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高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 小池 克明*
Mathematical Geosciences, 56(2), p.333 - 360, 2024/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Geosciences, Multidisciplinary)事故に伴って生じた地下汚染を適切に除染するためには、汚染分布を精度良く推定することが必要である。汚染分布の推定には、汚染源と水理地質構造の両者の不確かさが伴い、特に汚染の放出時刻歴と透水量係数の不確かさの考慮が重要である。汚染の放出時刻歴は地球統計学的な手法によって推定できるが、従来の評価は水理地質構造を既知とするものであった。また地球統計学的手法では、異なるデータを組み合わせることで(地下水位およびトレーサー試験など)、不均質な透水量係数分布を推定することも可能である。しかし、汚染が生じている地盤での広範囲でのトレーサー試験の実施は、場を擾乱させてしまう。一方汚染濃度の経時データであれば、場を乱さずに広範囲に測定することが可能である。そこで本研究では、地下水位と汚染濃度の両者を用いた、地球統計学的な汚染分布と透水量係数分布の同時推定手法を開発した。本手法の適用可能性を、不均質な帯水層中の汚染(2次元)を想定した、2つの数値実験により確かめた。その結果、透水量係数分布の正確な推定には、汚染濃度を組み合わせることが重要であることが示された。汚染分布の将来予測の精度(真値と推定値の相関係数)は、地下水位のみから推定した場合には0.67程度だったが、汚染濃度を組み合わせた場合には両ケースとも0.97と高い再現性を示した。さらに、初期汚染分布と透水量係数分布の両者の不確かさを考慮することで(条件付き実現値)、汚染分布の将来予測の不確かさを定量的に評価できることを示した。
高井 静霞; 島田 太郎; 武田 聖司; 小池 克明*
Journal of Contaminant Hydrology, 251, p.104097_1 - 104097_12, 2022/12
被引用回数：3 パーセンタイル：46.08(Environmental Sciences)放射性核種や化学物質により汚染された地下環境に対し、リスクを評価し除染対策を立てるためには、測定データから汚染物質の濃度分布とその不確かさを正確に推定する必要がある。汚染の放出時刻歴が明らかでない場合でも、これを時間方向の相関を考慮して測定濃度から逆解析することで、既知の汚染源から放出された汚染分布とその不確かさを地下水流動を考慮した地球統計学的手法によって推定することができる。しかし、従来の手法には3つの課題があった:(1)実際の汚染事例に対する3次元的な検証例がない、(2)推定値に制限がないため、負値の発生及び不確かさの増大につながりうる、(3)複数の汚染物質を対象とした検証例が少ない。これらを解決するために、本研究では地下水流動を考慮した地球統計学的手法に、ギブスサンプリングによる非負の制限を導入した。そして本手法を、Gloucester処分場(カナダ、オタワ)における地下汚染事例に適用した。評価対象は、水に可溶な3つの汚染物質(1,4-ジオキサン,テトラヒドロフラン,ジエチルエーテル)とした。その結果、1982年の測定濃度(66点)から推定した汚染分布は、全ての汚染物質に対し測定値と高い相関(相関係数R
0.7)を示し、本手法の有効性が確認された。特に1,4-ジオキサンに対しては、1978年の実際の大規模投棄に応じた放出ピークが、最小エントロピー法による先行研究よりも正確に推定された。同様の放出ピークは他の汚染物質に対しても、有機炭素含有量からの遅延係数の推定範囲で概ね再現された。
三輪 一爾; 行川 正和*; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
廃止措置終了確認後に敷地内に残存した表層土壌汚染は、降雨等によりその放射能分布が変化し窪地などへ核種が集中する可能性がある。本研究では、サイト解放後の公衆の被ばく線量を評価する際、放射能分布の変化を考慮するため、既存の土壌侵食解析コードのWEPPの解析結果をもとに、地表面流と土砂移動による核種移行を評価する手法の開発を進めている。本報では、土砂移動による核種移行モデルを整備して、仮想的な降雨条件で地表面流と土砂移動による核種移行評価を行ったところ、降雨イベント後に敷地内の窪地に核種が集中する結果が得られた。また、地表を移行した核種が海洋に流入することで、地下水移行経路よりも短期間で核種が海洋へ移行することも示された。よって、初期の放射能分布によっては、サイト解放後の地表面流と土砂移動による核種移行により、放射能分布の変化を考えない場合よりも、表層汚染や海洋中核種からの被ばく線量が大きくなる場合があることが示された。
