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I in the atmosphere emitted from nuclear fuel reprocessing plants西沢 匡人; 鈴木 崇史; 永井 晴康; 外川 織彦
Proceedings of Joint International Conference of 7th Supercomputing in Nuclear Application and 3rd Monte Carlo (SNA + MC 2010) (USB Flash Drive), 4 Pages, 2010/10
鈴木ら(
, 
, 268-275, 2008)は日本海において採取した海水中のIの80%以上が核燃料再処理施設起源であると推定した。欧州の再処理施設から日本海までの距離と大気及び海洋循環の時間スケールを考慮すると、Iの大部分は大気を経由して輸送したものと考えられる。本研究では、欧州の核燃料再処理施設から放出されるIの動態と遠隔地における沈着量を調べるために全球化学物質輸送モデルMOZART-4を用いた。1950年代から50年以上に渡る数値シミュレーションの結果を観測値との比較により検証し、Iの濃度及び沈着量分布の特徴を調べた。その結果、モデルは欧州における降水中のI濃度と日本近海におけるI沈着量の観測値と同じオーダーにあった。大気中に放出されたIは、偏西風により北半球全体に拡散・沈着したことがわかった。よってIの大気中への放出は、Iの遠隔地への輸送と沈着を考えるうえで重要であることがわかった。
西沢 匡人; 鈴木 崇史; 永井 晴康; 外川 織彦
JAEA-Conf 2010-001, p.105 - 108, 2010/03
ヨウ素129(I)は、宇宙線とキセノンとの反応,ウランの自発核分裂等によって生成されるほか、核実験,核燃料の再処理等により人為的に大気・海水中に放出され、原子力関連施設周辺の環境影響評価上重要な核種であるとともに、地球化学的試料の年代分析,海水循環のトレーサーとして利用できる。Suzuki et al. (2008)は、日本海における海水中のIを測定し、その起源を調べたところ、約8割以上が核燃料再処理施設に由来するとした。測定当時のIの主な放出源がイギリスとフランスの核燃料再処理施設であったこと、さらに海水と大気の移動速度を考慮すると、再処理施設から放出されたIはおもに大気経由で日本海に到達したと考えられる。このことを明らかにするため、本研究では全球大気化学物質輸送モデルMOZART-2 (Model of Ozone and Related Chemical Tracers, version 2)を用いて、核燃料再処理施設から大気中に放出されるIの全球規模の動態をシミュレーションした。
Rn and its decay products coupled with a mesoscale meteorological model, 2; Numerical analysis on the increase in 
dose rate observed in the coastal area of Fukushima prefecture西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道
Journal of Nuclear Science and Technology, 45(11), p.1129 - 1137, 2008/11
被引用回数：1 パーセンタイル：10.05(Nuclear Science & Technology)メソスケール気象モデルと結合したラドンとその壊変生成物の数値モデルを用いて2002年10月に福島県沿岸部で観測された線量率の上昇の原因を調べた。数値モデルによって得られた結果は、風,降水量,線量率の観測値との比較によって検証され、線量率上昇の原因を調べるうえで十分な精度を持つことがわかった。数値モデルの結果から、2002年10月に福島県沿岸部で観測された線量率の上昇はおもに、アジア大陸からの寒気の流入による自然放射性核種の輸送,福島県沿岸部における局地的な降水、の2つの現象の組合せによって生じたことがわかった。また、今回観測された線量率の上昇の約6割以上がアジア大陸からの自然放射性核種によるものと推定された。
