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島田 太郎; 島田 亜佐子; 三輪 一爾*; 鍋倉 修英*; 佐々木 利久*; 高井 静霞; 武田 聖司
JAEA-Research 2024-004, 115 Pages, 2024/06
JAEA-Research-2024-004.pdf:6.02MB
原子力施設の廃止措置の終了確認について、平成29年に原子力規制委員会の検討チーム会合で提示された「サイト解放の流れ」をベースに、敷地土壌を対象に確認方法を検討し、手順として整理した。はじめに福島第一原子力発電所事故によって放出されフォールアウトとして地表に沈着した放射性核種をバックグラウンド放射能として除外し、敷地内の施設起源の放射能濃度分布を地球統計学的手法クリギングを用いて評価する。そのうえで、地表の浸透能を超えた降雨によって発生する地表流によって土砂が下流へ移動する現象を考慮して、評価した初期の放射能濃度分布が将来変化することを反映した被ばく線量評価方法について、一連の評価手順を示し、線量基準と想定した0.01mSv/yとの比較方法を提案した。さらに、地下の放射能濃度分布評価についても、地下水の影響を受けた場合の評価手順の一例を示した。
島田 太郎; 笹川 剛; 三輪 一爾; 高井 静霞; 武田 聖司
Proceedings of International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM2023) (Internet), 7 Pages, 2023/10
原子力発電所の廃止措置段階の原子力規制検査をリスク情報に基づいて実施する必要があるが、このリスクを定量的に評価する手法が整備されていない。そこで、本研究では、廃止措置安全評価コードDecAssessをもとに、廃止措置段階で発生する可能性のある事故事象のイベントツリーを整備し、解体対象機器ごとに事故シーケンス別被ばく線量と発生確率から放射線リスクを評価するコードDecAssess-Rを開発した。その際にHEPAフィルタなどに蓄積し、事故時に一挙に放出される可能性のある移動可能な放射能量が解体作業の進展に伴って時間的空間的に変動することを考慮した。起因事象は廃止措置段階及び類似する分解・交換作業における国内外のトラブル情報を調査した結果をもとに設定し、その起因事象からイベントツリーを構築した。また、事象発生頻度は一般産業の情報も参考に、事象進展確率は運転段階の機器故障確率などをもとに設定した。このとき、廃止措置の進展に伴って削減される安全機能を解体作業スケジュールに沿って設定できるようにした。米国参考BWRを対象に解体作業を設定してリスク評価を行った。その結果、炉内構造物の解体作業時に火災が発生して、周囲に一時保管されていた放射性物質を含む可燃物やフィルタ類に延焼する場合に公衆被ばく線量が最大になった。本事象は、事故シーケンスの発生確率も大きいため、最大の放射線リスクを示した。
島田 太郎; 行川 正和*; 三輪 一爾; 武田 聖司
Proceedings of Waste Management Symposia 2023 (WM2023) (Internet), 8 Pages, 2023/02
廃止措置段階に発生する可能性のある事故においては、解体作業中にフィルタ等へ蓄積した粉じんが一挙に環境に放出され地表に沈着した放射性粉じんが降雨に伴う地表流とともに傾斜の下流へ移動し、窪地に蓄積することも想定される。降雨や地形、表面の被覆状態などの条件によって変動する核種の移動量と公衆の被ばく線量を評価するコードの開発を進めている。その評価にあたっては必要な評価パラメータの設定方法を整備する必要がある。そこで、地表面に沈着した粉じんの傾斜面上の流下を模擬した室内降雨試験を実施して、核種移動量評価に必要なパラメータ値を廃止措置段階で想定される劣化状態を含めて取得し、その設定方法を検討した。被覆表面と表面を流れる水との抵抗量を示す等価粗度係数が既知の平滑なアスファルトをもとに得られた劣化アスファルトと平滑なコンクリートの等価粗度係数は文献で得られた値の範囲に収まった。しかし劣化コンクリートの等価粗度係数は、想定と異なり平滑なアスファルトよりもやや低い値となった。これは本試験では地表流による浮遊と雨滴衝撃による浮遊を同時に評価しているため、雨滴衝撃による浮遊のばらつきの影響によるものと考えられる。また、3Dスキャナで各表面の凹凸を点群として取得し表面粗さを評価したところ、等価粗度係数との相関が示唆され、実際の適用の際に利用できる可能性が示された。
