Improvement of training data for dose rate distribution using an artificial neural network

佐々木 美雪; 眞田 幸尚

Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering (Internet), 9(1), p.30 - 39, 2022/01

https://doi.org/10.15748/jasse.9.30

本研究は人工ニューラルネットワークを使用して作成した空間線量率マップの妥当性の評価結果を示している。本研究における人工ニューラルネットワークは、入力変数に上空における放射線計数率,測定高度,測定エリアの地形データ、及び写真の色データを使用し、目的変数に地上で測定した空間線量率測定データを用いてネットワークが構築されている。上空における放射線測定値を人工ニューラルネットワークを使用して換算した線量率マップは、従来の換算方法に比べ地上測定値に近いマップを作成できることが知られている。本研究では写真測量システムを使用して得られたカラーデータを入力変数として新たに採用し、人工ニューラルネットワークによる上空測定値の換算への適用及び評価を行った。

Estimation of the vertical distribution of radiocesium in soil on the basis of the characteristics of -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

https://doi.org/10.3390/ijerph14080926

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。

平成27年度原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 宗像 雅広; 森 愛理; 石崎 梓; 嶋田 和真; 廣内 淳; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 中西 千佳*; 山田 勉*; et al.

JAEA-Research 2016-016, 131 Pages, 2016/10

JAEA-Research-2016-016.pdf:20.59MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成27年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果と川内原子力発電所周辺で行ったバックグラウンド線量率のモニタリング結果についてまとめた。

積雪による地殻線の減衰の走行サーベイ測定

坂本 隆一; 長岡 鋭; 斎藤 公明; 堤 正博; 森内 茂

JAERI-M 91-166, 67 Pages, 1991/10

JAERI-M-91-166.pdf:2.13MB

積雪による居住環境中の地殻ガンマ線の広域的変動を解析するため、新潟県長岡市において、環境サーベイ車及びヘリコプターを用いた広域ガンマ線線量率分布調査を行なった。調査は無雪時および積雪時に行なった。長岡市内全体にわたる地殻ガンマ線の線量透過率(無雪時に対する積雪時の線量比を線量透過率と定義する)の分布から、積雪による減衰は市街中心部では少なく、郊外では大きい結果となった。公表積雪データから得られる線量透過率とヘリコプター及び環境サーベイ車による実測調査から得た線量透過率を比較したところ、長岡市内においては後者は前者の40~70%、国道8号沿いでは70~100%であった。また、ヘリコプターにより測定される線量透過率を基準として、道路周辺の積雪する場所にだけ注目する方法によって、走行サーベイから線量透過率の値を算出することを試みた。

無人ヘリコプターを用いた福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質の核種別分布の詳細

西澤 幸康; 吉田 真美; 眞田 幸尚; 鳥居 建男

no journal, , 

2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震に起因して福島第一原子力発電所事故が発生し、大気中に多量の放射性物質が放出された。比較的半減期の長いCsやCsの他にもI, Te等の多数の短半減期核種が放出された。発電所1-3号機からの核種毎の推定放出量が報告されているが、これらの短半減期核種は放出源である原子炉により大きく異なることが知られている。また、CsとCsの放射能比も発電所によりでわずかに異なることから、Cs/Cs比は放射性物質の放出原子炉を特定するための貴重な情報源が得られると考えられる。原子力機構では放射性セシウムの放出源に近い発電所から3km圏内においてLaBr(Ce)検出器を搭載した無人ヘリコプターを用いて、上空から高分解能の線スペクトルを測定した。LaBr(Ce)検出器はエネルギー分解能(FWHM)が優れていることから、多くの核種の弁別が可能である。また、無人ヘリコプターによる面的な測定により得られたデータ数が極めて多い。本発表では、無人ヘリコプターの測定データをスペクトル解析することで新たに明らかとなった放射性セシウム比率の分布を報告する。

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立,7; 市街環境における空間線量率とセシウム-137の分布調査

吉村 和也; 斎藤 公明; 藤原 健壮; 中間 茂雄; 三上 智

no journal, , 

帰還困難区域内の市街環境における空間線量率、およびセシウム-137沈着量の平面分布を評価するため、無人ヘリコプターサーベイ、およびKURAMA-IIシステムによる歩行サーベイを大熊町、および富岡町にて実施した。得られた結果から、市街環境における空間線量率、およびセシウム-137沈着量をマッピングした。

上空からの放射線測定技術の高度化,1; LaBr(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。

機械学習を用いた遠隔放射線測定技術の開発

佐々木 美雪; 眞田 幸尚; 山本 章夫*

no journal, , 

従来、上空で測定されたガンマ線計数率を地上1m高さにおける空間線量率の値に換算するには、対地高度とガンマ線計数率の関係と、ガンマ線計数率と地上における空間線量率との比較から得られる係数を用いることで地上1m空間線量率へと換算する。本方法は、地形が平面で線源が均一に分布したモデルを基本とした換算手法であり、地形の凹凸や樹木等の遮蔽物を考慮していない。そこで、地形の凹凸等を考慮した換算手法の1つとして、逆問題解析を使用した換算手法の研究開発を発表者は進めてきた。しかし逆問題解析による換算は測定点や測定エリアの増加に伴い、長時間の解析時間が必要となるため、結果が即座に得られないという課題があった。そこで、これまで取得したビックデータを元に、機械学習を用いた換算技術の研究開発に着手した。様々な体系における放射線測定データを蓄積し、そのデータをもとに学習させ換算式を作成することで、逆問題解析に比べより簡便に換算対象ポイントにおける空間線量率等の算出が可能と考えられる。本発表では機械学習の学習データの検討及び、福島県内で測定したデータセットに対する適用結果について述べる。

Current situation of radiation monitoring and exposure doses evaluation around FDNPP

眞田 幸尚

no journal, , 

10年前の福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故で放出された放射性核種は、現在もさまざまな研究チームや日本政府によって監視されている。周囲線量当量率(空気線量率)を評価するために、有人・無人ヘリコプターによる空中放射線調査,自動車調査,地上調査など、さまざまな調査が行われ、その結果は避難場所や除染場所の境界設定などの重要なデータとして使用された。さらに、さまざまな調査ツールの結果を比較することで、その地域の都市環境における曝露量と放射性セシウムの挙動のメカニズムを評価するのに役立つ可能性がある。このプレゼンテーションでは、環境回復のための大規模な放射線モニタリングについて要約する。

無人ヘリ搭載コンプトンカメラによるホットスポット検知技術の向上

志風 義明

no journal, , 

無人ヘリ搭載コンプトンカメラを開発してこれまで福島県の高線量率地域にて測定試験を行ってきた。自律航行型無人ヘリ特有の動き等を把握してホットスポットの検出精度を向上させるために、今回、姿勢角センサー,レーザー距離計,温度センサー,小型カメラ、及び、飛行時の位置と計数率を地図上でリアルタイムにモニタできるソフトウェアをコンプトンカメラシステムに追加装備した。それらによるホットスポット検出精度の向上を確認するため、福島県大熊町の野外にて測定を行った。事前の地上値測定で判明したホットスポットを含むエリアを櫛形に飛行する測線フライト、及び、ホットスポット付近の上空の定位置でガンマ線画像撮影を行うホバリングフライトを行った。データ解析では、測線フライトとホバリングフライトの両データから空間線量率分布が得られた。特にホバリングフライトでは、無人ヘリの姿勢角の制限を課したデータ選択による改善、及び、無人ヘリの安定性の良い時間帯のデータ選択による改善、を実施した。その結果、地上測定値との相関の改善やホットスポット位置の検出精度の改善を確認できた。