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森口 祐一*; 佐藤 陽祐*; 森野 悠*; 五藤 大輔*; 関山 剛*; 寺田 宏明; 滝川 雅之*; 鶴田 治雄*; 山澤 弘実*
KEK Proceedings 2021-2, p.21 - 27, 2021/12
福島第一原子力発電所事故時の呼吸由来の内部被ばく線量評価において、I-131等の短寿命核種は重要であるが、被ばく線量や大気中濃度の実測値が少ない。そのため、他の核種の環境中濃度の実測値、大気移流拡散沈着モデル(ATDM)による推計値、空間線量率の測定値等に基づく総合解析が必要である。本研究では、Cs-137を対象として、これまでに構築してきた大気中濃度と地表沈着量に基づく空間線量率推計手法をATDM相互比較に供された国内外の多数のモデルに適用し、これまで検証が困難であった福島県内外の地域を中心に選定した計64地点を対象にATDMの再現性の検証を行った。その結果、初期被ばくの評価上特に重要な3月12日の原発から北方向へ輸送されたプルームについて、これまで対象としていた原発から25km地点より近傍の約10km地点における線量率のピーク値やそのタイミングを比較的良好に再現するATDMが複数存在することが分かった。また、実測値がなくこれまで検証が困難であった北関東地域でのプルームの輸送状況の再現性の検証に見通しが得られた。
Cs concentrations from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, phase III; Simulation with an identical source term and meteorological field at 1-km resolution佐藤 陽祐*; 関山 剛*; Fang, S.*; 梶野 瑞王*; Qu
rel, A.*; Qulo, D.*; 近藤 裕昭*; 寺田 宏明; 門脇 正尚; 滝川 雅之*; et al.
Atmospheric Environment; X (Internet), 7, p.100086_1 - 100086_12, 2020/10
福島第一原子力発電所(FDNPP)事故により放出されたCsの大気中の挙動を調べるため、第3回大気拡散モデル相互比較が実施された。前回のモデル比較より高い水平格子解像度(1km)が使われた。前回のモデル比較に参加したモデル中9モデルが参加し、全モデルで同一の放出源情報と気象場が使用された。解析の結果、観測された高いCs大気中濃度のほとんどが良好に再現され、いくつかのモデルの性能向上によりマルチモデルアンサンブルの性能が向上した。高解像度化によりFDNPP近傍の気象場の再現性が向上したことで、拡散モデルの性能も向上した。風速場の良好な表現によりFDNPP北西の高い沈着量の細い分布が合理的に計算され、FDNPPの南側の沈着量の過大評価が改善された。一方で、中通り地方、群馬県北部、及び首都圏のプルームの再現性能はやや低下した。
岩崎 俊樹*; 関山 剛*; 中島 映至*; 渡邊 明*; 鈴木 靖*; 近藤 裕昭*; 森野 悠*; 寺田 宏明; 永井 晴康; 滝川 雅之*; et al.
Atmospheric Environment, 214, p.116830_1 - 116830_11, 2019/10
被引用回数：6 パーセンタイル：26.43(Environmental Sciences)放射性物質の事故放出のための大気拡散予測モデルの利用が日本気象学会の作業部会により勧告された。本論文の目的は、2011年の福島第一原子力発電所からの事故放出に関する予測モデル相互比較によるこの勧告の検証である。放出強度は、放出の時間変化が得られない場合の最悪ケースを想定するため予測期間内で一定と仮定された。放射性物質の吸入を防ぐには地上大気の汚染度、湿性沈着に伴う放射線被ばく軽減には鉛直積算量の利用が想定される。予測結果はアンサンブル幅を有しているが、共通して時間空間的な相対的危険度を示しており、公衆に効果的な警告を不足なく出すのに非常に有用である。信頼性向上にはマルチモデルアンサンブル手法が効果的であろう。
Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident; Simulations based on identical input data佐藤 陽祐*; 滝川 雅之*; 関山 剛*; 梶野 瑞王*; 寺田 宏明; 永井 晴康; 近藤 裕昭*; 打田 純也*; 五藤 大輔*; Qulo, D.*; et al.
