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報告書

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。

論文

LES studies for predicting plume concentrations around nuclear facilities using an overlapping technique

中山 浩成; 竹見 哲也*

Proceedings of 18th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes (HARMO-18) (USB Flash Drive), p.843 - 847, 2017/10

原子力緊急時において、プルーム拡散挙動や汚染域の空間分布などの詳細情報を得るために、Large-Eddy Simulation(LES)に基づく計算流体力学モデルの活用が有効である。しかしながら、LESによる非定常計算の実行に膨大な時間が必要であることが緊急時の適用において課題となっている。そのため、重合法を用いることにより局所域スケールでの大気拡散挙動を迅速かつ詳細に予測できる計算手法の開発を目的とする。本研究で提案する重合法は、初めに、代表的な風速データを入力条件として与えた仮想気象条件下での原子力施設から点源放出されたプルームの大気拡散計算を36風向について行い、10分平均での風速と濃度のデータを各風向毎に作成する。次に、対象期間での濃度分布を、風向変動の出現頻度に応じて10分平均濃度分布を重ね合わせて評価する。本手法の妥当性を調べるために、観測データを入力条件として与えた実気象条件下での大気拡散計算を行い、重合法による濃度分布と比較した。その結果、変化する気象状況下での1時間平均濃度分布と良好に対応することが示された。これにより、重合法を用いた局所域大気拡散計算手法は即時対応が可能であることが示唆された。

報告書

大気拡散計算に関連する気象観測データの解析; 2005年度$$sim$$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$$sim$$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。

論文

Impacts of C-uptake by plants on the spatial distribution of $$^{14}$$C accumulated in vegetation around a nuclear facility; Application of a sophisticated land surface $$^{14}$$C model to the Rokkasho reprocessing plant, Japan

太田 雅和; 堅田 元喜; 永井 晴康; 寺田 宏明

Journal of Environmental Radioactivity, 162-163, p.189 - 204, 2016/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:76.04(Environmental Sciences)

陸面$$^{14}$$Cモデル(SOLVEG-II)を用いて、植生の炭素取り込みが原子力施設周辺の植生への炭素14($$^{14}$$C)の蓄積に及ぼす影響を評価した。SOLVEG-II、気象モデルおよび大気拡散モデルを結合したモデル計算を、2007年の六ヶ所再処理工場(RRP)の試験運転中の$$^{14}$$CO$$_{2}$$移行に適用した。RRP周辺の水田における白米中$$^{14}$$C比放射能の計算値は観測値と一致した。RRPからの$$^{14}$$CO$$_{2}$$連続放出を仮定した数値実験の結果から、収穫時の稲の$$^{14}$$C比放射能と大気中$$^{14}$$C比放射能の年平均値が異なることが示され、これは大気中$$^{14}$$CO$$_{2}$$濃度の季節変動と稲の成長に起因したものであった。$$^{14}$$CO$$_{2}$$放出を日中に限定したところ、日中の光合成による高い$$^{14}$$CO$$_{2}$$取り込みの効果によって、夜間に放出を限定した場合に比べて稲の$$^{14}$$C蓄積が顕著に増加した。以上より、長期連続あるいは日内の短期$$^{14}$$CO$$_{2}$$放出時の$$^{14}$$Cの経口摂取による被ばく評価では、各々、植物の成長段階と光合成を考慮する必要があることがわかった。

論文

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$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$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、$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$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$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$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。

報告書

風洞及び野外拡散試験から求めた放出源有効高さ

林 隆; 茅野 政道; 山澤 弘実; 永井 晴康; 森内 茂*; 石川 裕彦*; 安達 隆史*; 小島 啓美*; 岡野 博*; 小田川 文明*; et al.

