福島の環境回復に係る包括的評価システムの整備に向けた取り組み

齊藤 宏; 野澤 隆; 武宮 博; 関 暁之; 松原 武史; 斎藤 公明; 北村 哲浩

JAEA-Review 2017-040, 34 Pages, 2018/03

JAEA-Review-2017-040.pdf:9.52MB

平成23年3月11日に福島第一原子力発電所の事故が発生し環境中へ大量の放射性物質が放出された。これらは自然の駆動力によって移動、生活圏に到達し健康等に影響を及ぼす可能性が懸念されており、事故状況の把握や影響評価や対策のため調査研究が多く行われている。原子力機構は、取得データと関係省庁等が取得した公開データを収集・整理し「環境モニタリングデータベース」として公開している。また、これらデータ及び既存または開発した計算コードを用いて「統合解析支援環境」の中で事故後の状況再現や将来予測のため解析を行っている。また、これら知見は他研究機関の成果とあわせ「環境回復知識ベース」として一般の方々が理解できるよう公開ウェブサイトにQ&A方式で公開している。これら三要素を包含し「福島の環境回復に係る包括的評価システム」と呼ぶ。これらは本来は相互に関連し一システムとして機能すべきところ、現状では独立して機能している。また、十分にオープンで理解しやすい形で外部に発信されているとは言えない。そこで、データや成果に対しより理解を深めることができ求める情報に容易にたどり着けるよう、当システム全体及び各要素の整備を行っていく。

Change in the electrical performance of GaAs solar cells with InGaAs quantum dot layers by electron irradiation

大島 武; 佐藤 真一郎; 今泉 充*; 中村 徹哉*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*

Solar Energy Materials and Solar Cells, 108, p.263 - 268, 2013/01

https://doi.org/10.1016/j.solmat.2012.09.027

量子ドット(QD)太陽電池の宇宙応用の可能性を調べるため、InGaAs QD層を50層有するGaAs太陽電池に1MeV電子線を110/cm照射した。照射後、短絡電流I,開放電圧V及び最大電力Pは、それぞれ、初期値の80, 90及び55%まで減少した。一方、無QDのGaAs太陽電池は、それらの値は、それぞれ、95, 80及び63%まで低下した。QD太陽電池のIが無QDに比べ大きく劣化した理由は、QD太陽電池の光吸収層が1.1mと無QD太陽電池の660nmに比べ厚く、そのため、発生する照射欠陥が特性劣化に及ぼす影響が大きくなったためと考えられる。一方、光吸収層長に直接影響しないVは、QD太陽電池の方が無QDに比べ劣化が小さく、QDの優れた耐放射線性が示唆された。さらに、照射後の特性回復をAM0光照射下で室温にて調べたところ、両太陽電池ともに特性の回復現象が観測された。QDの有無にかかわらず回復が観察されたことからQD特有の現象ではなく、GaAsのようなIII-V族半導体で報告されている光注入による劣化特性の回復であると考えられる。

Validation of an accident consequence assessment code using field data

松原 武史*; 本間 俊充

Proceedings of International Conference on Environmental Radioactivity (Internet), 5 Pages, 2010/00

環境影響評価に用いられる計算モデルの性能検証には、モデル予測結果と実測データの比較が最適である。確率論的事故影響評価コードOSCAARの陸域生態圏モデルは、IAEA等の国際協力計画におけるチェルノブイリデータを用いたシナリオによって妥当性検証がされてきた。本研究では、原子炉事故で主要なIの甲状腺への取り込みモデルの検証計算について報告する。

Technical considerations for emergency preparedness with a probabilistic accident consequence assessment model

本間 俊充; 木村 仁宣; 松原 武史*; 石川 淳

Proceedings of 9th International Probabilistic Safety Assessment and Management Conference (PSAM-9) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/00

It is recognized that good preparedness in advance of an emergency can substantially improve the emergency response to a nuclear or radiological accident. This paper presents the methodology and results of the technical considerations for off-site emergency planning using a probabilistic accident consequence assessment model. Calculations of the off-site consequence have been made of postulated accidents with source terms derived from a generic level 2 PSA of the reference plant in Japan. The preliminary results provided the insights of technical guidance for the development of protective actions such as sheltering, evacuation, and administration of stable iodine.

Testing of an accident consequence assessment model using field data

本間 俊充; 松原 武史; 富田 賢一*

Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology, p.196 - 203, 2007/03

環境影響評価に用いられる計算モデルの性能検証には、モデル予測結果と実測データの比較が最適である。確率論的事故影響評価コードOSCAARの陸域生態圏移行モデルは、IAEA等の国際協力計画におけるチェルノブイリデータを用いたシナリオによって妥当性検証がなされてきた。本研究では、原子炉事故で重要なI-131の甲状腺への取り込みとCs-137の長期被ばくモデルの検証計算について報告する。