丸山 一平*; 山田 一夫*; 井田 雅也*; 渋谷 和俊*; 五十嵐 豪*; 駒 義和
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の廃炉工程で想定される、作業環境改善を目的とした建屋コンクリートの除染手法の検討と最終段階で発生する廃棄物量の推計等を最終目的に、放射性物質によるコンクリート汚染の機構解明に 基づいた将来の汚染分布の推定に関する基礎研究を進めている。汚染は、核種の収着・浸透挙動に依存するが、それはコンクリートの特性(セメント種類, 骨材中の粘土鉱物)、状態(飽水・乾燥、各種の劣化)および核種の種類によって異なると考えらえる。このため、将来の汚染分布の推計に向けて、各種コンクリートと核種(Cs, Sr, 
核種)との相互 作用と、水分移動も考慮した評価/予測手法の検討が必要である。本報では、実験的検討の一部を報告する。
花木 祥太朗; 眞下 隆太朗; 南里 朋洋; 林 宏一
no journal, ,
汚染の分布に関する評価は、放射線業務従事者及び周辺公衆被ばく低減、解体撤去工法・手順の策定、解体撤去工事に伴って発生する放射性廃棄物の発生量を評価することを目的に、施設内に残存する放射性物質の種類、放射能及び分布を評価するものである。「もんじゅ」の廃止措置は、化学的に活性なナトリウムを保有する炉心等に燃料体が存在している状態から開始したことから、汚染の分布に関する評価は、軽水炉の廃止措置における準備期間に相当する第1段階及び第2段階に実施し、管理区域内の本格的な解体作業を行う第3段階を開始するまでに評価を完了する計画としている。「もんじゅ」では、炉心周辺の一部構造材及び1次冷却材が放射化しており、1次系の機器・配管等の内面は、放射性物質の総量としては小さいものの、放射性物質が二次的な汚染として残留している状況である。本発表では、評価の全体概要と第1段階に実施した評価結果について報告する。
花木 祥太朗; 木下 拓真*; 岸本 安史*; 林 宏一
no journal, ,
「もんじゅ」では、廃止措置期間全体を4段階に区分し、約30年間で廃止措置を完了する計画である。第1段階では燃料体を炉心から燃料池に移送した。第2段階では、非管理区域の解体に着手するとともに、第3段階に向けたナトリウム機器の解体準備等を行う。加えて、作業者及び周辺公衆の被ばく低減、解体撤去工法・手順の策定、解体撤去工事に伴って発生する放射性廃棄物の発生量評価を目的に、施設内に残存する放射性物質の種類、放射能及び分布についての評価を、第1段階から引き続き実施している。評価は、中性子照射によって炉心周辺の構造材が放射化して生成される放射化汚染と、放射化した構造材が冷却材中に溶出して生成される腐食生成物が機器・配管の内部に付着して残存する二次的な汚染に区分して行っている。本シリーズでは、汚染分布評価の全体概要と、ナトリウム冷却高速炉(SFR)に特有の燃料取扱設備の放射化汚染評価について発表する。
木下 拓真*; 岸本 安史*; 花木 祥太朗; 林 宏一
no journal, ,
「もんじゅ」廃止措置計画の第3段階において管理区域内の設備の解体が計画されているが、解体を開始するまでに設備の放射化汚染評価を実施する必要がある。「もんじゅ」の燃料取扱設備の地下台車は、炉心構成要素等を収納した状態で空気中を水平移送し、燃料出入機受渡し前にアルゴンガス雰囲気に置換、予熱を行う、「もんじゅ」固有の設備である。この地下台車は、燃料の移送中、燃料から発生する中性子によって構造材が放射化していることから、解体廃棄物として放射化を評価する必要がある。地下台車の放射化は、原子炉の放射化汚染評価手法と同じ手法で2次元RZ体系を作成し、中性子束分布と放射化量を評価した。評価結果は、地下台車が単純な回転体形状ではないことから、3次元解析を行い比較により妥当性を確認した。また、放射化放射能濃度は、最大でもL3レベル(法令基準)となり、ほとんどの領域でクリアランスレベル以下となることを確認した。
岸本 安史*; 木下 拓真*; 花木 祥太朗; 林 宏一
no journal, ,
「もんじゅ」廃止措置計画の第3段階において管理区域内の設備の解体が計画されているが、解体を開始するまでに設備の放射化汚染評価を実施する必要がある。ナトリウム冷却高速炉である「もんじゅ」に特有の炉外燃料貯蔵槽(EVST)は、約200
Cの液体ナトリウム中で新燃料及び使用済燃料などを一定期間貯蔵する設備である。EVSTは、燃料の貯蔵中、燃料から発生する中性子によって構造材が放射化していることから、解体廃棄物として放射化を評価する必要がある。EVSTの放射化は、原子炉の放射化汚染評価手法と同じ手法で2次元RZ体系を作成し、中性子束分布と放射化量を計算により評価した。評価結果は、3次元体系の評価結果との比較により、妥当性を確認した。また、放射化放射能濃度は、最大でもL3レベル(法令基準)となり、ほとんどの領域でクリアランスレベル以下となることを確認した。