Rn and its decay products coupled with a mesoscale meteorological model, 1; Model description and validation西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 森泉 純*; 吉岡 勝廣*; 大倉 毅史; 山澤 弘実*; 飯田 孝夫*; 向井 人史*; 遠嶋 康徳*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 44(11), p.1458 - 1466, 2007/11
被引用回数：5 パーセンタイル：37.19(Nuclear Science & Technology)メソスケール気象モデルと結合したRnとその壊変生成物のための3次元オイラー型数値モデルを開発し、モデル性能の検証のために日本におけるRn濃度の日・月変動、
Pb沈着量の月変動、そして日本海沿岸部における寒冷前線通過後の線量率の上昇事象の再現に適用した。得られた結果は次の通りである。(1)モデルは離島における地上Rn濃度の月変動を再現した。しかし内陸では過小評価した。理由としてモデルの地上付近における粗い鉛直解像度が挙げられる。(2)モデルは、降水量が適切に再現されているならば観測されたPb沈着量の季節変動を再現できる。(3)モデルは寒冷前線通過時の降水による線量率の上昇を再現した。特に、融解した雪とあられに含まれたRnの壊変生成物が線量率の上昇に寄与した。
西沢 匡人*; 茅野 政道
大気環境学会誌, 39(1), p.31 - 42, 2004/01
大気化学物質の動態を詳細にシミュレートするために、メソスケール気象モデルと結合した大気化学物質の輸送モデルを開発し、三宅島雄山からの火山ガスの大気拡散に適用した。このモデルは、気象場の計算のためにPSU/NCAR MM5を使用し、MM5に大気化学物質の移流,拡散,化学反応,沈着過程を追加したものである。本論文では、2000年8, 9月の関東,中部,関西地方における三宅島火山ガスの挙動と気象条件との関連、及び二酸化硫黄(SO
)濃度分布に対する三宅島火山ガスの影響を調べた。結合モデルによって得られた結果を観測値と比較したところ、モデルは気象場,三宅島火山ガスの到達による地上SO濃度の上昇,硫酸イオンの湿性沈着量をおおむね再現することができた。また、三宅島火山ガスの本州本土への輸送において、日本周辺に位置していた低気圧,台風,前線,移動性高気圧といった総観規模の気象現象が重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、SO濃度分布に対する三宅島火山ガスの影響は計算領域全体にわたって見られた。
西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 佐々木 広朋*; 加藤 謙太郎*
no journal, ,
筆者らはこれまでに、メソスケール気象モデルとオンラインで計算可能な大気化学物質の輸送モデルを用いておもに三宅島噴火による硫黄化合物の大気拡散に適用してきた。今回はこのモデルを、大気中の輸送過程やエアロゾルの除去過程を調べるうえで有用なトレーサーであるラドン(Rn)や、Rnの壊変によって生成される鉛210(Pb)といった自然放射性核種に適用し、2002年10月20日に福島県浜通り地方で観測された空間線量率上昇時の自然放射性核種の挙動を調べた。
西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道
no journal, ,
2002年10月に福島県の環境放射線モニタリングポストの大部分において、過去最高の空間線量率(1時間値で79
176nGy/h)が観測された。100(nGy/h)を超える空間線量率は、日本海側で寒冷前線や低気圧の通過時にしばしば観測され、大陸起源のラドンの長距離輸送が関係しているといわれているが、太平洋側で観測されるのはまれである。そこで、本研究ではこの時の気象場と自然放射性核種の挙動を数値モデルにより調べた。その結果、海上の高度約1km以下では海から陸へ風が吹き、海岸付近の斜面を上昇した。さらに、地上風の収束帯と上昇気流が形成された。これらの上昇気流が雲と雨を発生させるとともにラドン娘核種を上空に輸送した。そして、この雲と雨に取り込まれたラドン娘核種が地上に降下することで、空間線量率の上昇を引き起こした。
寺田 宏明; 西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 佐々木 耕一*
