Characterizing vertical migration of Cs in organic layer and mineral soil in Japanese forests; Four-year observation and model analysis

武藤 琴美; 安藤 麻里子; 松永 武*; 小嵐 淳

Journal of Environmental Radioactivity, 208-209, p.106040_1 - 106040_10, 2019/11

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106040

福島第一原子力発電所事故により森林に沈着した放射性Csによる長期的な放射線のリスクを評価するためには、森林の表層土壌における放射性Csの挙動を明らかにすることが重要である。本研究では、事故後4.4年間で5回、福島県内の植生の異なる森林5地点において放射性Csの鉛直分布の調査を行い、モデル計算の結果との比較を行った。また、欧州の森林における文献値と比較を行い、日本の森林における有機物層と表層土壌における放射性Csの移行特性を考察した。調査の結果、有機物層から鉱物土壌へのCs移行は欧州よりも早く、日本の森林ではCsの移動度や生物利用性が急速に抑制されることが示唆された。鉱物土壌中のCs拡散係数は0.042-0.55cmyと推定され、日本と欧州で同程度であった。これらのパラメータを用いた予測計算では事故から10年後ではCsは主に表層鉱物土壌に分布していることが示され、森林に沈着した放射性Csは表層土壌に長期的に保持されることが示唆された。

Vertical profile of tritium concentration in air during a chronic atmospheric HT release

野口 宏; 横山 須美*

Health Physics, 84(3), p.344 - 353, 2003/03

https://doi.org/10.1097/00004032-200303000-00007

カナダで行われたトリチウムガス(HT)野外連続放出実験においてHTとトリチウム水(HTO)の空気中濃度の高さ分布を測定した。HTとHTOの空気中濃度の高さ分布は昼間はほぼ均一であるが、夜間は濃度勾配があることが観測された。濃度勾配の係数と気象条件との相関を調べた結果、日射量との相関が大きいことがわかった。また、鉛直方向のトリチウム移行を解析するため、沈着,再放出,降雨による希釈,鉛直方向への大気拡散等をシミュレートした1次元の移行モデルを開発した。このモデルにより実験結果を解析した結果、土壌へのトリチウムの蓄積及び空気中HTO濃度の高さ分布の経時変化をよく再現できることがわかった。

Developed flow pattern and phase distribution under gas-liquid two-phase flow in a large vertical pipe and prediction of phase distribution by multidimensional two-fluid model

大貫 晃; 加茂 英樹*; 秋本 肇

Eighth Int. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-8), 3, p.1670 - 1676, 1997/00

将来型原子炉システムの設計用ツールである多次元二流体モデルコードを高度化する研究の一貫として、大口径垂直管(内径20cm)での空気・水二相流データベースを新たに取得するとともに、気泡流相分布に対する多次元二流体モデル構成方程式の適用性を調べた。実験的にはスラグ流域での流動の乱れが小口径管の場合より大きいこと、相分布の変化する流量条件が小口径管の場合と異なることがわかった。解析的には単一のモデル定数では気泡流相分布を予測できないこと、気泡径の情報を取り込んだモデルを構築する必要のあることがわかった。

Prediction of developing bubbly flow along a large vertical pipe by multidimensional two-fluid model; Development of multidimensional two-fluid model code and analysis under a low velocity

大貫 晃; 加茂 英樹*; 秋本 肇

Proceedings of Japan-US Seminar on Two-Phase Flow Dynamics, 0, p.75 - 82, 1996/00

受動的安全炉の設計に使用する高精度の解析ツールを開発するため、その第一段階として、二相-乱流モデルを含む多次元二流体モデルコードを開発し、低流速下での助走域内の大口径垂直管(内径0.48m)内気泡流に対する既存構成式の適用性を調べた。その結果、壁面から流路中央へ向かう揚力を生み出す揚力モデルにより大口径管内助走域での気泡流はほぼ予測できることがわかった。ただし、助走域での相分布の軸方向変化を乱流拡散モデルの単一の実験定数で統一的に精度良く予測できることは困難であった。今後、より広範な流量条件下で適用性を検討する必要がある。

ROSA-IV/LSTFによる蒸気発生器伝熱管損傷事象設計基準事象実験のRELAP5/MOD2コードによる解析

渡辺 正; M.Wang*; 久木田 豊

JAERI-M 93-039, 26 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-039.pdf:0.85MB

ROSA-IV/LSTFを用いて行われた蒸気発生器伝熱管損傷事象(SGTR)に関する安全解析の想定条件にほぼ沿った実験(実験番号SB-SG-07)の解析を、RELAP5/MOD2コードを用いて行い、SGTR事象に特徴的な現象に対するコードの予測性能の評価を行った。解析結果は実験における重要なパラメータの変化を良好に再現した。ただし、本解析では破断ライン内流体初期温度をホットレグ流体温度より低く設定したところ、破断流量は破断直後やや過大評価された。また、加圧器逃し弁(PORV)開による1次系減圧時の加圧器水位の上昇は過小評価され、PORV閉後の1次系圧力上昇は過大評価された。RELAP5/MOD2を用いたSGTR事象解析によって、水平層状流の判定基準、垂直層状流の界面熱伝達モデルなどの問題点が明らかとなった。

A Study of interfacial friction model for upward flow in vertical pipe at low mass velocity

秋本 肇; 大貫 晃; 阿部 豊; 村尾 良夫

Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA, p.369 - 372, 1991/00

二流体モデルに基づく安全評価解析コードの予測能力を把握するために、代表的な計算コードであるTRAC-PF1コードとTRAC-BF1コードの界面剪断応力モデルを用いて、評価計算を行った。計算は従来ほとんど評価なされていなかった垂直管内上昇流の低流量域を対象とし、圧力、管径、流体の種類及び気液の流速の影響について調べた。評価計算の結果、TRAC-PF1コードでは液相流速が低い領域及び管径が大きい領域で、TRAC-BF1コードでは液相流速と気相流速が共に低い領域でボイド率の予測精度が低いことがわかった。これらのコードの予測精度を改善するために、片岡-石井のドリフトフラックス相関式をベースとした界面剪断応力モデルを開発した。改良モデルに対して評価計算を行い、改良モデルにより垂直管内低流量域のボイド率を精度良く予測できることを確かめた。