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寺田 宏明
点発生源からのメソスケール拡散シミュレーション; 福島第一原子力発電所事故をふまえて(気象研究ノート第248号), p.115 - 121, 2023/09
大気拡散モデルの検証に必要な入力データのうち放出源情報について述べる。ここでは、福島第一原子力発電所事故時の放出源情報として、日本原子力研究開発機構により大気拡散計算結果と環境モニタリングデータの比較に基づき推定された成果から、Katata et al. (2015)とTerada et al. (2020)について推定手法の概要と推定結果の特徴を解説する。Katata et al. (2015)では、新たに公開された環境モニタリングデータと沈着計算を精緻化した大気拡散計算により主要な放射性核種(
Cs, 
Cs, 
I, 
Te)の放出率が逆推定され、従来の研究では不明であった事故初期の放出率の詳細な時間変化が明らかとなった。Terada et al. (2020)では、ベイズ推計に基づく統計的な最適化手法が導入され、大気中濃度,地表沈着量,日降下量の複数種の測定データを用いて従来の推定による放出率推移が最適化された。この再推定では、新たに公開されたCs大気中濃度の多地点連続データが活用され、このデータとベイズ推計を組み合わせた解析手法により放出率だけでなく気象場も改善された。
寺田 宏明; 永井 晴康
Isotope News, (775), p.44 - 48, 2021/06
国内の原子力緊急時に迅速に放射性物質の大気拡散予測情報を提供するための緊急時対応システムとして、旧日本原子力研究所(現在の日本原子力研究開発機構、以降「原子力機構」)は、緊急時環境線量情報予測システム(System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information: SPEEDI)を開発し、「緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム」として文部科学省により運用された。その後、原子力機構では、計算範囲の拡大と高度な気象及び拡散計算モデルの使用により予測性能を向上した世界版SPEEDI (WSPEEDI: Worldwide version of SPEEDI)を開発し、様々な応用研究を行ってきた。筆者らは、2011年3月11日に発生した東日本大震災に起因する東京電力福島第一原子力発電所事故に対して、このWSPEEDIの活用により様々な対応を実施してきた。この経験に基づき、様々な気象条件や任意の放出条件に対する大気拡散計算結果を即座に取得でき、様々な応用が可能な大気拡散データベースシステムWSPEEDI-DBを開発した。本稿では、WSPEEDI-DBの開発の経緯と本システムの概要について述べる。
中山 浩成; 竹見 哲也*
Proceedings of 18th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes (HARMO-18) (USB Flash Drive), p.843 - 847, 2017/10
原子力緊急時において、プルーム拡散挙動や汚染域の空間分布などの詳細情報を得るために、Large-Eddy Simulation(LES)に基づく計算流体力学モデルの活用が有効である。しかしながら、LESによる非定常計算の実行に膨大な時間が必要であることが緊急時の適用において課題となっている。そのため、重合法を用いることにより局所域スケールでの大気拡散挙動を迅速かつ詳細に予測できる計算手法の開発を目的とする。本研究で提案する重合法は、初めに、代表的な風速データを入力条件として与えた仮想気象条件下での原子力施設から点源放出されたプルームの大気拡散計算を36風向について行い、10分平均での風速と濃度のデータを各風向毎に作成する。次に、対象期間での濃度分布を、風向変動の出現頻度に応じて10分平均濃度分布を重ね合わせて評価する。本手法の妥当性を調べるために、観測データを入力条件として与えた実気象条件下での大気拡散計算を行い、重合法による濃度分布と比較した。その結果、変化する気象状況下での1時間平均濃度分布と良好に対応することが示された。これにより、重合法を用いた局所域大気拡散計算手法は即時対応が可能であることが示唆された。