JAERI-Tech 2001-034, 137 Pages, 2001/06

JAERI-Tech-2001-034.pdf:7.4MB

基本拡散式(ガウスプルーム式)を用いて、風上平地から放出され筑波山塊に移流拡散したガス濃度を計算するために、放出源の有効高さを野外拡散試験と風洞試験から求めた。この放出源有効高さを用いて行う濃度計算の評価法の妥当性について検討した。

論文

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

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$$_{2}$$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$$_{2}$$の放出量は数千から1万トン程度であったと推定した。

報告書

高速増殖炉もんじゅ建設地点における気象調査報告書(平成10年度)

not registered

JNC-TN4420 2000-009, 11 Pages, 2000/06

JNC-TN4420-2000-009.pdf:0.84MB

「発電用原子炉施設の安全解析に関する気象指針」(以下「気象指針」)に基づき、高速増殖炉もんじゅ建設所(福井県敦賀市白木地区)における気象観測を実施した。「気象指針」は、発電用原子炉施設の平常運転時及び想定事故(重大事故及び仮想事故)時における線量当量評価に際し、大気中における放射性物質の拡散状態を推定するために必要な気象観測方法、観測値の統計処理方法及び大気拡散の解析方法を定めたものであり、昭和57年1月28日付の原子力安全委員会決定(平成元年3月27日及び平成6年4月21日に一部改定)によるものである。なお、白木地区における気象観測は、昭和51年11月より継続して実施している。

報告書

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。

報告書

狭域野外拡散試験データ(筑波89)

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 99-036, 322 Pages, 1999/08

JAERI-Data-Code-99-036.pdf:14.37MB

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、1989年11月13日~20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。

報告書

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。

論文

AlgecirasでのCs-137大気中放出事故の長距離拡散解析

山澤 弘実

日本原子力学会誌, 41(2), p.114 - 116, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:77.75(Nuclear Science & Technology)

スペインAlgecirasで医療用$$^{137}$$Csが溶鉄炉に誤投入されたことにより、$$^{137}$$Csの大気中放出事故が発生した。この放出に伴う$$^{137}$$Csが南欧を中心とする欧州の広い地域で検出された。同事故について、放出日時、放出量及び広域影響をWSPEEDIを用いて評価した。WSPEEDIのシミュレーション結果とモニタリングデータの比較により、放出は1998年5月30日03~06UTCの間又はその前後数時間、放出量は2.2TBqと推定され、降雨沈着等を考慮すると放出量はさらに大きかった可能性が指摘された。また、この放出による広域の放射線影響は、自然放射線と比べ無視できる大きさであったと考えられる。

論文

長距離逆大気輸送計算による放出源情報推定法

山澤 弘実

日本原子力学会誌, 40(11), p.885 - 891, 1998/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:74.35(Nuclear Science & Technology)

放射能を含む汚染物質の濃度等のモニタリング値から、放出位置及び相対的な放出率の時間変化を推定する手法を開発し、長距離拡散実験データを用いて推定精度を検証した。この手法では、多数のマーカー粒子をモニタリング地点から放出し、時間を遡る方向に移流計算を行い、粒子の統計量から放出源情報を推定する。対象範囲は、放出源から1,000km程度またはそれ以上である。検証の結果、放出位置及び相対的な放出率の時間変化がほぼ良好に再現できることが示された。また、本手法と順方向の拡散計算を組み合わせる方法が有効であることが指摘された。

論文

SPEEDIの現状と今後の課題

山澤 弘実

プラズマ・核融合学会誌, 73(12), P. 1361, 1997/12

SPEEDIの機能と構成を概説し、核融合施設で扱われるトリチウムを対象に含める際の課題を述べた。

論文

緊急時環境線量情報予測システム(世界版)WSPEEDIの開発と検証

山澤 弘実; 茅野 政道; 永井 晴康; 古野 朗子

日本原子力学会誌, 39(10), p.881 - 892, 1997/00

海外で発生した原子力事故により大気中に放出された放射能の空気中濃度、地表面沈着量および被曝線量を迅速に計算し、我国への影響を予測する機能を持つ計算コードシステムWSPEEDIを開発した。WSPEEDIは、長距離拡散数値モデルとその運用を支援するシステムソフトウェアから構成させる。モデルについては、ETEXにおいて改良と精度検証を行い、欧米等の同種のモデルの中でも高い性能を持つことが示された。また、GUIの整備、システム動作の自動化、予測情報交換機能の追加等により、運用性の高い完結したシステムとなった。