Journal of Geophysical Research; Atmospheres, 123(20), p.11748 - 11765, 2018/10
被引用回数：40 パーセンタイル：85.28(Meteorology & Atmospheric Sciences)福島第一原子力発電所事故により放出されたCsの大気中の挙動を理解するため、大気拡散モデル相互比較が実施され、12モデルが参加した。モデルで考慮される過程に起因するモデル間の差異に焦点を当てた解析を行うため、全モデルで同じ気象場、水平分解能、及び放出源情報が使用された。モデルアンサンブルによる観測された大気中Cs濃度上昇イベントの捕捉率は40%であり、FMSは80を超えた。解析の結果、大気中Cs濃度上昇イベントの再現には気象場が最も重要な要素であり、気象場の再現性が高い場合のモデル間の差異は、沈着及び拡散過程に起因していることが分かった。また、沈着フラックスが小さいモデル及び拡散が強いモデルは高い性能を示したが、拡散が強いモデルは大気中Cs濃度を過大評価する傾向を示した。
I and Cs resulting from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident茅野 政道; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 永井 晴康; 中山 浩成; 山澤 弘実*; 平尾 茂一*; 大原 利眞*; 滝川 雅之*; 速水 洋*; et al.
NIRS-M-252, p.127 - 135, 2013/03
福島第一原子力発電所事故に伴い大気中に放出されたI及びCsの放出推移について、環境モニタリングデータと1Bq/hの単位放出を仮定した大気拡散シミュレーション計算から逆推定した。この推定法では、大気放出率は、測定された大気中濃度を、計算シミュレーションにより得られる測定点での濃度で割ることにより求めることができる。大気中濃度の測定値がない場合には、放出核種の組成割合を仮定して、空間線量率をもとにした推定も可能である。推定によれば、Iの放出は、10
10
Bq/hの放出に引き続き、10
Bq/hを超える大量の放出が2011年3月15日に起き、16日以降24日頃まで10Bq/hオーダーで継続し、その後、徐々に減少している。これらの結果は、他の放出量推定法による結果や、本推定値を用いたさまざまな大気拡散・沈着量計算結果の実測値との比較により検証しており、推定値は少なくとも放射性プルームが陸側に流れている期間については合理的であることが示された。
小原 徹*; 山沢 雄*; 佐々 敏信
Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.1056 - 1060, 2011/09
被引用回数：9 パーセンタイル：57.01(Nuclear Science & Technology)鉛ビスマス合金は高速炉の冷却材として多くの良好な特性を有している。しかしながら、解決すべき課題の一つとして、ポロニウムの取扱いがある。本研究の目的は、揮発したポロニウムのフィルタを用いた除染特性を実験的に評価することにある。2種類の細かさのステンレスメッシュフィルタを使用して実験を行った結果、揮発したポロニウムに対して良好な除染特性が得られた。
林津 雄厚*; 芹澤 茂*; 山崎 哲夫*; 梅山 信昭*; 森内 茂*; 半田 博之*; 大西 良一*; 竹村 守雄*; 茅野 政道; 永井 晴康; et al.
Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10
原子力安全技術センターで運用されているSPEEDIの予測精度を評価するために、予測気象場による線量分布予測結果と気象観測データを用いた解析気象場による線量分布解析結果の比較を行った。比較試験は、原子力発電所13施設を対象として2005年4月から1年間週1回の頻度で実施し、日中,夕刻,夜間,朝の時間帯にそれぞれ放射性希ガスを1Bq/hで6時間放出したときの外部被ばく線量分布を求めた。約2500ケースの試験結果を統計解析した結果、次の予測精度情報が得られた。(1)最大線量値の比は対数正規分布を示し、中央値0.77倍,99.7%信頼限界の範囲0.09から6.2,(2)高線量域の方向が3方位内で一致する頻度61%,(3)高線量域の距離の差は正規分布を示し、平均値-0.1km,99.7%信頼限界の範囲-6.2から6.0kmであった。
太田 雅和*; 飯田 孝夫*; 山澤 弘実*; 長柄 収一; 石森 有; 佐藤 和彦; 時澤 孝之
Journal of Nuclear Science and Technology, 44(5), p.791 - 800, 2007/05
被引用回数：16 パーセンタイル：70.27(Nuclear Science & Technology)粘土を混合した土壌による地表面ラドン散逸率抑制効果の測定を日本国内のウラン鉱山跡地にて行った。粘土覆土面及び裸地面において地表面ラドン散逸率,土壌空気中ラドン濃度及び土壌水分量を80日間連続測定した。粘土覆土面におけるラドン散逸率の平均値は裸地面のラドン散逸率の平均値のおよそ5分の1の値であった。粘土混合土が地表面ラドン散逸の抑制に効果的に働いたことを示された。土壌が乾燥した状況下におけるバリアの効果を評価するために、不飽和土壌における1次元ラドン輸送モデルを用いて数値計算が行われた。計算結果により、乾燥した状況下においてもバリアによりラドン散逸が抑制されることが示された。
-Ca(Al
Si)
studied by 
SR黒岩 壮吾*; 高際 實之*; 山澤 眞紀*; 富田 葉子*; 秋光 純*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 髭本 亘
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.251 - 254, 2006/03
被引用回数：1 パーセンタイル：6.64(Physics, Condensed Matter)-Ca(AlSi)は既存の
-Ca(AlSi)及び
-Ca(AlSi)に比べて新しい結晶構造を有する。これらの物質はすべてAlB型結晶構造を有するが、既存の物質では
軸方向に5倍周期もしくは6倍周期の超格子構造をとることが報告されている。今回新たに作成された-Ca(AlSi)はこのような超格子構造を持たない。本物質も既存の物質と同様超伝導を示すが、上部臨界磁場
の値は既存の2種類の超伝導体に比べて
及び
ともに非常に小さい値を示した。この新しい超伝導体の秩序変数を調べるためSR測定を行った結果、磁場侵入長の磁場依存性から-Ca(AlSi)超伝導の対称性は異方的であることを示唆した。
Na
CuOBr黒岩 壮吾*; 銭谷 勇磁*; 山澤 眞紀*; 富田 葉子*; 秋光 純*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 渡邊 功雄*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.75 - 78, 2006/03
被引用回数：1 パーセンタイル：6.64(Physics, Condensed Matter)CaNaCuOBrは
で超伝導転移することが知られているが、それ以下の組成では磁化率が非常に小さいことから本物質の磁性に関しては未だ明らかにされていない。そこでわれわれは本系の磁気相図を明らかにするためSR測定を行った。その結果、
のNaドープ量が少ない試料では零磁場スペクトルに明確な回転シグナルが観測され、反強磁性長距離磁気秩序が発達していることが判明した。一方で、0.04
0.15の組成では回転スペクトルは観測されず、低温でスピングラス様な振る舞いが観測された。得られた磁気相図は、LaSrCuO
及びCaNaCuOClと定量的に同様であることを示した。
(M: Ca, Ba) probed by muon spin relaxation and muon level-crossing resonance黒岩 壮吾*; 高際 實之*; 山澤 眞紀*; 秋光 純*; 幸田 章宏*; 門野 良典*; 大石 一城; 髭本 亘; 渡邊 功雄*
