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論文

Development of field estimation technique and improvement of environmental tritium behavior model

横山 須美*; 高橋 知之*; 太田 雅和; 柿内 秀樹*; 杉原 真司*; 平尾 茂一*; 百島 則幸*; 玉利 俊哉*; 島 長義*; 安藤 麻里子; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 14(Sp.2), p.3405099_1 - 3405099_4, 2019/06

核融合科学研究所は、2017年に大型ヘリカル装置を用いたD-D実験を開始した。施設の安全確保のためにはD-D反応で生成するトリチウムの環境中移行評価法の確立が重要となる。大気及び土壌中のトリチウム水(HTO)は植生に移行し、光合成を経て有機物トリチウム(OBT)が生成される。OBTは植生中に滞留し、経口摂取による被ばくを引き起こすため、トリチウム放出においてはOBT生成の予測が重要となる。本研究は、簡易なコンパートメントモデルと実用性の高いパラメータを使用して上述した環境中トリチウム移行を推定することを目的とする。これまでに、大気・土壌・植生系から成る簡易なコンパートメントモデルを提案し、精緻なモデルであるSOLVEGとの比較によりモデルの検証を図った。本研究では、簡易モデルへの湿性沈着過程の導入及び土壌の通気性や大気・土壌・植生中トリチウム濃度の測定によるパラメータの取得、更にはOBT分析時の簡便な前処理手法の確立を計画している。

論文

Estimation of the release time of radio-tellurium during the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident and its relationship to individual plant events

高橋 千太郎*; 川島 茂人*; 日高 昭秀; 田中 草太*; 高橋 知之*

Nuclear Technology, 205(5), p.646 - 654, 2019/05

A simulation model was developed to estimate an areal (surface) deposition pattern of $$^{rm 129m}$$Te after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, and by using this model, timing and intensity of the release of $$^{rm 129m}$$Te were reversely estimated from the environmental monitoring data. The validation using data for $$^{137}$$Cs showed that the model simulated atmospheric dispersion and estimated surface deposition with relatively high accuracy. The estimated surface deposition pattern of $$^{rm 129m}$$Te was consistent with the actually measured one. The estimated time and activity of $$^{rm 129m}$$Te emission seemed to indicate that the $$^{rm 129m}$$Te was emitted mainly from Unit 3.

論文

Long-term predictions of ambient dose equivalent rates after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

木名瀬 栄; 高橋 知之*; 斎藤 公明

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(12), p.1345 - 1354, 2017/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:12.06(Nuclear Science & Technology)

To predict how exposure situations might change in the future and to analyze radiation protection strategies and rehabilitation programmes in Fukushima, prediction models were developed for ambient dose equivalent rate distributions within the 80 km-radius around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Model parameters such as the ecological half-lives for the short-/long-term components and the fractional distribution of short-term component were evaluated using ambient dose equivalent rates through car-borne surveys. It was found that the ecological half-lives among land-use differ only slightly, whereas the fractional distributions of the short-term component are dependent on land-use. Distribution maps of ambient dose equivalent rates for the next 30 years after the accident, created by the prediction models were found to be useful for follow-up of the radiological situation since they provide information on the space variation of the ambient dose equivalent rates in inhabited areas.

論文

Prediction of ambient dose equivalent rates for the next 30 years after the accident

木名瀬 栄; 高橋 知之*; 佐藤 仁士*; 山本 英明; 斎藤 公明

Proceedings of International Symposium on Radiological Issues for Fukushima's Revitalized Future, p.40 - 43, 2015/00

原子力機構では、福島の復興に資するため、福島第一原子力発電所から80km圏内を対象に、環境中に放出された放射性セシウムを起因とする空間線量率の長期的予測手法を開発している。長期的予測手法は、土地利用形態ごとの環境半減期を用いた2成分1コンパートメントからなる二重指数関数モデルを基盤とし、事故30年後までの生活圏の空間線量率を予測する。2014年までに実施された第8次走行サーベイなどによる空間線量率測定データを用いて、減衰が速い成分の環境半減期や減衰が速い成分の割合などのモデルパラメータを導出した。落葉樹や常緑樹のような森林に分類されたエリアにおける減衰が速い成分の環境半減期や減衰が速い成分の割合は、森林以外に分類されたエリアでの値と相違があることが示唆された。また、モデルの不確かさ解析により、事故5年後から30年後のバックグラウンド空間線量率を含む空間線量率を予測する場合、係数2程度の不確かさで推定できることが示唆された。

論文

Development of prediction models for radioactive caesium distribution within the 80-km radius of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

木名瀬 栄; 高橋 知之*; 佐藤 仁士; 坂本 隆一*; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 160(4), p.318 - 321, 2014/00

 被引用回数:17 パーセンタイル:7.29(Environmental Sciences)

Preliminary prediction models have been studied for radioactive caesium distribution within the 80 km radius of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant to follow up radiological situations after the accident. The models were represented by exponential functions using ecological half-life of radioactive caesium in the environment. The ecological half-lives were derived from the changes in ambient dose equivalent rates through vehicle-borne surveys. It was found that ecological half-lives of radioactive caesium were not constant within the 80 km radius of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. The ecological half-life for forest areas was found to be much larger than that for urban and water areas.

