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論文

Characterizing vertical migration of $$^{137}$$Cs in organic layer and mineral soil in Japanese forests; Four-year observation and model analysis

武藤 琴美; 安藤 麻里子; 松永 武*; 小嵐 淳

Journal of Environmental Radioactivity, 208-209, p.106040_1 - 106040_10, 2019/11

福島第一原子力発電所事故により森林に沈着した放射性Csによる長期的な放射線のリスクを評価するためには、森林の表層土壌における放射性Csの挙動を明らかにすることが重要である。本研究では、事故後4.4年間で5回、福島県内の植生の異なる森林5地点において放射性Csの鉛直分布の調査を行い、モデル計算の結果との比較を行った。また、欧州の森林における文献値と比較を行い、日本の森林における有機物層と表層土壌における放射性Csの移行特性を考察した。調査の結果、有機物層から鉱物土壌への$$^{137}$$Cs移行は欧州よりも早く、日本の森林では$$^{137}$$Csの移動度や生物利用性が急速に抑制されることが示唆された。鉱物土壌中の$$^{137}$$Cs拡散係数は0.042-0.55cm$$^2$$y$$^{-1}$$と推定され、日本と欧州で同程度であった。これらのパラメータを用いた予測計算では事故から10年後では$$^{137}$$Csは主に表層鉱物土壌に分布していることが示され、森林に沈着した放射性Csは表層土壌に長期的に保持されることが示唆された。

論文

Role of filamentous fungi in migration of radioactive cesium in the Fukushima forest soil environment

大貫 敏彦; 坂本 文徳; 香西 直文; 難波 謙二*; 根田 仁*; 佐々木 祥人; 新里 忠史; 渡辺 直子*; 小崎 完*

Environmental Science; Processes & Impacts, 21(7), p.1164 - 1173, 2019/07

福島第一原子力発電所事故により降下した放射性セシウム(以下、Csとする)の挙動及び関連する放射線学的影響は、表層土壌から森林生態系へのCsの移動性に大きく関係する。本研究では、福島県飯舘の森林で採取した野生きのこ子実体へのCs蓄積量を測定した。土壌から野生きのこ子実体へのCs移行係数(TF)は10$$^{-2}$$から10$$^{2}$$の間であった。この範囲は、チェルノブイリ事故後にヨーロッパのきのこについて報告された値、及び核実験降下物に対する日本のきのこについて報告された値の範囲と類似していた。野生きのこのTF値と、704種類のきのこ菌糸をCsを含む栄養寒天培地で生育したときのTF値とを比較したところ、野生きのこのTF値の方が低かった。寒天培地に1重量%の鉱物(ゼオライト等)を加えたところTFは0.1以下になった。添加した鉱物がきのこによるCs吸収を低下させることが明らかとなった。

論文

Study on combination hazard curve of forest fire with lightning and strong wind

岡野 靖; 山野 秀将

Proceedings of Asian Symposium on Risk Assessment and Management 2017 (ASRAM 2017) (USB Flash Drive), 3 Pages, 2017/11

ロジックツリーを用いたハザード曲線評価手法を、森林火災と落雷、および森林火災と強風のハザード重畳に対して適用した。森林火災と落雷の重畳ハザード曲線は、強度増加に伴う頻度低下において複雑な傾向を示したが、これは両ハザードに対し天候不順が共通の要因となっているためである。森林火災と強風の重畳ハザード曲線は、強風による機器への影響が生じる風速(例: 80m/s以上)に対しては10$$^{-14}$$/年を下回る極めて小さい頻度となる。

報告書

福島における放射性セシウムの環境動態研究の現状; 根拠となる科学的知見の明示をより意識した情報発信の一環として

鶴田 忠彦; 新里 忠史; 中西 貴宏; 土肥 輝美; 中間 茂雄; 舟木 泰智; 御園生 敏治; 大山 卓也; 操上 広志; 林 誠二*; et al.