C accumulated in vegetation around a nuclear facility; Application of a sophisticated land surface C model to the Rokkasho reprocessing plant, Japan太田 雅和; 堅田 元喜; 永井 晴康; 寺田 宏明
Journal of Environmental Radioactivity, 162-163, p.189 - 204, 2016/10
被引用回数：7 パーセンタイル：21.99(Environmental Sciences)陸面Cモデル(SOLVEG-II)を用いて、植生の炭素取り込みが原子力施設周辺の植生への炭素14(C)の蓄積に及ぼす影響を評価した。SOLVEG-II、気象モデルおよび大気拡散モデルを結合したモデル計算を、2007年の六ヶ所再処理工場(RRP)の試験運転中のCO
移行に適用した。RRP周辺の水田における白米中C比放射能の計算値は観測値と一致した。RRPからのCO連続放出を仮定した数値実験の結果から、収穫時の稲のC比放射能と大気中C比放射能の年平均値が異なることが示され、これは大気中CO濃度の季節変動と稲の成長に起因したものであった。CO放出を日中に限定したところ、日中の光合成による高いCO取り込みの効果によって、夜間に放出を限定した場合に比べて稲のC蓄積が顕著に増加した。以上より、長期連続あるいは日内の短期CO放出時のCの経口摂取による被ばく評価では、各々、植物の成長段階と光合成を考慮する必要があることがわかった。
永井 晴康; 寺田 宏明; 茅野 政道; 堅田 元喜; 三上 智; 斎藤 公明
Proceedings of 16th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-16) (USB Flash Drive), p.4044 - 4052, 2015/08
原子力機構は、福島第一原子力発電所事故による放射性物質の大気放出量を、環境モニタリングと大気拡散モデルによる大気中核種濃度または空間線量率の比較解析により推定した。この放出量推定を改良するために、より精緻な推定手法の開発と過酷事故解析及び観測データの新たな情報の利用を検討している。その第一段階として、福島原発1から3号機内インベントリと地表沈着測定におけるCs/Cs放射能比情報を利用した。大気拡散シミュレーションの放出率設定において、Cs/Cs放射能比の時間変化を考慮することで、地表沈着測定におけるCs/Cs放射能比空間分布を説明できることを示した。この結果は、どの原子炉からどのタイミングで放出があったかを推定するために有効であり、福島原発事故の過酷事故解析にも有用な情報となることが期待される。
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JNC TN4420 2000-009, 11 Pages, 2000/06
JNC-TN4420-2000-009.pdf:0.84MB
「発電用原子炉施設の安全解析に関する気象指針」(以下「気象指針」)に基づき、高速増殖炉もんじゅ建設所(福井県敦賀市白木地区)における気象観測を実施した。「気象指針」は、発電用原子炉施設の平常運転時及び想定事故(重大事故及び仮想事故)時における線量当量評価に際し、大気中における放射性物質の拡散状態を推定するために必要な気象観測方法、観測値の統計処理方法及び大気拡散の解析方法を定めたものであり、昭和57年1月28日付の原子力安全委員会決定(平成元年3月27日及び平成6年4月21日に一部改定)によるものである。なお、白木地区における気象観測は、昭和51年11月より継続して実施している。
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PNC TJ1545 93-001, 169 Pages, 1993/03