論文

Behavior of environmental tritium at NIFS Toki Site of Japan

杉原 真司*; 田中 将裕*; 玉利 俊哉*; 嶋田 純*; 高橋 知之*; 百島 則幸*; 福谷 哲*; 安藤 麻里子; 佐久間 洋一*; 横山 須美*; et al.

Fusion Science and Technology, 60(4), p.1300 - 1303, 2011/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:86.64(Nuclear Science & Technology)

原子力施設に起因する環境中トリチウムの挙動を評価する技術の開発を目的として、核融合科学研究所周辺の河川,降水及び地下水中トリチウム濃度の変動を測定した。近年の環境中トリチウム濃度は核実験前のレベルまで低下しているため、固体高分子電解質を用いた電気分解で試料中トリチウムを濃縮し、低バックグラウンド液体シンチレーション測定を行った。降水中のトリチウム濃度は0.09$$sim$$0.78Bq/Lであり、夏と秋に低く冬と春に高い季節変動を示した。河川水と地下水はほぼ一定の値を示し、それぞれ0.34と0.24Bq/Lであった。トリチウム濃度と同時に河川水の電気伝導度と流量、水素及び酸素同位体比の測定を行った。これらのデータをもとにダイナミックモデルを開発し、トリチウムの挙動を解析した。

論文

Development of a code MOGRA for predicting the migration of ground additions and its application to various land utilization areas

天野 光; 高橋 知之*; 内田 滋夫*; 松岡 俊吾*; 池田 浩*; 林 寛子*; 黒澤 直弘*

Journal of Nuclear Science and Technology, 40(11), p.975 - 979, 2003/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.86(Nuclear Science & Technology)

環境中に放出される放射性核種等の環境負荷物質について、挙動を予測するための汎用計算コードシステムMOGRAを開発した。MOGRAは動的コンパートメントモデルを基本とし、コンパートメント内の物質量が時間で変動する系を解析できる。MOGRA はPC上で放射性核種等の挙動が評価できるシステムであり、使い易さを基本としGUIやMOGRA用に開発した種々のデータベースを用いることができる。複数の土地利用形態から構成される仮想的陸域環境が$$^{137}$$Csで汚染したと仮定してMOGRAの機能試験を行い、正常に作動することを確認した。

論文

環境負荷物質陸域挙動予測システムMOGRAのデータベース

天野 光; 池田 浩*; 佐々木 利久*; 松岡 俊吾*; 黒澤 直弘*; 高橋 知之*; 内田 滋夫*

KEK Proceedings 2003-11, p.239 - 244, 2003/11

MOGRAコードはPC上でGUIを用いて放射性核種等の挙動が評価できるシステムであり、動的コンパートメントモデルを基本とし、コンパートメント内の物質量が時間で変動する系を解析できる。付加システムとして種々のデータベースを有するMOGRA-DB、及び地図情報システムMOGRA-MAPが利用できる。本発表では、これらMOGRA及び付加システムの機能,MOGRAを用いた解析例について紹介する。

論文

Status of development of a code for predicting the migration of ground additions: MOGRA

天野 光; 高橋 知之*; 内田 滋夫*; 松岡 俊吾*; 池田 浩*; 林 寛子*; 黒澤 直弘*

JAERI-Conf 2003-010, p.32 - 36, 2003/09

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、動的コンパートメントモデル解析部を中核とする環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRAを開発した。本発表ではMOGRA開発の現状と将来計画につき紹介する。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。本コードは、コンパートメントの作成・削除、コンパートメント間の移行の設定等がマウスによる簡単な操作で可能であるとともに、種々の核種への対応等の汎用性、拡張性に優れている。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。またMOGRAは分配係数や移行係数などの種々のデータベースを備えている。

論文

Application of MOGRA for migration of contaminants through different land utilization areas