三輪 一爾; 行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
MRS Advances (Internet), 7(7-8), p.165 - 169, 2022/03
本研究では、地表流と土砂移動により生じる地表面における核種移行を土中の鉛直核種濃度と粒径に応じた核種濃度を考慮して評価する方法を作成した。作成した核種移行評価法により、水平方向に均一なCs-137の初期汚染分布を有する仮想的なサイトにおいて1年間の核種移行評価を実施した。その結果、Cs-137がサイト内の窪地に集中することにより初期汚染分布濃度と比較して20%程濃度が上昇した。また、地表面における核種移行により、初期汚染分布の総核種量の0.18%が海洋へ流出した。これらの結果から、廃止措置終了確認における被ばく線量評価において地表面における核種移行を考慮することで、サイト内における外部被ばく線量の上昇と海洋へ流出した核種による水産物摂取による内部被ばく線量の上昇の可能性が示唆された。
三輪 一爾; 小畑 元*; 鈴木 崇史
Journal of Nuclear Science and Technology, 57(5), p.537 - 545, 2020/05
被引用回数：2 パーセンタイル：20.94(Nuclear Science & Technology)本研究では、チャクチ海, ベーリング海において人為起源の放射性核種であるIodine-129(
I)の鉛直分布の観測を実施した。現在、Iの主なソースはヨーロッパの核燃料再処理施設である。2013年6月から8月の観測結果よりチャクチ海, ベーリング海におけるI濃度はフォールアウトレベルであった。ヨーロッパの核燃料再処理施設から海洋に放出されたIを高濃度に含んだ海水の流入は確認できなかった。また、海洋の生物生産に重要な役割を果たしているヨウ化物イオンの鉛直分布をチャクチ海, ベーリング海にて初めて観測した。観測の結果、当海域においては海底付近でヨウ化物イオンの濃度が高くなる傾向が見られた。
三輪 一爾; 武田 聖司; 飯本 武志*
Radiation Protection Dosimetry, 184(3-4), p.372 - 375, 2019/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Environmental Sciences)福島事故後の除染作業によって発生した除去土壌を再生資材として再利用する方針が環境省により示されている。有効な再利用用途の1つである海面埋立地では、施工時に溶存した放射性Csの他に土粒子に付着した放射性Csの海洋への流出が予想されるため、安全評価上、両形態の核種移行を評価できるモデルが必要となる。そこで本研究では、施工時および供用時の放射性Csの流出をモデル化し、海洋に流出した核種についてはOECDにより示されたSediment modelにより移行評価を行った。沿岸域における核種移行評価にSediment modelを用いることの妥当性を、福島沿岸域の実測値の再現計算により確認した。施工時および供用時の核種流出を評価するモデルおよびSediment modelをクリアランスレベル評価コードPASCLR2に組み込むことで、海洋へ流出した核種からの被ばく線量評価を行えるようにした。
三輪 一爾; 寺阪 祐太; 越智 康太郎; 普天間 章; 佐々木 美雪; 廣内 淳
日本原子力学会誌ATOMO
, 61(9), p.687 - 691, 2019/09
本報告は、日本原子力学会2019年春の年会にて実施した、保健物理・環境科学部会の企画セッションの内容をまとめたものである。本企画セッションでは、原子力・放射線分野に携わる学生および若手研究者6名が、それぞれの専門的知見を通して見た保健物理・環境科学の在り方について講演を行った。全講演者の発表終了後には来場者を含めて当分野の課題や今後の発展についてディスカッションを行った。本報告書では、各講演概要とディスカッション内容の取りまとめを行った。
島田 太郎; 三輪 一爾; 武田 聖司
日本原子力学会誌ATOMO, 61(7), p.531 - 534, 2019/07
