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普天間 章; 眞田 幸尚; 中間 茂雄; 佐々木 美雪; 越智 康太郎; 澤幡 義郎*; 川崎 義晴*; 岩井 毅行*; 平賀 祥吾*; 萩野谷 仁*; et al.
JAEA-Technology 2024-022, 170 Pages, 2025/03
JAEA-Technology-2024-022.pdf:15.09MB
2011年(平成23年)3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震による津波が原因で、東京電力福島第一原子力発電所事故が発生し、大量の放射性物質が周辺環境に飛散した。事故直後から、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手段として、有人ヘリコプター等を用いた航空機モニタリングが活用されている。日本原子力研究開発機構は、原子力規制庁からの受託事業として、本モニタリング技術を原子力施設等の事故時における緊急時モニタリングに活用し、モニタリング結果を迅速に提供するため、全国の発電所周辺におけるバックグラウンド放射線量や地形的特徴、管制空域等の情報を事前に整備している。令和5年度の受託事業では以下について実施した。九州電力(株)川内原子力発電所の周辺について航空機モニタリングを実施し、バックグラウンド放射線量及び管制区域等の情報を整備した。緊急時における航空機モニタリングの実効性向上に資するため、原子力総合防災訓練において航空機モニタリングを実施するとともに、国内初となる原子力防災訓練での無人機の訓練フライトを実施した。無人航空機による放射線モニタリングの技術開発を進め、緊急時モニタリングに必要とされる要件を満たす無人航空機を選定し、その飛行性能を調査した。本報告書は、これら令和5年度の受託研究において得られた結果及び抽出された技術的課題についてまとめたものであり、今後の緊急時対応技術向上に資する知見を提供する。
普天間 章; 眞田 幸尚; 中間 茂雄; 佐々木 美雪; 越智 康太郎; 長久保 梓; 澤幡 義郎*; 川崎 義晴*; 岩井 毅行*; 平賀 祥吾*; et al.
JAEA-Technology 2024-021, 232 Pages, 2025/03
JAEA-Technology-2024-021.pdf:25.79MB
2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震による津波に起因する東京電力福島第一原子力発電所事故では、大量の放射性物質が周辺環境に飛散した。事故直後から、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手段として、航空機を用いた空からの測定方法が採用されている。日本原子力研究開発機構は、原子力規制庁からの受託事業として、有人ヘリコプター及び無人ヘリコプターを使用して、東京電力福島第一原子力発電所周辺の航空機モニタリングを継続的に実施してきた。本報告書では、令和5年度に実施したモニタリング結果について取りまとめ、過去のモニタリング結果との比較から空間線量率等の変化量を評価し、その変化要因について考察した。また、航空機モニタリングによる計数率から空間線量率への換算精度向上のために、地形の起伏を考慮に入れた解析を行った。地形の起伏を考慮する前後の解析結果を比較し、本手法による換算精度向上の効果を評価した。さらに、有人ヘリコプターについては、空気中のラドン子孫核種の弁別手法を測定結果に適用し、ラドン子孫核種が航空機モニタリングに与える影響を評価した。加えて、より効率的に広範囲な航空機モニタリングを展開するため、無人航空機によるモニタリングの技術開発を進めた。
村松 健; 久保 光太郎; 崔 炳賢; 西田 明美; 高田 毅士
Transactions of the 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 27) (Internet), 10 Pages, 2024/03
東京電力福島第一原子力発電所事故以降、原子力施設の確率論的地震リスク評価(地震PRA)や「リスク情報を活用した意思決定」(RIDM)の重要性が注目されている。本論文では、旧日本原子力研究所が最初に開発し、現在は日本原子力研究開発機構が開発を継続している地震PRAのための信頼性解析コードSECOM2(Seismic Core Melt Frequency Evaluation Code, Version 2)-DQFM(Direct Quantification of Fault Tree Using the Monte Carlo Simulation)のRIDMにおける活用を見据えた近年の改良状況について報告する。具体的には、当該コード内に実装されているモンテカルロ法に基づくフォールトツリー定量化手法に係るアルゴリズムの改良、定量化結果の確認機能の追加、機器の損傷相関の取り扱いに関する高度化、モンテカルロ法に基づく計算の効率化のための並列化処理について、代表的な沸騰水型原子炉の地震時PRAへの適用例を用いて報告する。これらの改良によって、SECOM2-DQFMのユーザビリティが向上し、当該コードのRIDMにおける活用が期待される。
越智 康太郎; 佐々木 美雪; 石田 睦司*; 眞田 幸尚