no journal, ,
大気・陸域・海洋での放射性物質の移行挙動を包括的に予測する数値環境システムSPEEDI-MP(SPEEDI Multi-model Package)の開発を行っている。本研究では、SPEEDI-MPの数値モデルのうち、自然放射性核種を対象とするオイラー型輸送モデルと原子力施設からの人工放射性核種を対象とするラグランジュ型大気拡散モデルの2モデルを青森県六ヶ所村の再処理施設周辺域に適用し、環境モニタリングで降雨による線量率上昇が計測された期間における自然放射性核種と施設起因放射性核種の線量寄与の弁別評価を試みた。対象期間は2007年9月10日の1日とし、モデル計算及び計算結果との比較に用いた主なデータは、気象庁による数値予報格子点値(GPV), アメダス, 日本原燃による
Kr放出量, 露場気象観測値、及び環境放射線モニタリングデータである。発表では、気象場及び空気吸収線量率の計算結果を観測値と比較し、計算モデルの再現性、及び線量率への自然放射性核種と施設起因放射性核種の寄与について議論する。
西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道
no journal, ,
近年の東アジアにおける経済発展に伴う大気汚染物質の排出量増加と、黄砂による視程の悪化等の影響から、アジア大陸起源の物質の動態と環境への影響を調べることが求められている。大陸起源の物質が日本に到達しやすい冬季の日本上空では、大陸からの寒気が日本海上で熱・水蒸気を補給することにより筋状雲が作られる。この筋状雲は大陸起源の物質を取り込み、雨・雪となって降下する。そのため、数値モデルを用いて冬季における大陸起源の物質の動態を把握するには、大気水象も含めた気象場と物質の大気水象への取り込みと地上への降下を再現することが重要になると考えられる。このような背景の下、本研究では日本列島と日本海を含む領域において大陸から寒気が流入してきたときの大陸起源の物質の動態と収支を、物質輸送のトレーサーとして有用な自然放射性核種を用いた数値解析によって推定した。数値解析にあたり、これまで筆者らが開発してきた自然放射性核種の数値モデルMM5-TMNRと、初期・境界条件を得るために全球化学物質輸送モデルMOZART-2が用いられた。
寺田 宏明; 西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 佐々木 耕一*
no journal, ,
大気・陸域・海洋での放射性物質の移行挙動を包括的に予測する数値環境システムSPEEDI-MP(SPEEDI Multi-model Package)の開発を行っている。本研究では、SPEEDI-MPの数値モデル群のうち大気中移行計算モデルを青森県六ケ所村の再処理施設周辺地域に適用し、環境モニタリングで測定された空気吸収線量率と地上放射能濃度の変動の再現による施設起因及び自然起因の放射性核種の線量率寄与の弁別評価を試みた。施設敷地内モニタリングポストで線量率上昇が計測された2007年9月10日00-24JSTについてこれまでに実施した解析から、放出高度より上空の観測値を気象予測におけるデータ同化に用いた場合、気象場及び線量率の予測精度向上の可能性が示唆されていた。そこで、地上250m, 300mのドップラーソーダ観測値を追加して計算した結果、大幅な再現性の向上を得ることができた。また、施設敷地外のモニタリングステーション室の久保局で線量率及び放射能濃度の一時的な上昇が計測された同年9月12日00-24JSTについても同様の手法で計算を実施したところ、環境モニタリング結果をおおむね再現することができた。
古野 朗子; 永井 晴康; 寺田 宏明; 西沢 匡人; 堅田 元喜; 外川 織彦; 茅野 政道
no journal, ,
原子力機構が開発している数値環境システムSPEEDI-MPの基本モデルであるWSPEEDIは既にほぼ完成しているが、防災上の観点からは、万一の緊急時に備えてシステム実運用の経験を積むことが必要不可欠である。このような課題にとってはConvExなどの緊急時対応訓練が有用である。ConvExはIAEA主催の国際原子力緊急時対応訓練であり、万一の原子力事故時のリスクを最小限にすべく、現存の原子力防災システムの欠点を明確にする目的で行われる。2008年はメキシコのLaguna Verde原子力発電所が訓練の対象となり、施設外へ放射性物質が放出されたと仮定された訓練が行われた。原子力機構は、訓練で設定された条件を用い、緊急時と同様の体制で試験計算を行った。計算は迅速に終了し、実運用システムとして有用であることが確認された。
