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永井 晴康; 茅野 政道*
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.1 - 58, 2023/09
原子力機構は、国内外の原子力事故時に大気放出される放射性物質による影響を評価するために緊急時環境線量情報予測システムSPEEDIおよびその世界版WSPEEDIを開発した。これらのシステムは、実際に発生した原子力事故への対応をはじめ、様々な大気拡散事象に応用され、多くの実績を上げてきた。ここでは、これらのシステム開発の経緯と概要、システムの検証、そしてシステムの利用実績について解説する。
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。
村松 一弘; 今村 俊幸; 北端 秀行; 金子 勇; 武宮 博*; 長谷川 幸弘*; 山岸 信寛*; 平山 俊雄
計算工学講演会論文集, 6(1), p.241 - 244, 2001/05
インターネットなどのネットワークで接続された複数の計算機資源を高性能な仮想並列計算機とみなし、この広域分散計算機環境上で大規模な科学技術計算を実行しようという試みが考えられる。いわゆるメタコンピューティング実験である。筆者らはこの考えにもとづき、広域分散計算環境上に緊急時放射能放出源推定システムを実装して、その計算結果で実時間で可視化し、ユーザのPC上で表示するシステムを開発した。これにより、ユーザは放射能漏れ事故における放射能放出源計算の評価及び推定が短時間で可能になり、本システムの開発はリスク・マネージメントに対する貢献が大きいと考えられる。本論文では、このシステムの構成及びアメリカで開催されたSC2000における実験について報告する。
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。
北端 秀行*; 茅野 政道
Mathematics and Computation, Reactor Physics and Environmental Analysis in Nuclear Applications, 2, p.1691 - 1698, 1999/00
高濃度の放射能を検知した際に、迅速にその放出源情報(放出地点,放出時間,放出量)を推定する新たな手法を開発した。われわれのモデルは長距離大気輸送計算と統計解析(モニタリングデータと予測結果との比較)を組み合わせた手法であり、数多くのシミュレーションを、並列計算機を有効利用することで短時間で行う。また、操作性を高めるために、シミュレーションの入力パラメータ作成から統計解析結果の表示まで、一連の操作はすべてWebブラウザ上で実行できるようにシステムの構築を行った。なお、基本的な性能を評価するためにETEX(European Tracer Experiment)のデータを使って検証を試みた。その結果、数時間程度で放出量としては実験値と同じオーダーを算出し、本手法の有効性が示された。
永井 晴康
no journal, ,
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WSPEEDI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。この放出源情報は、国連科学委員会(UNSCEAR)による環境中の放射能レベルと公衆の被ばく線量の評価に活用されている。この放出源情報の改善のために、新たに公開された福島原子力発電所周辺のモニタリングデータを追加し、沈着プロセスを改良したWSPEEDIの解析により放出源の再推定を行った。この結果を用いたWSPEEDIのシミュレーションにより、局地と広域における
I及びCsの沈着分布を良好に再現することができた。
山澤 弘実*; 大浦 泰嗣*; 森口 祐一*; 寺田 宏明; 関山 剛*; 五藤 大輔*; 鶴田 治雄*
no journal, ,
本研究は、メソスケールを対象として、高精度気象場の構築機能と福島第一原子力発電所(1F)事故時の大気中濃度実測データ等により精度検証された国内の大気拡散モデル群によるアンサンブル評価機能から構成される事故時大気中動態評価法のプロトタイプを構築することを全体目標とし、以下の6サブテーマで構成される。(1)(名古屋大学): 国際モデル比較実験、各サブテーマ成果の集約による計算精度向上の検証、アンサンブル評価を用いた防災利用法の提案。(2)(首都大学東京): 大気環境測定局SPM計ろ紙分析による1F起源放射性プルームを網羅するCs-134, 137大気中濃度データセットの整備。(3)(東京大学): 大気中ダスト・土壌試料の測定結果等の測定値に基づく総合的なプルーム動態解析、他の観測データ及びモデル計算結果との整合性検証。(4)(原子力機構): ベイズ統計及びマルチスケール拡散計算による放出源情報推定手法の改良、種々の環境測定データからの1F事故の放出源情報の再推定。(5)(気象研究所): 高度なデータ同化による1F事故時の気象場の再構築とその精度検証。(6)(国立環境研究所): 大気中放射性物質の輸送・変質・沈着サブモデルの検証・改良、大気拡散モデルの高度化。
永井 晴康; 寺田 宏明; 谷森 達*
no journal, ,
原子力機構では、東京電力福島第一原子力発電所事故における教訓や詳細解析による対応経験から、原子力緊急時に関する様々な対応について、大気拡散シミュレーションを最大限に活用するために、大気拡散予測システムWSPEEDI-IIの予測性能と信頼性を高めるための研究開発を進めている。本報告では、現在実施している研究開発として、様々な条件に対する詳細な大気拡散計算結果を即座に作成できる大気拡散データベースシステム、大気拡散シミュレーションと環境モニタリングデータの融合解析により原子力事故時に放射性物質の放出源情報を推定するシステム、及び放射性物質の大気拡散シミュレーションと放射線計測を融合して大気中放射性核種の3次元濃度分布を導出するシステム(プルーム可視化システム)について紹介する。