動力炉・核燃料開発事業団人形峠事業所周辺のウラン鉱山による捨石堆積場から散逸するラドンが周辺環境へ与える影響を評価する手法を開発するために、最新の起伏のある地形上における大気拡散評価手法の開発現状及びラドンに着目した拡散影響手法の現状を文献により調査した。その結果ラドンの拡散モデルについては地形を十分考慮しているものが少く、ラドン以外の一般的な汚染物質の大気拡散モデルについても複数の地域にわたる拡散実験について十分な再現性が得られているモデルは少ないと考えられる。従って、人形峠事業所周辺のような起伏のある複雑な地形上における拡散影響評価手法を新しく開発する必要があり、居住地区への影響評価には、山風谷風を考慮でき、かつ垂直方向成分が精度よく反映できる力学モデルが適当であると考えられる。さらに地形の影響だけでなく植生に関しても考慮するとともにラドン娘核種に関するパラメータや、信頼性の高い気象観測データの取得が重要であることが明らかとなった。
平山 昭生*; 岸本 洋一郎; 成田 脩; 篠原 邦彦*; 田村 栄悦*
PNC TN843 77-05, 25 Pages, 1977/06
このプログラムは,排気筒から放出された放射性希ガスによる照射線量,いわゆるクラウド・ガンマ線量を計算するために作成したものである。大気拡散は,正規型分布式により表わしており,照射線量の計算は点減衰核積分法によっている。このプログラムの特徴は次のとおりである。(I)鉛直方向の拡散について,逆転層反射を取扱うことができる。(II)照射線量は,地表面上の半無限空間内の任意の位置において計算可能である。(III)放出口近傍における線源近似,放出点より遠方における浸漬近似,無限平板線源近似等の近似計算が可能である。
中山 浩成; 堅田 元喜
no journal, ,
乾性沈着は、地表面付近の大気中ガスや微小粒子状物質が大気乱流や重力沈降により地表面に沈着する現象である。日本の森林の多くは、丘陵地など複雑地形上に成立しており、このような場所での乾性沈着量を正確に推計することは難しい。この問題に取り組むべく、我々は、地形や建物・樹木などの影響を受けた乱流過程とこれらの拡散過程を10m以下の高解像度で再現できる局所域高分解能大気拡散モデルの開発を進めている。本発表では、このモデルにPM2.5の乾性沈着過程を考慮し、東京郊外の研究林に適用するLarge Eddy Simulation(LES)を行うことで、複雑な森林構造とPM2.5の乾性沈着分布の関係を調べる。
山澤 弘実*; 大浦 泰嗣*; 森口 祐一*; 寺田 宏明; 関山 剛*; 五藤 大輔*; 鶴田 治雄*
no journal, ,
本研究は、メソスケールを対象として、高精度気象場の構築機能と福島第一原子力発電所(1F)事故時の大気中濃度実測データ等により精度検証された国内の大気拡散モデル群によるアンサンブル評価機能から構成される事故時大気中動態評価法のプロトタイプを構築することを全体目標とし、以下の6サブテーマで構成される。(1)(名古屋大学): 国際モデル比較実験、各サブテーマ成果の集約による計算精度向上の検証、アンサンブル評価を用いた防災利用法の提案。(2)(首都大学東京): 大気環境測定局SPM計ろ紙分析による1F起源放射性プルームを網羅するCs-134, 137大気中濃度データセットの整備。(3)(東京大学): 大気中ダスト・土壌試料の測定結果等の測定値に基づく総合的なプルーム動態解析、他の観測データ及びモデル計算結果との整合性検証。(4)(原子力機構): ベイズ統計及びマルチスケール拡散計算による放出源情報推定手法の改良、種々の環境測定データからの1F事故の放出源情報の再推定。(5)(気象研究所): 高度なデータ同化による1F事故時の気象場の再構築とその精度検証。(6)(国立環境研究所): 大気中放射性物質の輸送・変質・沈着サブモデルの検証・改良、大気拡散モデルの高度化。
永井 晴康
no journal, ,
原子力機構は、福島第一原子力発電所事故による放射性物質の大気放出量を、環境モニタリングと大気拡散モデルWSPEEDIによる大気中核種濃度または空間線量率の比較解析により推定した。この放出源情報は、国連科学委員会(UNSCEAR)による環境中の放射能レベルと公衆の被ばく線量の評価に活用されている。この放出源情報の改善のために、新たに公開された福島原子力発電所周辺のモニタリングデータを追加し、沈着プロセスを改良したWSPEEDIの解析により放出源の再推定を行った。この結果を用いたWSPEEDIのシミュレーションにより、局地と広域におけるI及びCsの沈着分布を良好に再現することができた。