福島第一原子力発電所(以下、1Fという)敷地内に保管されている表面線量率5
Sv/h未満の汚染がれき類を資源化して敷地内に限定して再利用することが検討されている。1F敷地内のように放射線管理が実施されている現存被ばく状況において、汚染した資機材等の限定的な再利用の考え方などが示された例はない。そこで、適切な安全規制のために、1F敷地内での線量管理下の現存被ばく状況における再利用評価の考え方、1F敷地内での運用されている作業者及び周辺公衆の安全確保策に応じためやす濃度算出の方法論を構築するとともに、1F敷地内での道路材及びコンクリート構造材に関して用途別の資源化物のめやす濃度を試算して、とりまとめた。本報ではこの評価の方法について解説するとともに、1F敷地内の限定的な再利用の評価の一例について紹介する。
片岡 憲昭*; 中嶌 純也; 三輪 一爾; 廣田 誠子*; 坪田 陽一; 山田 椋平; 藤通 有希*; 石川 純也*; 砂押 正章*
保健物理(インターネット), 54(2), p.140 - 145, 2019/06
2018年12月1日に日本保健物理学会若手研究会と若手放射線生物学研究会が開催した合同勉強会(東京大学本郷キャンパス)について報告するものである。
島田 太郎; 三輪 一爾; 武田 聖司
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.203 - 207, 2019/01
福島第一原子力発電所(以下1F)敷地内に一時保管されている放射能で汚染されたがれき類を資源化して敷地内のある特定の用途に限定して再利用することが検討されている。1F敷地内のような放射線管理が実施されている現存被ばく状況において、汚染した資機材等の再利用に対し、線量のめやすとなる数値は現在まで提示されていない。そこで、本研究では、現状の1F敷地内のバックグラウンド(BG)線量率に着目し、資源化物(線源)が使用された場所において上昇する1m高さでの空間線量率が、BGの線量率変動範囲を超えないことを必要条件とした。また、算出されためやす濃度による再利用が作業者及び公衆へ影響を与えないことを、作業者の追加被ばく線量、敷地境界への線量寄与、地下水核種濃度を評価することによって確認する評価フローを構築した。さらに構築した評価フローに従い、資源化した骨材を道路路盤材及びコンクリート構造物の基礎に適用する場合を想定し、評価対象核種のめやす濃度を試算した。
三輪 一爾; 島田 太郎; 武田 聖司
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.166 - 170, 2019/01
本報告では(その1)において算出した限定再利用に対するめやす濃度の妥当性を確認するため、再利用後の線源(再生資材)に対し、(1)1F敷地内の作業者に対する追加被ばく線量、(2)1F敷地境界の空間線量率への寄与、(3)地下水移行による海洋出口での水中濃度、について評価した。(1)の評価では、1F敷地内で線源に最も接近をする作業者の被ばく線量を評価し、その線量が放射線作業従事者の年間被ばく限度20mSv/yと比較し十分に低い値であることを確認した。(2)の評価では、1F敷地内で再利用された全再生資材から受ける敷地境界での空間線量率を解析し、その結果がバックグラウンドを合算しても敷地境界での目標値1mSv/y以下を満足することを確認した。さらに(3)の評価として、敷地内の流速条件等を考慮した道路路盤材及びコンクリート構造物の基礎から溶出する核種の移行解析を行い、算出した水中放射性セシウム濃度が現在の1F敷地内の排水基準を満足していることを示した。
三輪 一爾; 行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
原子力施設の廃止措置終了確認における技術的基盤の整備のために、敷地内に残存する表層土壌汚染からの核種の地下水移行に加え、降雨強度の大きい場合に生じることが懸念される表層汚染土壌からの地表面流と土砂移動による核種移行を考慮した被ばく線量の評価方法の開発を進めている。本研究では、敷地内の地形・降雨条件等により発生する地表面流と表層汚染土壌間での核種移行、土砂移動の範囲やその量に依存した放射能濃度分布の変化や敷地に隣接する海域への直接流出による核種移行などの評価方法について検討を行った。また、汎用の土砂流出評価コードを用いて、ある地域の地形・降雨条件を基にした地表面流量及び土砂移動量の予察的解析を行い、その解析の出力を核種移行評価に適用することで上記評価を行うことができる見通しを得た。
