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論文

Refinement of source term and atmospheric dispersion simulations of radionuclides during the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident

寺田 宏明; 永井 晴康; 都築 克紀; 古野 朗子; 門脇 正尚; 掛札 豊和*

Journal of Environmental Radioactivity, 213, p.106104_1 - 106104_13, 2020/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:3.74(Environmental Sciences)

福島第一原子力発電所事故(特に測定値が利用できない事故初期)の公衆の被ばく線量評価には、大気輸送・拡散・沈着モデル(ATDM)シミュレーションによる放射性核種の環境中時間空間分布の再構築が必要である。このATDMシミュレーションに必要な放射性物質の大気中への放出源情報が多くの研究で推定されてきた。本研究では、ベイズ推定に基づく最適化手法により、これまでに推定した放出源情報とATDMシミュレーションの改善を行った。最適化では、新たに公開された大気汚染測定局で収集された浮遊粒子状物質(SPM)分析による$$^{137}$$Cs大気中濃度を含む様々な測定値(大気中濃度,地表沈着量,降下量)を使用し、拡散計算と測定の比較結果のフィードバックにより放出源情報だけでなく気象計算も改善させた。その結果、ATDMシミュレーションはSPM測定点の大気中濃度と航空機観測による地表沈着量を良く再現した。さらに、最適化放出率とATDMシミュレーションにより主要核種の大気中および地表における時間空間分布(最適化拡散データベース)を構築した。これは、避難者の行動パターンと組み合せた包括的な線量評価に活用される。

報告書

北朝鮮による地下核実験に備えた放射性物質の拡散予測体制の構築と実対応

中西 千佳; 佐藤 猛; 佐藤 宗平; 永井 晴康; 掛札 豊和; 堅田 元喜; 都築 克紀; 池田 武司; 奥野 浩; 山本 一也; et al.

JAEA-Technology 2013-030, 105 Pages, 2013/10

JAEA-Technology-2013-030.pdf:29.0MB

原子力緊急時支援・研修センター及び原子力基礎工学研究部門は、文部科学省からの要請に基づき、北朝鮮による三回目の地下核実験に対するモニタリング計画の策定に資する目的から、WSPEEDI-IIを用いた放射性物質の放出を仮定した拡散予測を行った。これらの予測結果は、平成25年2月12日から22日までの毎日、文部科学省及び防衛省に提供し、文部科学省のホームページにて公開された。一方、両部門では、平成24年4月から平成25年3月までの11か月間、夜間・休日を含め、地下核実験の実施に備えた体制の維持に努めた。本報では、これらの一連の対応の概要及び得られた課題について整理した。

論文

緊急時環境線量情報予測システム(世界版)WSPEEDI第2版の開発

寺田 宏明; 永井 晴康; 古野 朗子; 掛札 豊和; 原山 卓也*; 茅野 政道

日本原子力学会和文論文誌, 7(3), p.257 - 267, 2008/09

緊急時環境線量情報予測システム(世界版)の第2版、WSPEEDI-IIを開発した。これは、放射性核種の大気中濃度,地表沈着量、及び被ばく線量の計算により、国外原子力事故の日本への放射線影響の迅速な予測が可能である。WSPEEDI-IIは、実用に際して有用な次の機能を有する。(1)非静力学気象モデル導入により実現された、対象スケールに応じた適切な時・空間的分解能での放射性核種の大気拡散予測,(2)放出源情報が不明な場合に大気拡散予測結果と環境モニタリングデータから放出状況を予測する放出源推定機能,(3)欧米の同種の緊急時大気拡散予測システムとの大気拡散予測情報の交換機能,(4)システムの容易な操作が可能なWebベースの計算支援機能,(5)東アジア域での原子力事故への迅速な対応。本論文では、これらの新たなWSPEEDI-IIの機能について報告する。