天野 光; 高橋 知之*; 内田 滋夫*; 松岡 俊吾*; 池田 浩*; 林 寛子*; 黒澤 直弘*

JAERI-Conf 2003-010, p.112 - 121, 2003/09

原研が中心となって開発した環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRAを使用して、原子力施設の事故等によって放射性核種等の環境負荷物質が地表に沈着した場合の陸域移行予測を実施している。本研究では、土地利用形態別にコンパートメントモデルを構築し、負荷物質が種々の土地利用形態間を移行するような仮想的陸域環境系について解析することにより、MOGRAの機能を検証した。すなわち、整備されたテンプレートを用いて仮想的広域環境を構築し、地表がCs-137(1.0Bq/m$$^{2}$$)で汚染したという仮定のもとでの機能評価を行った。

論文

Construction of river transfer models for MOGRA

林 寛子*; 松岡 俊吾*; 高橋 知之*; 天野 光

JAERI-Conf 2003-010, p.122 - 130, 2003/09

陸域挙動予測モデル-MOGRAのための河川移行モデルとして、2つの動的コンパートメントモデルの比較解析を行った。1つは存在形態が1成分のモデル、もう1つは存在形態が溶存態及び懸濁態の2成分モデルである。モデルパラメータは、実際に久慈川等で観測された値を用い、流域がCs-137で汚染されたと仮定した。2つのモデルによる解析結果は、河床へのCs-137の沈降速度が小さい場合は差が見いだされなかったが、沈降速度が大きい場合には、結果に明らかな差が生じた。

論文

Overview of the 3rd phase crossover research on migration of radionuclides in biosphere

内田 滋夫*; 天野 光; 高橋 知之*; 千葉 長*; 久松 俊一*; 榎本 秀一*; 松本 史朗*

JAERI-Conf 2003-010, p.25 - 31, 2003/09

生態圏核種移行クロスオーバー研究第3期プロジェクトは、原研,放医研,気象研,理研及び環境科学技術研究所の5研究所が中心となり、第1期,第2期の成果をふまえ、さらに、大学及び国立研究所等の協力を得ながら進めている。第3期研究では、(1)土壌中における核種の存在形態変化を放医研・原研が,(2)核種の植物移行を環境研・理研・放医研が,(3)微生物にかかわる研究及び環境修復に関する研究を理研・原研・放医研が,(4)核種の大気から土壌・植物への移行を気象研・原研が,(5)移行パラメータのデータベース化を原研・放医研・気象研が中心となり、研究を進めている。そして、得られた環境挙動の知見を基に、原研・気象研・放医研が中心となり、大学等の協力を得ながら動的解析モデルを開発している。本発表では、これまでに得られた第3期研究の成果を中心に報告する。

論文

環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRAにおけるモデルテンプレートの整備

高橋 知之*; 天野 光; 内田 滋夫*; 池田 浩*; 松岡 俊吾*; 林 寛子*; 黒澤 直弘*

環境衛生工学研究, 17(3), p.340 - 344, 2003/07

陸域生態圏に付加された放射性物質等の環境負荷物質による環境影響を評価するため、日本原子力研究所は、パーソナルコンピュータ上で環境負荷物質の挙動を予測できる計算コードMOGRA (Migration Of GRound Additions)を開発した。MOGRAを用いて陸域生態圏における環境負荷物質の挙動を解析・予測するためには、土地利用形態等に即した種々のテンプレートが必要であり、本研究ではこれらのテンプレートの整備を行った。また、本研究で整備したテンプレートを使用して圃場系に付加されたセシウムの挙動に対し、稲等への移行に関し評価解析を実施した。

論文

I-A. Models for atmospheric releases: I-A.1. Models used by JAERI, Japan

天野 光; 安藤 麻里子; 高橋 知之*

IAEA-BIOMASS-3, p.163 - 164, 2003/03

IAEAが主催した生態圏核種移行モデル検証プログラムBIOMASSにはトリチウムの環境挙動モデル検証が含まれていた。原研はこのモデル検証に参加した。モデルの課題は、トリチウム(HTOとHT)の大気放出があった時に、風下での大気や土壌,植物中の自由水及び組織結合中のトリチウム濃度を予測するというものである。原研は独自に開発したコードETDOSEを用いて、計算を行った。本解説ではETDOSEの概要につき報告した。

論文

環境負荷物質陸域移行予測コード「MOGRA」

天野 光; 高橋 知之*

原子力eye, 48(6), p.69 - 73, 2002/06

生活圏における放射性物質等、環境負荷物質の複雑な移行挙動を評価するには、評価対象となる領域を負荷物質の蓄積部(コンパートメント)の集合体として表現し、コンパートメント内では評価対象物質が一様であるとして解析を行うコンパートメントモデルが適している。日本原子力研究所では、コンパートメント内の物質量が時間で変動する動的コンパートメントモデルによる、環境中に放出される放射性物質等の土壌,農作物,河川等での動きを解析予測するための環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRA(モグラ: Migration Of GRound Additionals)の開発を進め、その基本部分の開発が終了している。本稿ではMOGRAの機能,特徴,適用法の概要を紹介する。