Science and Technology of Advanced Materials, 7(1), p.12 - 16, 2006/01
被引用回数：5 パーセンタイル：22.34(Materials Science, Multidisciplinary)CaBはキュリー温度
Kの強磁性体である可能性を指摘した論文が発表されて以来、本物質の強磁性の起源に関する研究は理論及び実験の両側面から精力的に行われてきた。われわれはSR法を用いてMB(M=Ca, Ba)の磁性を調べることを目的に研究を行った。その結果、CaBでは130K,BaBでは110K以下でミュオン緩和率の増大を観測したが、磁気秩序の発達に伴うミュオンスピン回転スペクトルは観測されなかった。またCaBにおけるミュオン準位交差共鳴実験の結果から、炭素サイトでの電場勾配が110Kでステップ状に変化することが判明した。これらの結果から、ミュオン緩和率の増大は電場勾配の変化により微小な内部磁場が出現した可能性を示唆する。
古野 朗子; 山澤 弘実; Lee, S.; 辻田 祐一; 武宮 博*; 茅野 政道
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 7 Pages, 2000/09
アジア領域での原子力発電所の増加に伴い、万一の事故時における周辺への影響評価の重要性が増大している。この要請に応えるため、緊急時環境線量情報予測システムWSPEEDIを開発した。現在WSPEEDIには2つのバージョンがある。実用化されている旧バージョンでは、乱流量や降水量などの予測ができないため、大気拡散計算の際に重要な大気境界層や降雨除去プロセスを極めて単純なパラメーターで置き換えている。これは温暖湿潤なアジア領域での計算を行う際には特に不利な条件となる。この問題を解決するたる、大気力学モデルと汚染モデルから成る第二のバージョンを作成した。大気力学モデルは風速、乱流量、降水を含む10の気象要素を細かい分解能で予測する。この組み合わせにより最初のバージョンの単純なパラメタリゼーションを排除することができ、より現実的な予測が可能になる。新しいバージョンは膨大な計算機資源を必要とするため、各モデルをベクトル化した。さらに現在並列化を施している。また限られた計算機資源を有効活用するため、異機種並列計算機間通信ライブラリStampiを導入した。講演では、新しいモデルの導入及び計算手法導入によってもたらされた利点について述べる。
茅野 政道; 永井 晴康; 古野 朗子; 北端 秀行; 山澤 弘実
Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 8 Pages, 2000/00
WSPEEDIは、国外の大規模事故時に放出された放射性物質の環境影響を実時間で予測するシステムである。システム開発と並行して、システムは種々の演習や実事故に適用され、それらの経験をもとに以下の新機能を開発している。(1)詳細な気象状況を予測するための総観規模大気力学モデル。(2)拡散シミュレーションと環境モニタリングを利用した放出源推定機能。(3)緊急時における迅速な情報交換のための国際的なネットワーク。
山崎 哲夫*; 林津 雄厚*; 芹澤 茂*; 梅山 信昭*; 森内 茂*; 榎本 順一*; 須田 直英*; 喜多 俊清*; 茅野 政道; 永井 晴康; et al.
no journal, ,
SPEEDIは予測精度向上のために気象観測データによる同化(計算値の修正)を行っているが、観測データの信頼性が前提となる。このため、気象観測地点の局地性の調査・評価を実施し、局地性が強い観測地点を含めた場合と除いた場合の同化効果を比較した。その結果を報告する。
芹澤 茂*; 林津 雄厚*; 山崎 哲夫*; 梅山 信昭*; 森内 茂*; 茅野 政道; 永井 晴康; 山澤 弘実*
no journal, ,
SPEEDIの拡散予測精度は、気象庁数値予報資料GPV/RSMをもとに解析するSPEEDIの局地気象予測に大きく依存する。原子力安全技術センターでは、2006年1月12月の1年間にわたって運用した局地気象予測について実測値と比較を行った。拡散予測において特に重要となる風向予測についてまとめた結果、SPEEDIの局地気象予測精度は年間を通じて高く、その有効性が確認できた。
山沢 雄*; 小原 徹*; 佐々 敏信
no journal, ,
