緊急時放射能放出源推定システムの広域分散計算環境への実装とその実時間可視化

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。

レーザー共鳴イオン化分光法を用いたFPガスモニタリングの基礎研究 -先行基礎工学分野に関する最終報告書 -

井口 哲夫; 渡辺 賢一*; 萩田 利幸*; 野瀬 正一; 原野 英樹; 伊藤 和寛

JNC TY9400 2000-019, 34 Pages, 2000/05

JNC-TY9400-2000-019.pdf:0.79MB

レーザー共鳴イオン化分光法は、近年、超高感度の微量元素分析や効率的な同位体分離などの先端技術として脚光を浴びており、レーザー性能の向上と相まって、さらに広範な工学応用への展開が見込まれている。本研究は、このレーザー共鳴イオン化分光と質量分析計からなるRIMS(Resonance Ionization Mass Spectrometry)を活用し、従来のXe,KrなどのFPガスモニタリングによる破損燃料検出及び位置決め法(Failed Fuel Detection and Location:FFDL)の高精度化及び高性能化とともに、技術革新の可能性を検討するものである。平成8年度から11年度に渡って、核燃料サイクル機構先行基礎工学分野における協力研究の下で、東京大学工学系研究科原子力工学研究施設に設置された高速中性子科学研究設備(共同利用設備)のレーザー共鳴イオン化質量分析システムを用い、Xe,Krの検出限界やS/N比などの基本性能を明らかにする基礎実験と理論的評価とともに、高速実験炉「常陽」のカバーガス分析を対象とする実証試験を行った。その結果、本研究で提案するRIMS-FFDL法は、従来のFFDL法と比較して、感度、S/N比、迅速検出性の基本的な要求性能を同時に満たすことができ、さらに「もんじゅ」で使われるタグガス法と組み合わせると、オンラインで簡便にFPガス同位体比分析が行える画期的なFFDLシステムの構築が可能との結論が得られた。

堆積場周辺のラドン濃度に関する研究; ラドン校正用チェンバを用いた校正手法の検討(IV)

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PNC TJ1615 97-002, 33 Pages, 1997/03

PNC-TJ1615-97-002.pdf:1.53MB

人形峠事業所で運用されているラドン校正チェンバでの校正手法について、将来的なニーズも視野に入れながら、昨年度までの研究成果をふまえ検討を行った。設計・建設段階での限定されたpassive型モニタの校正法については、現設備でも充分であると考えるが、例えばapssive型のモニタの動的特性までも考慮した校正手法の高度化に対する要求及び近年開発される新しい形式のラドン測定器に対応しうるような多様化された校正手法の確立に対する要求は将来的には充分起こりうるものである。よって、これらの将来的に起こりうる要求に対して考えられる問題点について昨年度までに行った研究成果をふまえ、それらのうち特に重要度の高い課題、すなわちラドン濃度のコントロール手法及び濃度変動に敏感に検知し表示しうるラドン濃度測定器などの、最低限必要と思われる設備・付加機能について具体的に検討を行い、考察を行った。

ラドン拡散評価コードの開発ラドン拡散影響評価に関する調査

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PNC TJ1531 97-001, 103 Pages, 1997/03

PNC-TJ1531-97-001.pdf:4.28MB

動力炉・各燃料開発事業団人形峠事業所周辺の山岳地帯のウラン鉱山による捨石堆積場から散逸するラドンが周辺環境へ与える影響を評価する手法が開発され検証作業が行われた。この結果について、計算結果の再分析、評価手法の問題点の抽出等を行った。気流推定モデルについては、広域の気流場を推算して、その結果をネスティングにより取り込むのが望ましい。拡散計算については、オイラー型で格子間隔が大きいこと、拡散係数が過大であることにより。発生源付近の拡散が過大に評価されているため、全体的に堆積場寄与濃度は過小評価になっている。将来的には、広領域は気象庁のGPVを入力データとする局地気象モデル、対象範囲を含む約5km四方の領域は代数応力モデル若しくは乱流クロージャモデル、堆積場から最寄りの民家までの狭領域は植生層を組み込んだモデルという三重構造で気流乱流場を計算し、この計算結果に基づいて、B.G.湧出は3次元オイラー型拡散モデルにより、堆積場寄与分はラグランジュ型のモデルにより行うといった新モデルの開発が必要と考えられる。長期的評価や、気象観測データの利用に関しては、さらなる検討が必要であると考えられる。

地層処分の極限安全性に関する研究

大久保 博生*

PNC TJ1222 97-005, 96 Pages, 1997/03

PNC-TJ1222-97-005.pdf:4.0MB

本研究では、まず、活断層/地震活動、大隕石、火山活動といったキーワード(あるいは発端事象)に関連する各事象やプロセスを定義し、一般公衆に恐怖感を与えるようなカタストロフィックなシナリオを検討した。次に、このようなシナリオのカタストロフィックな事象やプロセスの特徴をもとに、既往のモデル化概念の事例調査等を通じ、定量化概念(放出量、規模、放出モード(複合発生性)、放出形態、放出頻度、確率など)と処分場システム(周囲の環境状態も含む)の検討を行い、処分場並びにその周辺に与えるインパクトを評価・解析し得るモデルを実際に作成し、地層処分がもたらすリスクを算出し、そのようなシナリオが生じた場合に同時に発生する可能性がある地層処分以外のリスクとの対比が可能となることを考えた。最後に、ここで作成したモデルを用いて算出したリスクを可視化して他のリスクと比較できるような検討を行った。