環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRA

天野 光; 高橋 和之*; 内田 滋夫*; 都築 克紀; 松岡 俊吾*; 池田 浩*; 松原 武史*; 黒澤 直弘*

KURRI-KR-80, p.48 - 49, 2001/12

陸域に負荷される放射性物質や重金属等の挙動を解析・予測する目的で開発したMOGRAにつき解説する。MOGRAはさまざまな評価対象系に対応し得る汎用コードであり、動的コンパートメントモデル解析部を中核とし、グラフィカルユーザインターフェイス(GUI)による入出力部やライブラリデータ等から構成されている。評価を行う際には、評価対象となる陸域生態圏を土地利用形態(例えば森林,畑,水田等)等によって分割(モジュール化)し、各モジュールで任意にコンパートメントモデルを設定する。モジュール間の物質の移行に関しても任意に設定できる。例えば畑モジュールの構造を大気から葉菜,土壌各層,地下水といった上下2次元構造とし、さらに隣のモジュールと接続することで擬似3次構造とし、3次元空間での物質移行を評価できる。負荷物質の存在形態ごとの移行評価も可能である。各移行経路の移行係数は、フォートランの自由な数式の記述により設定できる。現在、森林,畑,河川モジュール等のデフォルトを整備し公開準備中である。発表では、MOGRAの解析機能やユーザーインターフェイスの検証と充実化を目的とし設定した。大気-土壌-植物系におけるSr-90の移行を対象とした動的モデルを適用例として示す。MOGRAはGUIを整備した汎用動的コンパートメントモデルであるため、システムダイナミックスの解析にも容易に使える。

PSA手法による安定ヨウ素剤配布措置の検討

本間 俊充; 木村 仁宣; 松原 武史; 石川 淳

no journal, , 

原子力の緊急事態において、放射性ヨウ素による甲状腺被曝の低減を目的とした安定ヨウ素剤予防服用の措置は、国の防災指針にも示される重要な対策である。本報告では、より実効性のある緊急時計画策定のための基礎データを得ることを目的として、確率論的安全評価(PSA)から得られた事故シナリオを検討し、安定ヨウ素剤の予防服用と避難等の他の防護対策との関係,配布法とその範囲について検討した。その結果、早期大規模放出シナリオでは、放出までの時間が短く安定ヨウ素剤配布の時間的余裕は無く予防的避難を考慮すべきこと,晩期大規模放出シナリオでは時間的余裕はあるので、避難等との複合的な防護措置が可能であること,管理放出シナリオでは屋内退避や避難との複合的措置を視野に入れて、配布方法を検討すべきことが明らかとなった。

原子力緊急事態における防護措置実施の検討

木村 仁宣; 高原 省五; 本間 俊充; 松原 武史*

no journal, , 

原子力施設において、公衆の被ばく線量をできる限り低減させるためには、緊急防護対策(避難,屋内退避,安定ヨウ素剤予防服用)を事故シナリオに応じて適切な状況で実施することが重要である。本報告では、より実効性の高い緊急時計画を策定するための基礎データを得ることを目的に、早期大規模放出,晩期大規模放出,管理放出といった事故シナリオにおいて早期防護対策を組合せて実施する複合的防護措置の運用方法について検討した。ここでは、まず、事故シナリオごとに実施されると考えられる防護対策の種類と内容を検討し、次に各事故シナリオにおいて屋内退避や避難を実施(介入レベル:実効線量でそれぞれ10mSv, 50mSv)した時の甲状腺被ばく線量を放出点からの距離に応じて算出し、安定ヨウ素剤予防服用の介入レベル(甲状腺の等価線量100mSv)と比較することによって、防護対策の実施方法(実施範囲や時期,対策の組合せ)を検討した。検討にあたり、被ばく線量の算出にはレベル3PSAコードOSCAARを用い、また、安定ヨウ素剤服用による甲状腺線量の低減効果を検討するためヨウ素の代謝モデルであるJohnsonモデルを用いた。

Radiation degradation of the electrical performance of InGaAs quantum dot solar cells and its recovery at room temperature

大島 武; 佐藤 真一郎; 今泉 充*; 中村 徹哉*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*

no journal, , 

The radiation degradation of the electrical characteristics of GaAs solar cells which have PiN structures with 50 self-organized InGaAs QD layers and the recovery of their degraded characteristics at room temperature (RT) were investigated, using the in-situ measurement method. The value of open circuit voltage (V) for the InGaAs 50 QD solar cell remains 90% of the initial value after 1MeV electron irradiation at 110/cm, and this value is larger than that for the GaAs solar cell with non QD layers. On the other hand, the values of short circuit current (I) and maximum power (P) for the 50 QD solar cells decrease to approximately 80 and 60% of the initial value after the electron irradiation, respectively. The degradation of I and P for the GaAs solar cells with non QD layers is smaller than those for the 50 QD solar cells. After the irradiation, the annealing behavior of the electrical characteristics for the solar cells was investigated under AM 0 at room temperature. As a result, the recovery of P for both solar cells is observed, and the non QD GaAs solar cell shows relatively large recovery compared to the 50 QD solar cell.

ダイヤモンドへの低エネルギーイオン注入による発光センターの規則配列作製,2

田村 崇人*; 小松原 彰*; 寺地 徳之*; 小野田 忍; 大島 武; Christoph, M.*; Naydenov, B.*; McGuinness, L.*; Jelezko, F.*; 品田 賢宏*; et al.

no journal, , 

量子情報通信において有望な系の一つに挙げられるダイヤモンド中のSiVセンター(シリコンと原子空孔からなる発光センタ)の作製に関する研究を行った。早稲田大学が開発した数十keV級低エネルギー単一イオン注入技術を用いて、狙った位置にSiイオンを1個ずつ注入するとともに、その位置に同時に形成される空孔欠陥を再結合させることで、SiVセンターを作製した。作製したSiVセンターの共焦点顕微鏡像を観察したところ、狙い通り500nm間隔でSiVセンターの規則配列が形成されていることがわかった。さらに、注入イオン数に対する発光センターの生成数を調べた結果、1スポットあたりの注入イオン数が100個の領域においてSiVセンターからの発光が確認され、SiVセンターの生成収率が1%以上であることが明らかとなった。