三輪 一爾; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
本報告では(その1)において算出した限定再利用に対するめやす濃度の妥当性を確認するため、再利用後の線源(再生資材)に対し、(1)1F敷地内の作業者に対する追加被ばく線量、(2)1F敷地境界の空間線量率への寄与、(3)地下水移行による海洋出口での水中濃度、について評価した。(1)の評価では、1F敷地内で線源に最も接近をする作業者の被ばく線量を評価し、その線量が放射線作業従事者の年間被ばく限度20mSv/yと比較し十分に低い値であることを確認した。(2)の評価では、1F敷地内で再利用された全再生資材から受ける敷地境界での空間線量率を解析し、その結果がバックグラウンドを合算しても敷地境界での目標値1mSv/y以下を満足することを確認できた。さらに(3)の評価として、敷地内の流速条件等を考慮した道路路盤材及びコンクリート構造物の基礎から溶出する核種の移行解析を行い、算出した水中核種濃度が現在の1F敷地内の排水基準を満足していることを示した。以上の評価から、算出しためやす濃度での限定再利用が妥当であることを確認した。
三輪 一爾; 行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
廃止措置終了確認後に敷地内に残存した表層土壌汚染は、降雨等によりその放射能分布が変化し窪地などへ核種が集中する可能性がある。本研究では、サイト解放後の公衆の被ばく線量を評価する際、放射能分布の変化を考慮するため、既存の土壌侵食解析コードのWEPPの解析結果をもとに、地表面流と土砂移動による核種移行を評価する手法の開発を進めている。本報では、土砂移動による核種移行モデルを整備して、仮想的な降雨条件で地表面流と土砂移動による核種移行評価を行ったところ、降雨イベント後に敷地内の窪地に核種が集中する結果が得られた。また、地表を移行した核種が海洋に流入することで、地下水移行経路よりも短期間で核種が海洋へ移行することも示された。よって、初期の放射能分布によっては、サイト解放後の地表面流と土砂移動による核種移行により、放射能分布の変化を考えない場合よりも、表層汚染や海洋中核種からの被ばく線量が大きくなる場合があることが示された。
島田 太郎; 鍋倉 修英*; 三輪 一爾; 武田 聖司
no journal, ,
原子力施設の廃止措置終了時には、敷地内の汚染状況を把握しつつ、解放後の跡地利用等による公衆の被ばく線量が基準線量以下であることを確認する必要がある。そこで、原子力機構では汚染調査から放射能分布を評価した結果に基づき被ばく線量評価を行う一連の方法論の開発を進めている。本報では、前報で有効性が確認された事前サーベイとその結果から選定した代表点測定結果を利用する外生ドリフトクリギング手法に関して、評価された放射能分布の妥当性を確認する交差検証法の適用を検討した。その結果平均絶対誤差を指標とするのが適切であると考えられた。また、被ばく評価の入力として安全側の設定となるようにクリギング評価値の推定分散を利用した95%片側信頼区間上限値を採用する方法を提案する。
三輪 一爾
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)事故により環境中に大量の放射性物質が放出され、福島県内外において放射性物質で汚染したがれきや土壌等が発生した。これらの放射性物質で汚染した土壌やがれきは大量であり、全量をそのまま放射性廃棄物として扱い最終処分することは、環境負荷の観点や最終処分場の確保の観点から現実的ではないと考えられる。そこで本研究では、汚染物品の物量低減策として再生利用の可能性に着目し、現行の放射線防護の考え方に沿った再生利用を想定した際の課題の整理と、放射線防護の考え方の現場適用の提案を行った。具体的には、国際的にも十分なコンセンサスが得られていない参考レベルの適用方法に関して、現存被ばく状況にあると考えられる放射線災害後の環境中における再生利用を想定し、参考レベルによる防護の考え方の多様性を5通り提案した。また、提案した考え方に基づく再生利用のケーススタディとして、1Fのオフサイトとオンサイトにおける2通りの再生利用事例を設定し、提案した防護の考え方に基づいて再生利用を可能とする核種濃度を算出することで、現実的な課題に対する実用性を確認した。