論文

ETDOSE; A Code to simulate tritium transfer in the environment and to evaluate dose

安藤 麻里子; 天野 光; 高橋 知之*

Fusion Science and Technology, 41(3), p.470 - 473, 2002/05

原子力施設から大気中に放出されたトリチウムの環境中移行挙動と線量評価を行うためのコードETDOSEの開発を行った。核融合研究や原子力利用により大気中に放出されるトリチウムの化学形はHTとHTOが大部分であり、土壌への沈着,土壌表面での微生物によるHTからHTOへの転換,地表面からのHTOの再放出,植物による吸収と光合成による有機結合型トリチウム(OBT)の生成など化学形を変化させながら地表環境中を移行する。ETDOSEは、これらの移行過程を考慮し、使用者がパソコンで容易に線量評価を行うことが可能なコードである。このコードの概要と適用例を報告する。

論文

事故影響評価モデルの検証

本間 俊充; 高橋 知之*; 外川 織彦

保健物理, 36(4), p.308 - 313, 2001/12

原研とチェルノブイリ国際研究センターとの研究協力テーマ2では、確率論的事故影響評価コードOSCAARの信頼性評価研究の一環として、チェルノブイリ周辺の実環境で得られた測定データを用いて地表面沈着核種からの長期外部被ばく線量評価モデルの検証を行い、その性能を確認し、主要なパラメータを同定した。また、サイト近傍の早期被ばく線量の推定のために、OSCAARを適用し、粒径の大きなCs-137,Zr-95等の地表沈着からの外部被ばくの寄与が大きく、早期被曝評価の観点からは放出物の粒径等詳細な放出源情報が必要なことを明らかにした。

論文

チェルノブイル原子力発電所近傍モニタリングデータを用いた$$^{137}$$Csの外部被ばく線量評価パラメータの土質による差異に関する検討

高橋 知之*; 本間 俊充

保健物理, 36(2), p.111 - 121, 2001/06

地表面沈着した$$^{137}$$Csからの外部被曝は原子力施設の事故時の重要な被曝経路の一つである。この経路の線量評価では、セシウムの地表面からの減衰を表すのに、2成分の指数関数モデルが用いられ、各減衰成分の割合が重要なパラメータとなる。この研究では、チェルノブイリ発電所周辺の土壌表面における$$^{137}$$Csの濃度のモニタリングデータを用いて、土質ごとに減衰成分の割合の確率密度分布を検討した。その結果、土質によってこの減衰成分の割合が異なり、積算線量に大きな影響を及ぼすこと、線量評価の不確実さを低減するうえでは、土質ごとにパラメータを設定することが重要であることが明らかとなった。

報告書

分配係数の測定条件に関するアンケート調査

武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 高橋 知之*; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 馬原 保典*; 佐伯 明義*; 佐々木 規行*; 芦川 信雄*; et al.

JAERI-Review 2001-015, 81 Pages, 2001/05

JAERI-Review-2001-015.pdf:5.94MB

分配係数は環境中における放射性核種の移行挙動を評価するためのさまざまな移行評価モデルに用いられており、放射性廃棄物の処分における安全評価上極めて重要なパラメータである。しかし、測定条件や方法などが既定されておらず、データの相互比較ができないなどの問題が指定されている。分配係数の標準的な測定方法の提案に役立てることを目的にアンケート調査を実施した。本報告は、国内の各研究機関における、試料の採取方法や保管、前処理方法、試料の物理化学的特性に関する分析項目、並びに分配係数の測定方法とその条件等についてアンケート調査した結果をまとめたものである。

報告書

クリアランスレベル設定のための確率論的解析コードシステム; PASCLRユーザーズマニュアル

高橋 知之*; 武田 聖司; 木村 英雄

JAERI-Data/Code 2000-041, 108 Pages, 2001/01

JAERI-Data-Code-2000-041.pdf:4.86MB

原子炉施設等から発生する放射性廃棄物のうち、放射性核種濃度が極めて低いために、それに起因する線量が自然界の放射線レベルに比較して十分に小さく、人の健康へのリスクが無視できるものであれば、当該物質を放射性物質としての規制管理からはずすことが考えられている。この行為をクリアランスといい、その核種濃度をクリアランスレベルという。原子力安全委員会のクリアランスレベル導出にあたっては、パラメータ値に平均的な値あるいは保守的な値に対する決定論的手法が用いられた。また、決定論的手法により導出されたクリアランスレベルの妥当性を確認するため、あわせて確率論的解析を実施した。この解析を行うため、モンテカルロ法による確率論的解析コードシステムPASCLRを開発した。本報告書は、PASCLRコードの構成及び使用法について記述したものである。

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