報告書

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。

論文

大気-土壌-植生複合系での水および放射性核種移行に関する研究

山澤 弘実; 天野 光

原子力工業, 42(8), p.49 - 53, 1996/00

放射線リスク評価・低減化分野で、原研は「大気拡散モデルの局地適用性研究」の分担課題の下で放射性核種の大気拡散を評価するモデルの開発を進めてきた。H8年度からの第2期計画では、「陸域環境における放射性核種の移行に関する動的モデルの開発」の全体課題の下、原研は「大気-土壌-植生複合系での水および放射性核種移行に関する研究」を分担する。この中では、複合系内の水循環モデルを開発するとともに、トリチウム及びC14の環境中循環動態を解明することを目標とする。

報告書

日本保健物理学会第29回研究発表会報告-環境安全管理に係る発表-

飛田 和則; 住谷 秀一; 森田 重光

PNC-TN8450 94-006, 28 Pages, 1994/12

本報告書は、平成6年5月19日及び5月20日の両日にわたり、福井県敦賀市プラザ萬象で開催された日本保健物理学会第29回研究発表会において、動燃東海事業所から報告した発表のうち、安全管理部環境安全課から発表報告した「放射性物質の移行に関するダイナミックモデルの開発」及び「長半減期放射性核種の土壌環境中における挙動について」の2件をとりまとめたものである。今後とも、両件について検討を継続する予定であり、また関連する環境安全研究を進めていくなかで、参考にされたい。

論文

ドイツ・カールスルーエ原子力研究所滞在記

山澤 弘実

保健物理, 29(4), p.437 - 440, 1994/12

筆者は1993年3月から1年間、科学技術庁の原子力留学制度によりドイツ・カールスルーエ原子力研究所、気象・気候研究部門に滞在する機会を得た。留学先では、原子力研究所としての枠を越えて、環境関連の基礎から応用までの幅広い研究が進められている。筆者は「大気汚染物質・トリチウムの大気拡散及び地表面相互作用モデル化に関する研究」のテーマのもとで、モデルの相互比較、数値解法の開発、トリチウム拡散モデルの開発を行った。

報告書

放射性核種の環境中挙動に関する調査研究報告書

not registered

PNC-TJ1409 93-010, 95 Pages, 1993/05

PNC-TJ1409-93-010.pdf:4.9MB

原子力施設から大気中に放出された放射性核種は、大気中に拡散し、地表に降下する。地表面に降下した放射性核種は表層土壌に沈着し、その後、再浮遊、地中浸透、植物への取り込み等の挙動を示す。本研究では、放射性核種の挙動について、土壌学、および水文学的観点を考慮にいれた物理的・化学的挙動の解明と評価モデルおよびパラメータの現状を調査し、環境放出核種の地表から生物圏および地中への影響のリスク評価に資する。本年度は次の3項目に着いて調査研究を行った。(1)表層土壌における放射性核種の挙動に係わる基礎調査降下・沈着した放射性核種の表層土壌中への沈着及び土壌中への浸透、植物への取り込み、空気中への再浮遊、表層土壌から浅地中への移行に係わる挙動を調査した。(2)浅地中における放射性核種の浸透挙動に係わる基礎調査放射性核種の浅地中における浸透挙動について、岩石その他の地層構成鉱物への吸着特性、コロイドの形成、移行等に係わる挙動を調査した。(3)モデルの現状モデルの現状について、収集した文献をもと、土壌内での浸透、植物への移行、表層土壌から再浮遊による植物への沈着経路を中心とした、コンパートメントによる線量評価モデルと地中内での固・液相間の収着と移流・分散による挙動に関する物理モデルに分けて調査・整理した。

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