永井 晴康; 寺田 宏明; 西沢 匡人; 中山 浩成
no journal, ,
原子力緊急時対応システムとして開発したSPEEDI, WSPEEDIを発展させ、さまざまな環境研究に適用可能な数値環境システムSPEEDI-MPの開発を進めている。SPEEDI-MPの大気拡散モデル開発では、現有モデルの精度向上と機能拡張を進めるとともに、新規モデルの開発や導入により適用範囲の拡張を図っている。現有モデルの機能拡張として、WSPEEDIの大気力学モデルと粒子拡散モデルについて、六ヶ所再処理施設の環境影響評価に適用するための改良と性能評価を進めている。また、新規モデルとして、施設近傍での建造物の影響を受けた気流・乱流・拡散場を数m程度の計算格子で再現可能な高分解能大気拡散モデルを構築し、施設近傍での詳細拡散予測や安全審査における風洞実験の代替手段としての利用のほか、都市域での有害物質拡散予測に適用することを目指している。さらに、全球化学物質輸送モデルMOZART2の導入を行い、過去約50年間に世界の再処理施設から放出されたI-129の全球スケールの拡散解析を進めている。
寺田 宏明; 西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 佐々木 耕一*
no journal, ,
包括的動態予測システムSPEEDI-MP(SPEEDI Multi-model Package)の開発の一環として、本研究では、SPEEDI-MPの数値モデル群のうち大気拡散モデルにより、六ヶ所村の再処理施設周辺における環境モニタリングで測定される空気吸収線量率と地上放射能濃度の変動を再現し、施設起因及び自然起源放射性核種の線量率寄与を弁別評価して再処理施設の環境影響評価を行うため、数値モデルの改良と性能評価を実施した。再処理施設敷地内のモニタリングポストで線量率の上昇が計測された2007年9月10日0024時(JST)について、これまでに実施した主排気筒放出口高度に平均的な排煙上昇高度を加算して求めた固定の放出高度を用いた解析から、排煙上昇過程を正確に考慮することで、線量率の予測精度が改善する可能性が示唆された。そこで、粒子拡散モデルの排煙上昇過程として、Briggsの運動量ジェット上昇過程モデル(Briggs, 1969、Briggs, 1984など)を導入したところ、線量率変動の再現性向上が確認できた。
西沢 匡人; 鈴木 崇史; 永井 晴康; 外川 織彦
no journal, ,
核燃料再処理施設から大気中に放出されるヨウ素129(I)の全球に渡る挙動を調べるために、全球大気化学物質輸送モデルMOZART-2を用いた拡散解析を1950年代から約50年間に渡って行った。解析結果をIの観測値により検証し、Iの沈着量分布等について考察を行った。結果は以下の通りである。MOZART-2で計算された降水中のI濃度は、ヨーロッパにおける測定値をおおむね再現しており、計算が妥当であることが確認できた。大気中のIの年平均濃度分布は、おもに中緯度帯で卓越する偏西風によって東西方向に広く拡散した。沈着量分布についても同様な結果が得られた。Iの放出量と沈着量の経年変化を調べたところ、両者はほぼ同じ変化を示した。これは大気中に放出されたIは長期間滞留することなく除去されるものと考えられる。
西沢 匡人; 鈴木 崇史; 永井 晴康; 外川 織彦
no journal, ,
核燃料再処理施設から大気中に放出されるヨウ素129(I)の全球にわたる挙動を調べるために、前回(2009年秋の大会)に引き続き全球大気化学物質輸送モデルを用いた拡散解析を1950年代から約50年間に渡って行った。今回の発表では、数値モデルを最新のもの(MOZART-4)にし、さらにIのガス放出と粒子への変換過程を考慮した。解析結果を観測値により検証し、濃度及び沈着量分布に対し変換過程を考慮していない前回の結果との比較を行った。結果は以下の通りである。MOZART-4で計算された降水中のI濃度は、ヨーロッパにおける観測値と同じオーダーにあり、計算がおおむね妥当であることが確認できた。I濃度及び沈着量はおもに中緯度帯で卓越する偏西風によって東西方向に広く拡散した。ガスから粒子への変換過程を考慮したことにより、特に放出地点から遠隔地におけるI沈着量が前回の結果と比べ増加し、ヨーロッパ以外の地域における観測値との比較結果が向上した。
