7.2 放出源情報

寺田 宏明

点発生源からのメソスケール拡散シミュレーション; 福島第一原子力発電所事故をふまえて(気象研究ノート第248号), p.115 - 121, 2023/09

大気拡散モデルの検証に必要な入力データのうち放出源情報について述べる。ここでは、福島第一原子力発電所事故時の放出源情報として、日本原子力研究開発機構により大気拡散計算結果と環境モニタリングデータの比較に基づき推定された成果から、Katata et al. (2015)とTerada et al. (2020)について推定手法の概要と推定結果の特徴を解説する。Katata et al. (2015)では、新たに公開された環境モニタリングデータと沈着計算を精緻化した大気拡散計算により主要な放射性核種(Cs, Cs, I, Te)の放出率が逆推定され、従来の研究では不明であった事故初期の放出率の詳細な時間変化が明らかとなった。Terada et al. (2020)では、ベイズ推計に基づく統計的な最適化手法が導入され、大気中濃度,地表沈着量,日降下量の複数種の測定データを用いて従来の推定による放出率推移が最適化された。この再推定では、新たに公開されたCs大気中濃度の多地点連続データが活用され、このデータとベイズ推計を組み合わせた解析手法により放出率だけでなく気象場も改善された。

1F事故の教訓を踏まえた原子力防災の在り方

嶋田 和真; 永井 晴康; 橋本 周; 飯本 武志*

日本原子力学会誌ATOMO, 65(5), P. 290, 2023/05

https://doi.org/10.3327/jaesjb.65.5_290

本稿は、日本原子力学会の特集記事「1F事故を経てこれからなすべきことは何か、1F事故の何を次世代に伝えるか」のうち、保健物理・環境科学部会のメンバーが関与してきた原子力防災に関する議論と今後の提案をまとめたものである。原子力学会の事故調査委員会及び日本気象学会の提言を鑑み、UPZ圏内外の住民への避難等の防護措置の意思決定を支援するために放射性プルームの挙動及び住民の避難行動の予測を検討する。住民の放射線被ばくの健康リスク及び倫理的側面を踏まえた防護措置の意思決定及び住民へのリスクコミュニケーションの実践が新たに提案された。

大気中濃度と沈着量に基づく空間線量率推計値を用いた事故後初期のATDMの再現性検証

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。

大気拡散データベースシステムWSPEEDI-DB; 放射性物質の大気拡散を様々な気象・放出条件で即座に計算

寺田 宏明; 永井 晴康

Isotope News, (775), p.44 - 48, 2021/06

https://www.jrias.or.jp/books/cat3/2021/775.html

国内の原子力緊急時に迅速に放射性物質の大気拡散予測情報を提供するための緊急時対応システムとして、旧日本原子力研究所(現在の日本原子力研究開発機構、以降「原子力機構」)は、緊急時環境線量情報予測システム(System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information: SPEEDI)を開発し、「緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム」として文部科学省により運用された。その後、原子力機構では、計算範囲の拡大と高度な気象及び拡散計算モデルの使用により予測性能を向上した世界版SPEEDI (WSPEEDI: Worldwide version of SPEEDI)を開発し、様々な応用研究を行ってきた。筆者らは、2011年3月11日に発生した東日本大震災に起因する東京電力福島第一原子力発電所事故に対して、このWSPEEDIの活用により様々な対応を実施してきた。この経験に基づき、様々な気象条件や任意の放出条件に対する大気拡散計算結果を即座に取得でき、様々な応用が可能な大気拡散データベースシステムWSPEEDI-DBを開発した。本稿では、WSPEEDI-DBの開発の経緯と本システムの概要について述べる。

北朝鮮による地下核実験に対する大気拡散予測の対応活動

石崎 修平; 早川 剛; 都築 克紀; 寺田 宏明; 外川 織彦

JAEA-Technology 2018-007, 43 Pages, 2018/10

JAEA-Technology-2018-007.pdf:5.67MB

北朝鮮が地下核実験を実施した際、原子力緊急時支援・研修センターは、原子力規制庁からの要請に基づき、国による対応への支援活動として、原子力基礎工学研究センターの協力を得て、WSPEEDI-IIシステムを用いて放射性物質の大気拡散予測計算を実施し、予測情報を原子力規制庁に提出する。本報告書は、北朝鮮による地下核実験に対する国及び原子力機構の対応体制を説明するとともに、平成28年9月及び平成29年9月に実施された5回目及び6回目の地下核実験を主たる対象として、原子力緊急時支援・研修センターが実施した大気拡散予測に関する一連の対応活動を記述する。さらに、予測計算に使用した計算プログラムシステムの概要について説明するとともに、北朝鮮地下核実験対応における今後の計画と課題を記述する。