論文

JT-60プラズマ断面実時間可視化システムの高速化

星 芳幸*; 三浦 友史; 大内 清志*; 掛札 豊和*; 秋葉 賢一*; 高嶋 清司*; 川俣 陽一; 栗原 研一

平成12年度東北大学技術研究会報告, p.425 - 427, 2001/03

JT-60プラズマ断面実時間可視化システムは、プラズマ断面形状をプラズマ周囲の磁場信号により実時間で同定し、位置形状制御に使用するとともに実時間で動画として表示するシステムである。本システムは、従来の8台のDSPを用いたVMEバスシステムから、6台の並列PCIバスシステムを用いたハードウェアシステムに変更し、新しい同定手法による計算処理アルゴリズムの変更を行い、より一層の高速化を図ったものである。本発表は、本システムのハードウェア構成及びそのシステム概要とソフトウェア構成上の工夫について述べたものである。

口頭

福島第一原発事故における拡散シミュレーション

永井 晴康; 堅田 元喜; 太田 雅和; 伊奈 拓也; 掛札 豊和; 遠藤 章

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、環境中に放出された放射性物質による福島県等の住民の健康リスク評価を行うための基礎データとして、住民の被ばく線量の把握は重要である。このうち、ヨウ素等の短半減期核種による事故初期段階における内部被ばく線量については、現時点では実測に基づく評価が困難であり、大気拡散シミュレーションにより得られる時系列大気中放射性物質濃度マップと行動パターンを組合せた推計が現実的である。原子力機構では、原子力緊急時対応システムとして開発したWSPEEDI-IIを適用して、事故により放出された放射性物質の環境中移行の詳細解析を進めている。ここでは、線量推計に必要となる、大気中放射性物質濃度の時空間分布データベースを、大気拡散シミュレーションにより構築することを目的として行った解析について報告する。

口頭

Reconstruction of the spatiotemporal distribution of radioactive materials discharged from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant by atmospheric dispersion simulations

永井 晴康; 堅田 元喜; 太田 雅和; 伊奈 拓也; 掛札 豊和; 遠藤 章

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、環境中に放出された放射性物質による福島県等の住民の健康リスク評価を行うための基礎データとして、住民の被ばく線量の把握は重要である。このうち、ヨウ素等の短半減期核種による事故初期段階における内部被ばく線量については、現時点では実測に基づく評価が困難であり、大気拡散シミュレーションにより得られる時系列大気中放射性物質濃度マップと行動パターンを組合せた推計が現実的である。原子力機構では、原子力緊急時対応システムWSPEEDI-IIを適用して、事故により放出された放射性物質の環境中移行の詳細解析を進めている。ここでは、線量推計に必要となる、大気中放射性物質濃度の時空間分布データベースを、大気拡散シミュレーションにより構築することを目的として行った解析について報告する。

口頭

福島第一原子力発電所事故による被ばく線量評価のための大気拡散解析

永井 晴康; 寺田 宏明; 都築 克紀; 古野 朗子; 門脇 正尚; 掛札 豊和*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故に伴い環境中に放出された放射性物質による事故初期段階における被ばく線量を評価するために、線量推計に必要となる放射性物質大気濃度・沈着量の時空間分布データベースを大気拡散解析により構築する。大気拡散解析は、原子力機構で開発したWSPEEDIに最新の気象モデルWRF及びアンサンブル計算手法を導入するとともに、大気拡散モデルに化学形態を考慮した精緻な沈着過程を導入し、放射性物質の大気拡散・沈着状況の再現性向上を図っている。まず、WRFによりアンサンブル気象場を作成し、それぞれ放出期間分割(1時間ごと)した単位放出条件の大気拡散計算を実施し、様々な放出条件の大気拡散計算結果を作成可能なデータベースを構築する。このデータベースから得られる計算値と環境モニタリングの測定値の比較結果を統計的に解析することで、アンサンブル計算結果から最も再現性の高い気象場を選定し、測定値を再現するように放出源情報を最適化する。試験計算により、これまで再現性が低かった2011年3月12日$$sim$$13日の福島県浜通り北部の3地点(原町, 相馬, 新地)におけるCs-137濃度測定値の時間変化を良好に再現できることを確認した。今後、全評価対象期間にわたって本解析を実施し、放射性物質大気濃度・沈着量の時空間分布データベースを構築する計画である。

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