を用いた連続処理試験により、フッ素油の混合比を検討した。試験の結果、連続処理が可能な不燃性のフッ素油は最大20%であることが明らかになった。