三輪 一爾; 行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
サイト内の土壌表層に残存する土壌への収着性が高い核種は、地表面流や土砂移動を伴う降雨等による移行によって海洋への流出やサイト内での局所的な蓄積が生じる。このため、こうした地表面流と土砂移動現象、それにより生じる核種移行、及び公衆への被ばく線量への影響を包括的に評価する手法開発を行っている。収着性が高い核種による地表汚染では土壌中濃度は鉛直プロファイルを有するので、深度毎の土壌中核種濃度に応じて移動土砂中の核種濃度を評価するモデルを作成した。さらに移動土砂中の核種濃度はその土壌粒子の粒径に依存することが知られており、解析から得られる移動土砂の粒径毎の比表面積比により核種濃度を評価するモデルを作成した。以上の評価モデルを用いて我が国における降水量が多い地域を想定した
Cs表層汚染に対する1年間の試解析を行った結果、周囲より標高の低い窪地に核種が集中することにより窪地内において空間線量率が数倍程度上昇する地点が生じ、福島第一原子力発電所(1F)事故後に観測されているような窪地地形における空間線量率上昇を再現することができた。
島田 太郎; 三輪 一爾; 佐々木 利久*; 武田 聖司
no journal, ,
原子力施設の廃止措置終了確認時に、敷地内の放射能分布を把握し、解放後の跡地利用等による公衆の被ばく線量が基準線量以下であることを確認する一連の方法論の開発を進めている。前報の放射能分布評価手法の開発では、事前サーベイと代表点測定を組み合わせた外生ドリフトクリギングによる方法により仮想的な放射能分布を再現可能であることが解析的に確認されたが、実際の適用にあたっては代表点測定が十分であるかを判断した上で、評価した放射能分布の妥当性を確認する方法について課題が残された。そのため、leave-one-out交差検証において、代表点の測定平均値と各点の測定値との平均絶対誤差MAEをめやすとして、このめやすより交差検証で得られたMAEが小さければ妥当と判断する方法を整備した。いくつかの仮想的なデータに対して上記方法を適用し、分布の妥当性判断ができることを確認した。
島田 太郎; 三輪 一爾; 武田 聖司
no journal, ,
福島第一原子力発電所(以下、1F)敷地内に一時保管されている放射能で汚染されたがれき類を資源化して敷地内のある特定の用途に限定して再利用することが検討されている。1F敷地内のような放射線管理が実施されている現存被ばく状況において、汚染した資機材等の再利用に対し、線量のめやすとなる数値は現在まで提示されていない。そこで、本研究では、現状の1F敷地内のバックグラウンド(BG)線量率に着目し、資源化物(線源)が使用された場所において上昇する1m高さでの空間線量率が、BGの線量率変動範囲を超えないことを必要条件とした。また、算出されためやす濃度による再利用が作業者及び公衆へ影響を与えないことを、作業者の追加被ばく線量、敷地境界への線量寄与、地下水核種濃度を評価することによって確認する評価フローを構築した。さらに構築した評価フローに従い、資源化した骨材を道路路盤材及びコンクリート構造物の基礎に適用する場合を想定し、評価対象核種のめやす濃度を試算した。
島田 太郎; 三輪 一爾; 笹川 剛; 高井 静霞; 武田 聖司
no journal, ,
原子力発電所の廃止措置段階における原子力規制検査のリスク情報に基づいた実施のために、解体対象機器ごとに事故シーケンス別被ばく線量と発生確率から廃止措置工程に応じた被ばくリスクの経時変化を評価するコードDecAssess-Rの開発を進めている。廃止措置段階での起因事象からイベントツリーを構築するとともに、過去のトラブル事例から起因事象の発生頻度及び事故進展確率の整備を進めた。開発をしているリスク評価の手法により、米国の110万kW級のBWR解体作業を例として、火災を起因事象とした被ばくリスクを評価した。その結果、放射能保有量の大きい炉内構造物の水中解体作業時に発生する火災よりも、放射能保有量の小さい原子炉建屋内の周辺機器の気中解体時に発生する火災の方が被ばくリスクが大きくなるなど、単なる残存放射能インベントリの大小だけではない、廃止措置工程に応じたリスク情報を提供できることが確認できた。