JAEA-Review 2017-018, 86 Pages, 2017/10

JAEA-Review-2017-018.pdf:17.58MB

2011年3月11日の東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所の事故以降、福島環境安全センターでは、福島の環境回復に向けた取組みとして、事故により環境中に放出された放射性物質のうち特に放射性セシウムの分布状況を評価し将来予測を行うとともに、森林から河川水系を経て海洋に至る環境や我々の生活圏での放射性セシウムの移動状況に係る調査研究「環境動態研究」に取り組んでいる。この度、最新の成果をとりまとめるとともに他機関の関連する最新の成果も参照しまとめたことから、研究成果報告書類として報告する。なお、本成果は、外部への情報発信の一つである福島部門ウェブサイトにおけるQAページを、根拠情報となる科学的知見を含め「根拠に基づく情報発信」として更新するにあたり、コンテンツとして活用されるものである。

論文

3次元輸送計算コードMCNPを用いた森林除染による空間線量率の低減効果の検討

邉見 光; 山口 徹治; 武田 聖司; 木村 英雄

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 24(1), p.3 - 14, 2017/06

福島第一原子力発電所の事故起源の放射性セシウムにより汚染された森林の除染に関して、居住区域における空間線量率の低減が顕著になる汚染源の条件や除染の範囲を感度解析によって検討した。汚染源を$$^{134}$$Csおよび$$^{137}$$Csを含む堆積有機物層(A$$_{0}$$層)と表層土(A$$_{1}$$層)とし、モンテカルロ法による3次元輸送計算コードMCNPを用いて空間線量率を算出した。森林斜面の数、角度、汚染の分布状態、森林土壌中の放射性セシウムの量、除染範囲、林縁から評価点までの距離、評価点の高さをパラメーターとした。その結果、汚染の分布が均一の場合、林縁から20mまでのA$$_{0}$$層の除染が、空間線量率の低減に効果的であることがわかった。一方、林縁から20m以遠の汚染が20m以内よりも高いような、汚染の分布が不均一の場合、A$$_{1}$$層に比べA$$_{0}$$層に含まれる放射性セシウムの量が多い条件においてのみ、林縁から40mまでのA$$_{0}$$層の除染により、空間線量率が顕著に低減した。

論文

Input and output budgets of radiocesium concerning the forest floor in the mountain forest of Fukushima released from the TEPCO's Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

新里 忠史; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 佐々木 祥人; 石井 康雄; 渡辺 貴善

Journal of Environmental Radioactivity, 161, p.11 - 21, 2016/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:29.65(Environmental Sciences)

東電福島第一原子力発電所の事故から2-3年経過後の福島県阿武隈山地の森林において、事故により放出された放射性セシウムの林床を基準とした流出及び入力量を推定した。放射性セシウムの流出入の観測は、落葉樹のコナラ林と常緑樹のスギ林に設置した観測区画において、表面洗食、林内雨、樹幹流、リターフォールを対象に実施した。その結果、福島県の降雨時期において、林床を基準とした放射性セシウムの入力量は、流出量と比較して4-50倍高い結果が得られた。これらの結果は、放射性セシウムはその著しく低い流出量のために森林内に留まる傾向にあることを示す。このため、森林における放射性セシウムの循環プロセスの理解が、放射性セシウムの濃度レベルの将来予測と森林に係る生活の再生における重要なであることを示す。

報告書

大洗研究開発センター廃棄物管理施設における森林火災の及ぼす影響評価

下村 祐介; 羽成 章*; 佐藤 勇*; 北村 了一

JAEA-Technology 2015-062, 47 Pages, 2016/03

JAEA-Technology-2015-062.pdf:1.85MB

廃棄物管理施設を規制するための新しい基準(新規制基準; 平成25年12月18日施行)を受けて、日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターの廃棄物管理施設における森林火災の及ぼす影響評価を行った。はじめに森林火災の延焼シナリオを想定し、現地調査、森林火災評価モデル等から、森林火災の強度を評価した。森林火災の強度の評価に用いたモデルは、Rothermelの拡大方程式及びCanadian Forest Fire Behavior Prediction (FBP) Systemである。輻射熱による施設への影響評価を行い、想定した森林火災に対する施設外壁の温度変化を試算した。施設外壁温度は最大160$$^{circ}$$C程度と評価され、一般にコンクリートの強度に影響がないとされている許容温度(200$$^{circ}$$C)には達しない事を明らかにした。さらに、防火帯突破確率を試算し、約20%程度であった。本報告書は、廃棄物管理施設における森林火災の及ぼす影響評価を通して、新規制基準における森林火災に対する評価の一例を示すものである。

論文

Development of a hazard curve evaluation method for a forest fire as an external hazard

岡野 靖; 山野 秀将

Proceedings of International Topical Meeting on Probabilistic Safety Assessment and Analysis (PSA 2015) (USB Flash Drive), p.22 - 31, 2015/04