J-PARC核変換実験施設に設置予定の核破砕ターゲットなどの鉛ビスマスを用いた原子力システムでは、ビスマスの反応生成物であるポロニウムの管理が課題となる。そこで、鉛ビスマスから蒸発したポロニウムの捕集を目的とし、SUS316製のメッシュを用いたフィルタ実験を行った。JAEAが製作した実験装置を用い、JRR-4で中性子照射した鉛ビスマスを真空下で加熱してポロニウムを蒸発させ、排気経路に設置したステンレスメッシュを透過したポロニウムを捕集した。鉛ビスマス容器の温度,フィルタ温度,フィルタ形状,枚数等をパラメータとし、フィルタ有無によるポロニウム透過量の比を除染係数として評価した。その結果、フィルタを複数段用いることが効果的であること、メッシュフィルタを300
C以下に保つことで高い除染係数が得られることが確認された。
村上 久友; 北村 誠司; 山澤 知之*; 碇本 岩男*; 菅 太郎*
no journal, ,
高速増殖炉における耐震性評価手法の整備の一環として、地震時の炉心群振動挙動を考慮した投入反応度評価手法を開発している。今回、全炉心を対象とした3次元の群振動解析結果を用いて投入反応度を評価する方法を構築した。この手法により、過度に保守側になることなく、現実的な投入反応度量の予測が可能となる。
寺阪 祐太; 山澤 弘実*; 鳥居 建男
no journal, ,
原子力施設からの放射性物質の大気放出を伴う事故の発生時には、公衆の内部被ばく線量評価に大気中放射能濃度の測定値が求められる。しかし、福島第一原子力発電所事故初期の短半減期核種の大気中濃度の測定値は時間的・空間的に少なかった。そこで、原子力施設周辺のMSに設置されているNaI(Tl)検出器で測定された波高分布を用いた大気中濃度推定法の開発及び福島第一原子力発電所事故への適用が行われた。本研究では2011年3月21日に茨城県を通過したプルームの核種組成の時系列を解析した。ガス状と粒子状の核種で大気中濃度時系列が異なり、粒子状核種の濃度の減少速度が速いという特徴が得られた。
佐藤 陽祐*; 滝川 雅之*; 関山 剛*; 梶野 瑞王*; Grahn, H.*; Br
nnstr
m, N.*; von Schoenberg, P.*; 近藤 裕昭*; 寺田 宏明; 永井 晴康; et al.
no journal, ,
福島第一原子力発電所から放出された放射性核種(Cs)を対象とした第2回大気モデル相互比較が実施された。ラグランジュ型およびオイラー型の大気拡散モデルを含む13モデルがこのモデル相互比較に参加した。このモデル相互比較の目的は、(1)大気中輸送過程の理解、(2)モデル間の湿性および乾性沈着過程の不確実性の見積り、(3)Csプルーム再現のキープロセスの解明、(4)マルチモデルアンサンブル平均の評価、(5)モデルの物理過程改良に有用な知見の取得である。放出源情報によるモデルの不確実性を除外するため、全モデルは共通の放出源情報を使用した。気象場の違いによる不確実性低減のため、局所アンサンブル変換カルマンフィルターデータ同化システムと組み合わせた日本の現業予報モデルによる高時間空間分解能の気象データが全モデルで利用された。モデル間比較だけでなく、モデルと浮遊粒子状物質サンプリングネットワークによる観測値との比較も行われた。モデルと観測との比較から、降雨を経験していない原子力発電所近傍でのCs濃度は比較的良好な再現性を示したが、降雨を経験したCs濃度はモデル間の差異が大きかった。発表では、Cs濃度を決定する物理過程に関するさらに詳細な解析について議論する。
Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident using identical input data佐藤 陽祐*; 滝川 雅之*; 関山 剛*; 梶野 瑞王*; 寺田 宏明; 永井 晴康; 近藤 裕昭*; 打田 純也*; 五藤 大輔*; Qulo, D.*; et al.
no journal, ,
2011年3月の福島第一原子力発電所事故により放出されたCsの物理過程に着目した大気拡散モデル相互比較が実施され、12モデルが参加した。モデル計算結果の放出源情報及び気象場に起因する不確かさを除外するため、全モデルは同じ放出源情報及び気象場を使用した。浮遊粒子状物質モニタリングネットワークによるCsの大気中濃度と、航空機観測による地表沈着量を、モデル計算結果と観測値の比較に使用した。解析結果から、モデルアンサンブル平均のFMSは、積算沈着量について前回のモデル相互比較より向上したことが明らかとなった。また、モデルアンサンブル平均は観測値の高濃度をおよそ36%再現していた。捕捉率のモデル間の差異は8%から38%であった。これは、沈着及び拡散プロセスのモデル間の相違に起因していた。