大気拡散計算に関連する気象観測データの解析; 2005年度2015年度

西村 朋紘; 小沼 利光*; 水谷 朋子; 中野 政尚

JAEA-Technology 2017-019, 60 Pages, 2017/09

JAEA-Technology-2017-019.pdf:3.2MB

日本原子力研究開発機構バックエンド研究開発部門核燃料サイクル工学研究所では昭和30年代から気象観測を継続して実施している。再処理施設から大気放出される放射性気体廃棄物を環境影響評価に使用する目的で1974年には気象観測塔を設置して観測を行い、2013年12月からはドップラーソーダによる観測に移行した。本報告書は、2006年3月に報告された「大気拡散計算に関連する気象観測データの解析; 1995年度2004年度(JAEA-Technology 2006-008)」以降、2005年度から2015年度までの11年間に実施した大気拡散計算に関連する気象統計結果を取りまとめ、気象要因に関連する大気拡散の特性について考察した。

Source term estimation for the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident by combined analysis of environmental monitoring and plant data through atmospheric dispersion simulation

永井 晴康; 寺田 宏明; 茅野 政道; 堅田 元喜; 三上 智; 斎藤 公明

Proceedings of 16th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-16) (USB Flash Drive), p.4044 - 4052, 2015/08

原子力機構は、福島第一原子力発電所事故による放射性物質の大気放出量を、環境モニタリングと大気拡散モデルによる大気中核種濃度または空間線量率の比較解析により推定した。この放出量推定を改良するために、より精緻な推定手法の開発と過酷事故解析及び観測データの新たな情報の利用を検討している。その第一段階として、福島原発1から3号機内インベントリと地表沈着測定におけるCs/Cs放射能比情報を利用した。大気拡散シミュレーションの放出率設定において、Cs/Cs放射能比の時間変化を考慮することで、地表沈着測定におけるCs/Cs放射能比空間分布を説明できることを示した。この結果は、どの原子炉からどのタイミングで放出があったかを推定するために有効であり、福島原発事故の過酷事故解析にも有用な情報となることが期待される。

2000年8月28日に関東地方で発生した異臭騒ぎと三宅島噴火との関連; 数値シミュレーションによる考察

永井 晴康; 寺田 宏明; 茅野 政道

天気, 48(4), p.11 - 14, 2001/04

http://ci.nii.ac.jp/naid/110001814417

SPEEDIとWSPEEDIを基盤に、さまざまな環境汚染に対応することを目的に推進している環境中物質循環予測研究の一環として、8月28日に関東西部を中心に発生した異臭騒ぎと三宅島噴火との関連を、コンピュータシミュレーションにより詳細に解析した。その結果、28日未明から明け方にかけて三宅島から放出されたSO等の火山性ガスが、夜間の安定した南風に乗って高濃度のまま関東地方の上空に達し、その後日中の強い日差しによる大気混合により一部で急激に地上に下降して内陸に運ばれたことがわかった。また計算結果と測定結果の比較から、SOの放出量は数千から1万トン程度であったと推定した。

狭域野外拡散試験データ(筑波90)

林 隆; 茅野 政道; 山澤 弘実; 森内 茂; 石川 裕彦*; 安達 隆史*; 小島 啓美*

JAERI-Data/Code 99-037, 318 Pages, 1999/08

JAERI-Data-Code-99-037.pdf:13.89MB

このデータは特別会計受託事業「環境放射能拡散評価安全性実証試験」のうち、1990年11月8日~15日までの8日間にわたり筑波山周辺において実施された狭域野外拡散試験での取得データである。データ内容はトレーサガス濃度、その放出量、実験時の気象データである。

緊急時における放射能放出源推定システムの開発

北端 秀行*; 茅野 政道

JAERI-Data/Code 99-012, 47 Pages, 1999/03

JAERI-Data-Code-99-012.pdf:2.82MB

国内のモニタリングポストの複数で異常を検出し、国内のサイトから事故の通報がないような場合には、国外からの放射能の流入が考えられる。このような緊急時に備え、モニタリングと拡散計算から、ブラックボックスである放出地点や放出量を、精度良く、かつ迅速に推定できる新たな手法の開発を行った。この方法は、従来的な逆流跡線解析手法ではなく、想定される複数の放出条件(放出地点、放出開始時間、放出継続時間)の組合せについて、実際に並列計算機で拡散計算を実行する。そしてその結果から、観測値と統計解析によって最も一致度の高い放出条件を推定するというものである。なお、本システムは原研の世界版緊急時線量予測システムWSPEEDIをベースに開発を行った。