森林火災に対するハザード曲線をロジックツリーに基づく手法で評価した。ロジックツリーは、森林火災発生・延焼条件、天気条件、植生・地形条件から構成される。本研究では、日本における典型的な原子力発電所立地条件を設定した。当該地域における森林火災発生頻度は日本平均の約1/5程度である。森林火災の発生地点は日本における主要な発生原因を考慮して選定した。天気条件の出現頻度は、"気温-湿度"と"風速-風向"の2つの条件セットで表現可能であった。森林火災延焼シミュレーションを通じ、感度の高い条件(風速, 湿度)に対する森林火災強度の応答曲面を構築する一方、感度の低い条件(気温)に対してはロジックツリーから省略することで簡略化を行った。モンテカルロシミュレーションにより、ロジックツリーによるハザード曲線を導出した。火線強度は10$$^{-4}$$/年頻度で200kW/m、1.3$$times$$10$$^{-5}$$/年頻度で300kW/mと求められた。

論文

Estimation of $$^{14}$$CO$$_{2}$$ flux at soil-atmosphere interface and distribution of $$^{14}$$C in forest ecosystem

小嵐 淳; 天野 光; 安藤 麻里子; 飯田 孝夫*; 森泉 純*

Journal of Environmental Radioactivity, 60(3), p.249 - 261, 2002/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:60.22

陸域環境において主な炭素リザーバーである土壌と大気の間での$$^{14}$$Cの動的挙動を解明するために、地表面$$^{14}$$CO$$_{2}$$フラックスを実環境で定量することのできる手法を開発した。この手法によって最小限の環境攪乱で$$^{14}$$CO放射能を測定するために必要なCO$$_{2}$$を集めることができ、森林土壌からの$$^{14}$$CO$$_{2}$$フラックスを2.33$$times$$10$$^{-5}$$Bq.m$$^{-2}$$.s$$^{-1}$$と見積もった。さらに森林生態系における$$^{14}$$Cの移行挙動を議論するために、周辺の植物や空気CO$$_{2}$$中の$$^{14}$$C比放射能測定も行った。松葉中の比放射能は大気中とほぼ等しく平衡に達していた。土壌空地中CO$$_{2}$$の比放射能は極めて高く、地表面近傍大気中で比放射能は濃度勾配を持って分布していることが明らかになった。地表環境では核実験起因の$$^{14}$$Cを含む土壌有機物の分解によって、高い$$^{14}$$C比放射能をもつCO$$_{2}$$が生成されていることがわかった。

報告書

広域地下水流動調査のための地表調査法の開発 リモートセンシング-地形および植生情報による表層部の水文特性の推定-その1

小出 馨; 柳沢 孝一

PNC-TN7410 93-016, 42 Pages, 1993/10

PNC-TN7410-93-016.pdf:3.7MB

本研究は、地層処分に関する安全研究の中で重要な項目である広域地下水流動調査のための地表調査法の開発の一環として、地下水流動解析における涵養量の設定に必要な水収支に関する水文特性をリモートセンシンシグデータや地形図などの広域データから推定する手法の開発を目的として、(1)地表情報の抽出法の検討、(2)地表状況と水文特性との関係の定量化、(3)地表情報による水文特性の推定法の開発の3段階に分けて研究を進めている。本研究の第一段階である地表情報の抽出法の検討では、解析対象領域として中部事業所および東濃鉱山を含む約5km四方の領域を設定し、水収支と関連すると考えられる地表情報として地形と植生を対象に、これらの情報をデジタル標高データおよびリモートセンシングデータ(衛星データ)から抽出する手法を検討した。地形情報の抽出に関しては、デジタル標高データから斜面方位および傾斜度を算出するプログラムを作成した。プログラムの検証は、東濃鉱山周辺をテストサイトとして行い、実測と計算結果とを比較した結果、実際の解析において十分な精度を有することを確認した。また、デジタル標高データのグリッド間隔を検討した結果、解析対象領域の地形を表現するには、30m未満のグリッド間隔が必要であることが明らかになった。植生情報の抽出に関しては、夏および秋(冬)のSPOT衛星データから植被率を示すと考えられる正規化植生指標(NVI)を算出し、NVIの季節変化量を基にした林相区分を試みた。その結果、各林相(針葉樹林、広葉樹林、針広混交林、草地(芝))は、異なるNVIの季節変化量を示し、NVIの季節変化量による林相区分が可能であることが明らかになった。この結果を基に解析対象領域の林相区分図を作成し、その結果を現地調査で検証した結果、現地の林相と良く一致していることが確認できた。

論文

Environmental monitoring of tritium around radioactive waste disposal area; Analysis of tritium movement in a forest