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.103 - 107, 2019/01
福島第一原子力発電所事故後、大量の放射性核種が世界中に拡散した。以前の研究で、我々は広範囲に沈着した放射性核種に由来する空間線量率を無人ヘリコプターを用いて調査した。そして、狭い範囲のエリアにおける放射性核種の分布状況を調査するために無人機や可搬型装置、自動車を用いたモニタリング技術を開発した。これらの手法はモニタリング対象エリアにおいて求める位置分解能によって使い分けられる。しかし、これらの手法間の測定結果の違いは体系化されていない。本研究では、上空と地上における測定手法を広大な面積を持つ広大な圃場で評価した。
-ray spectra obtained via aerial radiation monitoring using an unmanned helicopter越智 康太郎; 佐々木 美雪; 石田 睦司*; 濱本 昌一郎*; 西村 拓*; 眞田 幸尚
International Journal of Environmental Research and Public Health, 14(8), p.926_1 - 926_14, 2017/08
被引用回数：5 パーセンタイル：24.21(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故後、環境中の放射性セシウムの挙動を把握するために土壌中放射性セシウムの深度分布が調査されてきた。一般的な放射性セシウムの深度分布の測定手法は、土壌試料の採取及び放射能測定といった観点から煩雑である。本研究では、我々は無人ヘリコプターを用いた上空からの放射線計測により得られた線スペクトルの特徴に着目することで、放射性セシウムの深度分布の推定手法を確立した。本手法は、放射性セシウムの深度分布を定量的に評価するために、様々な深さにおける散乱線に対する直接線の比の変動に着目した。結果から、前述の遠隔測定の結果と実際の土壌中放射性セシウムの深度分布との間に正の相関があることが分かった。
C; Direct observation with resonant X-ray diffraction田中 良和*; 稲見 俊哉; Lovesey, S. W.*; Knight, K. S.*; Yakhou, F.*; Mannix, D.*; 國分 淳*; 金澤 雅行*; 石田 興太郎*; 七尾 進*; et al.
Physical Review B, 69(2), p.024417_1 - 024417_11, 2004/01
被引用回数：36 パーセンタイル：78.94(Materials Science, Multidisciplinary)Dy L
吸収端における電気四重極遷移による共鳴X線回折を用いて、DyBCの4
四重極及び十六重極秩序の直接観測を行った。回折データは24.7KにおけるDyの点群の4/
から2/への対称性の低下と時間に偶でA
対称性を持ったDy多重極の秩序に伴う構造変化を示した。この温度以下では結晶構造は空間群
4/
で記述され、Dyイオンは4
サイトを占める。この温度ではBとCからなる格子の変形が起こり、これは2/の2回軸に垂直なBC面のバックリングに等しい。Dyの低エネルギー状態のモデルを示し、比熱,われわれのX線回折データ,中性子回折による磁気秩序との関係を論じる。
久保 光太郎; 村松 健; 滝藤 聖崇; 崔 炳賢; 西田 明美; 高田 毅士
no journal, ,
東北地方太平洋沖地震時に発生した地震及び津波の組合せは、東京電力福島第一原子力発電所において、それぞれ外部電源及び非常用ディーゼル発電機の機能喪失を引き起こし、事故対応を困難にさせた。本稿は、このような複数の外的ハザードの組合せによる炉心損傷リスクへの影響を評価可能にするための手法開発の一環で行った地震と津波の複合ハザードを考慮したPRAの試解析の結果を報告するものである。発表では、評価対象とした仮想的なモデルプラント、使用した解析コードSECOM2-DQFM、地震及び津波による損傷モードのモデル化方法等と併せて、評価結果を報告する。
(Ce)検出器を搭載した無人ヘリコプターによる土壌中放射性セシウムの分布推定を目的とした遠隔放射線測定越智 康太郎; Malins, A.; 石田 睦司*; 山田 勉*; 中曽根 孝政*; 眞田 幸尚
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故後、土壌中放射性セシウムは時間経過と共に下方に浸透している状況が報告されている。また、野生動物による土壌攪乱、除染などの人間活動、降雨量や土壌の密度によって、深度分布は場所ごとに異なる。現在、地上で行われている放射線測定では、基本的に空間線量率の測定にとどまっており、その場の放射性セシウムのインベントリーを求めるには、土壌のサンプルを実験室で測定するか、土壌の深度分布を表すパラメータ(実効的重量緩衝深度
effを仮定し空間線量率を推定するしかなかった。本研究では、場所ごとの深度分布特性を加味した広域の放射線セシウムのインベントリー評価を目的とし、無人ヘリコプターを用いた空中放射線計測技術により得られた線スペクトルの特徴と、その直下の土壌中放射性セシウムの深度分布を比較した。
越智 康太郎; 佐々木 美雪; 石田 睦司*; 眞田 幸尚
no journal, ,
