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佐久間 一幸; 操上 広志; Wainwright, Haruko*; 谷森 奏一郎*; 長尾 郁弥; 越智 康太郎; 眞田 幸尚; 斎藤 公明
Journal of Environmental Radioactivity, 280, p.107554_1 - 107554_11, 2024/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Environmental Sciences)本研究では航空機サーベイ、走行サーベイ、歩行サーベイ、定点サーベイといった複数タイプの測定結果を用いて、2011年から2022年を対象に福島地区の空間線量率統合マップを作成した。福島内の避難指示解除区域を考慮しつつ、Wainwright et al. (2017, 2019)で開発されたベイズ地球統計学手法を福島第一原子力発電所から80km圏内及び福島県全域へ適用した。統合マップは森林域の空間線量率の過小評価を修正し、既往の研究に比べ、より広範かつ複数年を対象に再現性の高いマップを作成することができた。本研究の結果は一般公衆への詳細な被ばく評価に使われることが期待される。
Ayoub, A.*; Wainwright, Haruko*; Sansavini, G.*; Gauntt, R.*; 斎藤 公明
iScience (Internet), 27(4), p.109485_1 - 109485_15, 2024/04
被引用回数：2 パーセンタイル：81.05(Multidisciplinary Sciences)This paper presents a multidisciplinary analysis of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. Along with the latest observations and simulation studies, we synthesize the time-series and event progressions during the accident across multiple disciplines. We identify three key factors that exacerbated the consequences of the accident: (1) the failure of Unit 2 containment venting, (2) the insufficient integration of radiation measurements and meteorology data in the evacuation strategy, and (3) the limited risk assessment and emergency preparedness. We conclude with new research and development directions to improve the resilience of nuclear energy systems and communities, including (1) meteorology-informed proactive venting, (2) machine learning-enabled adaptive evacuation zones, and (3) comprehensive risk-informed emergency planning while leveraging the experience from responses to other disasters.
Xu, Z.*; Litzinger, A.*; 佐久間 一幸; Arora, B.*; Hazenberg, P.*; Wang, L.*; Gonzalez Raymat, H.*; Fabricatore, E.*; Wainwright, Haruko*; Eddy-Dilek, C.*
Proceedings of Waste Management Symposia 2024 (WM2024) (Internet), 14 Pages, 2024/03
We leverage the Advanced Terrestrial Simulator (ATS), a comprehensive model encompassing overland flow, groundwater processes, canopy and ground evapotranspiration effects. ATS is integrated with reactive transport models, including PFLOTRAN and CrunchFlow, to capture the intricate dynamics of key nuclear-related geochemical species. The Advanced Long-term Environmental Monitoring Systems (ALTEMIS) project extends its efforts across multiple scales: 1) Watershed Scale ATS Model: At the Savannah River Site, we employ a watershed-scale ATS model to quantify the water budget and estimate evapotranspiration fluxes.; 2) Integrated Hydrology Model for Floodplains: Our integrated hydrology model zooms in on the floodplain of Fourmiles Creek, enabling quantification of upwelling groundwater fluxes into wetlands and surface ponds. It also used to assess contaminant migration into Fourmiles Creek; 3) Fully Integrated Reactive Transport Model: Focused on the F-Area seepage basin, one of the largest nuclear waste processing facilities, we develop both 2D transect and 3D basin models. These models estimate the behavior of radioactive elements such as uranium and tritium, as well as non-reactive geochemical species.; 4) Sr-90 Sorption Model: Informed by extensive Sr-90 sorption experiments on minerals and core samples, we parameterize both electrostatic and non-electrostatic sorption models for Sr-90. These models are integrated into multiple reactive transport frameworks, significantly enhancing our ability to accurately predict Sr-90 migration under varying pH conditions.
Wainwright, Haruko*; Oroza, C.*; Sun, D.*; 関 暁之; 三上 智; 斎藤 公明
45th Annual Waste Management Conference (WM 2019); Encouraging Young Men & Women to Achieve Their Goals in Radwaste Management, Vol.7, p.4346 - 4356, 2020/01
本研究では、空間線量率のモニタリングの測定場所を最適化するための方法を開発した。この手法は、(1)学校や規制された場所などの重要な場所に優先順位を付ける、(2)汚染物質の移動と分布に影響を与えることが知られている主要な環境条件にあわせて場所を変化させる、(3)領域全体の空間線量率の不均一性をとらえる、という手順をとる。この手法により、測定場所の数を増やすと、線量率の不均一性をよりよく捉えることができるが、一定数の測定場所を超えると、推定誤差は減少しないことがわかった。また、既存の測定場所または道路沿いの測定場所などの制限がある場合、同じ数の測定場所でも推定が不十分になることがわかった。
Wainwright, Haruko*; 関 暁之; 三上 智; 斎藤 公明
44th Annual waste management conference (WM 2018); Nuclear and industrial robotics, remote systems and other emerging technology, Vol.8, p.5013 - 5017, 2018/08
空間線量率の分布を高解像度で推定するために、マルチスケールなデータセットを統合するベイジアン階層モデルの手法を開発した。本研究では、この手法を拡張し、将来的の避難区域の面積を予測するため、統合した分布マップを測定データに基づいた環境減衰モデルと結合した。その結果、避難区域の面積は今後20年間で大幅に縮小することがわかった。
Wainwright, Haruko*; 関 暁之; Chen, J.*; 斎藤 公明
Proceedings of International Waste Management Symposia 2017 (WM2017) (Internet), 8 Pages, 2017/03
地上での測定による歩行サーベイと走行サーベイと上空から測定による航空機サーベイの複数タイプの空間線量率データを統合した。これらデータは領域・解像度・精度などに違いがあるが、本論文で用いた手法により、異質な空間の構造を地理統計的に表現し、さらに階層ベイズモデルを使って統一した手順で統合している。ベイズ手法は予測の不確実性を定量化し、信頼区間を提供することで意思決定に役立つ。ここでは、避難指示区域周辺の高い空間線量率を示す領域についてデータ統合し、高解像度な空間線量率の地図を提供した。
佐久間 一幸; 操上 広志; Wainwright, Haruko*; 谷森 奏一郎*; 長尾 郁弥; 越智 康太郎; 眞田 幸尚; 斎藤 公明
no journal, ,
事故初期から現在に至る詳細な空間線量率分布をより広範囲に長期にわたり整備することは、被ばく量のより確からしい推定の為に重要である。本研究では、Wainwright et al. (2017, 2019)により開発されたベイズ地球統計学手法を、避難指示区域解除の変遷を考慮しつつ、東京電力福島第一原子力発電所から80km圏内及び福島県全域を対象に2011-2022年にかけて適用した結果を報告する。歩行サーベイ及び定点サーベイの空間線量率の値を正として、地球統計学モデリングの一つであるクリギングを用いた空間線量率の空間分布を作成した。より広範囲で測定されている走行サーベイ及び航空機サーベイのデータを用いて階層ベイズモデルにより、空間線量率分布の推定を行った。既往の研究では過小評価傾向であった森林域の空間線量率は、森林内の定点サーベイを用いることで再現性が向上した。作成された統合マップは50m解像度であり、異なる測定手法の空間線量率の変動を捉え、高精度かつ空間分解能の高い詳細な空間線量率マップを作成できた。