大気拡散計算に関連する気象観測データの解析

赤津 康夫; 清水 武彦; 今泉 謙二; 片桐 裕実; 叶野 豊

PNC TN8420 96-017, 50 Pages, 1996/08

PNC-TN8420-96-017.pdf:2.16MB

動力炉・核燃料開発事業団東海事業所では、昭和30年代(当時は、原子燃料公社)から、気象観測を継続・実施してきている。その後、再処理施設からの大気放出される放射性廃棄物の環境影響評価に使用する目的で、昭和49年頃から気象観測塔が設置され、昭和52年のホット試験以降の大気拡散計算に用いられている。本報告書は、1977年(昭和52年)から1995年(平成7年)までの約18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るとともに、気象要因に関連する大気拡散の特性について考察したものである。その結果、各年の気象統計と再処理施設からの放出量を基にした計算結果での最大濃度地点は、安全審査等で評価している最大濃度地点と同様の地点に多く出現することが確認された。しかし、20年間の観測結果を用いた今回の調査結果では、大気安定度の出現頻度等の違いにより、西南西方向に最大濃度地点が出現するパターンが数回あった。また、これまで暦年で報告していた一般公衆の線量当量評価が、1995年(平成7年)から年度報告となったため、大気拡散計算に用いる気象統計結果、相対濃度について年度別に整理し、付録として収録した。

フラクタルモデルを用いた水理学的不均質場の解析(II)

高瀬 博康*; PeterGr*; Kathery*; 深谷 友紀子*

PNC TJ7281 96-002, 168 Pages, 1996/03

PNC-TJ7281-96-002.pdf:9.94MB

放射性廃棄物地層処分システムの性能を測る尺度として最も重要なものの一つは、処分場から放出された放射性核種の生物圏への最大放出率である。また、この最大放出率は実際には少数の支配的な移行経路によって規定される場合が多いことが広く認識されつつある。従って、顕著な不均質性を有する透水係数場、特に地下水流動におけるいわゆるチャンネリング挙動を支配すると考えられる透水係数の空間的な相関構造を正確に把握することが極めて重要な課題となる。しかしながら、地層の有する不均質性を詳細に知るという必要性は、サイト全体を網羅して実施可能な透水係数測定の点数に必然的に限りがあることと明らかに矛盾するものであり、この様な情報の不足に起因する推定の自由度あるいは不確実性の存在は良く知られた「逆問題」において系の状態が不定になるという状況を作り出す。この様な困難を打開するためには、不確かさを網羅する多数の統計的なRealizationを作成することを可能とするテンプレートの使用が不可欠である。これまでに開発・適用されてきた種々の地質統計学的な手法は、透水係数の空間的な自己相関モデルという形式でこの様なテンプレートを提供しようとするものである。本研究で用いる自己アファインフラクタルモデルはこの様な地質統計学的モデルの一種であり、バリオグラムと呼ばれる統計量の空間的なスケール特性をべき乗則で与えるものであることが特徴である。

ラドン及び崩壊生成核種の環境中挙動に関する研究(I)

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PNC TJ1630 95-001, 29 Pages, 1995/03

PNC-TJ1630-95-001.pdf:1.63MB

活性炭によるラドン吸着を利用したピコラド検出器および液体シンチレーションスペクトロメータを使用して、鳥取県三朝地域における空気中および水中ラドン濃度の測定を行い、ラドンおよび崩壊生成核種の環境中挙動に関する研究を行った。ピコラドシステムによるラドン濃度測定は、簡便迅速に測定可能で、採取期間24時間、計測時間200分で、空気中ラドン濃度の最小検出限界は1.7Bq/m3、水中0.43Bq/Qと有効な方法である。三朝周辺地域では、屋内ラドン濃度は19158Bq/m3、屋外ラドン濃度は1969Bq/m3に変動、浴室においては換気などに大きく影響されるが、1002200Bq/m3と高く、そして巾広い範囲に変動した。温泉水中のラドン濃度は481066Bq/Q、三徳川、用水路などの水中ラドン濃度は最高14Bq/Qの範囲に変動している。

海洋環境での広域拡散に関する広域流動評価方法の調査研究

今里 哲久*

PNC TJ1604 95-002, 32 Pages, 1995/03

PNC-TJ1604-95-002.pdf:4.86MB

1.調査概要1-1.研究目的1-2.研究範囲2.広域海洋の流動評価方法に関する追加調査2-1.流動場の評価方法に関する知見2-2.日本沿岸海域の水塊水粒子群の行方に関する知見2-3.日本海の流動場に関する従来の知見3.広域海洋の流動場の季節変化3-1.100m層の流動場の季節変動3-2.25m層の流動場の季節変動4.診断モデルによる日本海の海洋循環--年平均流速場--4-1.はじめに4-2.数値モデル4-3.客観解析による格子点データの作成4-4.年平均流速場4-5.おわりに引用文献

堆積場周辺のラドン濃度に関する研究(ラドン校正チェンバを用いた校正手法の検討(2))

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PNC TJ1615 95-001, 25 Pages, 1995/02

PNC-TJ1615-95-001.pdf:1.53MB

人形事業所に設置した校正用ラドンチェンバーは、本格的なテストチェンバーとして我が国唯一のものである。従ってPassive、Activeのいずれの形式を問わず、ラドンモニターの校正施設として多くの潜在的利用者があるものと考えられる。チェンバーは動力炉核燃料開発事業団のラドンモニターの校正用として設置されたものではあるが、動燃の置かれた現状から、限られた規模ではあるが適切な対象者(機関)に対する開かれたテストチェンバーとして位置づけてもよいのではないかと考えられる。そのため本年度は人形峠事業所が対象としているラドンモニター以外の多くの種類のモニターに対するチェンバーの適応性について、本年求められたデーターを基に検討し、測定手法の高度化に対する基本的な対等と将来必要となるであろう設備等について考察した。