広範囲の福島原子力発電所事故由来の放射性セシウムの沈着量を迅速かつ簡便に評価するために、飛翔体に放射線検出器を搭載することで上空からの放射線測定技術を開発している。本発表では、無人ヘリコプターにLaBr(Ce)検出器を搭載することで、上空からの放射線測定を行った。測定で得られた 線スペクトルの特徴と、実際のヘリ直下の土壌中放射性セシウムの深度分布の関係性に着目することで、迅速かつ簡便に土壌中放射性セシウムの深度分布を推定する手法を開発した。本発表は、シリーズ発表その1と同様に、上空からの遠隔放射線測定技術の向上化を目的とするものである。
-ray spectra obtained by airborne radiation monitoring越智 康太郎; 佐々木 美雪; 石田 睦司*; 佐藤 友彦*; 濱本 昌一郎*; 西村 拓*; 眞田 幸尚
no journal, ,
2011年の福島第一原子力発電所(Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, FDNPP)事故により、大量の放射性セシウムが大気中に放出された。文部科学省は、事故による環境への影響を評価するために、FDNPP周辺で空間線量率の測定を行ってきた。しかし、除染が行われ、事故から6年が経過したにも関わらず、依然としてFDNPP近傍のエリアでは、空間線量率が高いままである。この結果は、効率的な除染方法の提案が喫緊の課題であることを示している。土壌中放射性セシウムの深度分布に関する情報は、効率的な除染のために重要である。多くの場合、土壌中放射性セシウムの深度分布を把握するのは、土壌試料の採取及び測定という観点から煩雑である。放射線監視技術開発グループでは、広範囲の汚染されたエリアの空間線量率分布を迅速にモニタリングする手法として、無人ヘリコプターやマルチコプター(ドローン)などの無人機を用いた放射線計測技術を開発してきた。本発表では、土壌中放射性セシウムの深度分布を、無人放射線測定により得られた 線スペクトル上の特徴から推定する方法について報告する。
高田 毅士; 西田 明美; 崔 炳賢; 滝藤 聖崇; 堤 英明*; 村松 健; 久保 光太郎*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故の教訓の一つに、地震(揺れ)と津波(没水)という複数の異なる作用をもたらす複合ハザードを考慮に入れた安全性評価手法開発の必要性が指摘できる。しかしながら、その取扱いの複雑さと関連基礎的研究の不十分さから、保守的仮定が設定されたり、あるいは、実況に応じて適宜考慮するといったあいまいな扱いとなっているのが現状である。そこで、複合ハザードを受ける原子力施設を対象にした安全性確保のために、物理現象の不確かさを定量的に取り扱うことの可能な確率論的リスク評価(PRA)手法の開発に向け、複合ハザードを取り扱う適切な方法論、スクリーニング手法の検討等が必要である。本稿では、多岐にわたる関連研究項目を概観した上で、構築した研究計画と着目する事項について報告する。また、検討結果は複合ハザードを考慮したPRA手法開発のロードマップの骨子として提示する。
久保 光太郎*; 滝藤 聖崇; 崔 炳賢; 西田 明美; 村松 健; 高田 毅士
no journal, ,
原子力施設の地震PRAや「リスク情報を活用した意思決定(RIDM)」の重要性が注目されている。本稿では、現在、日本原子力研究開発機構が改良を継続している地震PRAのための信頼性解析コードSECOM2(Seismic Core Melt Frequency Evaluation Code, Version 2)-DQFM(Direct Quantification of Fault Tree Using the Monte Carlo Simulation)のRIDMの利用を見据えた近年及び今後の改良に向けた検討の状況について報告する。具体的には、(1)当該コード内に実装されているモンテカルロ法に基づくフォールトツリー定量化手法に係る高速化のためのアルゴリズム改良及び並列化の検討、(2)定量化結果の確認のための表示機能等の追加、(3)機器の損傷相関の取り扱いに関する検討について、代表的な沸騰水型原子炉の地震時PRAへの適用例などを用いて報告する。これらの改良によって、SECOM2-DQFMのユーザビリティが向上し、当該コードのRIDMにおける活用が期待される。加えて、当該コードの複合ハザードを考慮したリスク評価への適用性の向上も見込まれる。
西田 明美; 崔 炳賢; 久保 光太郎; 滝藤 聖崇; 村松 健; 高田 毅士
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故以降、地震に起因する原子力施設の確率論的リスク評価(地震PRA)の重要性が注目されている。地震力は多数機器に同時に作用するため、強地震動下のシナリオの詳細分析には、応答や耐力の相関性を考慮した多数機器の同時損傷確率の評価が重要となる。しかしながら、従来の簡易な建屋質点系モデルでは、建屋の局部応答・局部損傷を含めた3次元的な詳細な地震時応答を十分に再現できないことから、損傷事象間の相関性の影響を単純化せざるを得なかった。本稿では、原子力施設の機器損傷に関わる建屋床応答に着目し、従来の建屋質点系モデルと局部応答・局部損傷を表現できる建屋3次元詳細解析モデルによる機器設置位置の床応答間の相関係数等を算定・比較して両モデルによる地震PRA結果への影響の違いを確認するとともに、機器応答の相関の違いによる感度解析を実施し、得られた知見について報告する。