天野 光

Proc. of the 5th Int. Seminar for Liquid Scintillation Analysis, p.55 - 76, 1993/00

浅地層に地中処分される廃棄物トリチウムの環境モニタリング手法確立のために行った、米国の放射性廃棄物処分場から周辺環境に移行したトリチウムの実測・評価について報告する。トリチウムの源は埋設されたトリチウムを含む放射性廃棄物であり、土壌水及び地下水中トリチウム濃度により、現在の各々の場所でのトリチウム濃度レベルを知ることができる。また、周辺環境トリチウムの絶対値は、地下水位の変動に伴い変動した。季節により植物の活動が異なるため、大気中濃度及びその高度分布には季節変動がある。トリチウム移行の過去及び将来予測を行うのに、樹木の年輪に固定された有機形トリチウム濃度は有効ではあるが、これを用いた移行の定量的評価は困難である。土壌から大気への蒸発量に対する蒸散量の比は、トリチウム(HTO)と水(H$$_{2}$$O)とでは異なる。その理由は、蒸発と蒸散に寄与する土壌中トリチウムの比放射能が異なるためである。

論文

Seasonal trends in environmental tritium concentrations in a small forest adjacent to a radioactive waste storage area

天野 光; C.T.Garten-Jr.*

Fusion Technology, 21, p.700 - 705, 1992/03

米国オークリッジ国立研究所放射性固体廃棄物処分場から地下水を経て周辺の森林に移行したトリチウムを1年間にわたって調査解析した。調査した森林は、楓・楡・花みずき等の落葉樹林帯である。森林内の空気中トリチウム濃度は、トリチウムを含む地下水の水位及び樹木からの蒸発散量に依存し、高度依存性及び季節依存性を示した。森林からのトリチウムの総蒸発散量も地下水位及び季節に依存し、植物の光合成の盛んな季節では、総蒸散量は土壌表面からの総蒸発量の約100倍に達したが、冬季には表層土壌からの蒸発量は樹木からの蒸散量を上まわった。表層土壌水中トリチウム濃度は、地下水位の変動の約2ヶ月の時間遅れで変動した。また表層土壌中トリチウム濃度が表層大気中トリチウム濃度を現定している。

口頭

外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発,9; 森林火災ハザード評価手法

岡野 靖; 山野 秀将

no journal, , 

事故時の最終除熱源を大気とするナトリウム冷却高速炉を対象に森林火災ハザードに対するレベル1PRA手法開発を行っている。本報では、ロジックツリーに基づく森林火災ハザード曲線の評価手法の概念を構築するとともに、森林火災シミュレーションによりハザード評価で重要な気象条件の感度を評価した。

口頭

福島県内のスギ林における表層土壌の特性と放射性セシウム分布

石井 康雄; 佐々木 祥人; 菊池 直之; 渡辺 貴善; 小田 好博; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構では、福島県内における現地調査データに基づいて、山地森林からダム溜池や河川等を通じて河口域、更には沿岸域までの放射性セシウム(Cs-134, 137; 以下、放射性Cs)の移動を予測し、この放射性Csの移動に起因する除染済みエリアの線量率の変化や、生活用水源への混入等に対する技術情報や対策案等の提案を目的とした「福島長期環境動態研究(F-TRACEプロジェクト)」を行っている。本報では、同プロジェクトの森林域を対象とした調査結果の一部を報告する。森林域では、樹木上部の枝葉に付着していた放射性Csは落葉落枝または降雨に伴う林内雨、樹皮表面を流れる水流(樹幹流)により林内の地表へ運搬されると考えられる。同プロジェクトによる2013$$sim$$2014年の調査結果では、林内雨には放射性Csがほとんど検出されず、一方で、樹幹流試料には数$$sim$$数十Bq L$$^{-1}$$のCs-137が含まれることが報告されている。そこで、樹幹近傍における土壌の樹幹流の影響を調べるため、福島県阿武隈山地のスギ林において表層土壌についての調査を行った。

口頭

外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発,12; 森林火災ハザード評価手法

岡野 靖; 山野 秀将

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉を対象に森林火災に関するハザード評価手法及び事象進展評価手法の開発を行っている。本報では、熱・炎の強度指標である火線強度と反応強度に関し、ロジックツリーの高度化・詳細化、強度指標の応答曲面の導出、重点サンプリングを適用したモンテカルロシミュレーションにより、ハザード曲線を導出した。

口頭

エアボーンモニタリング手法の現状と課題,2; 航空機モニタリングデータから見る森林内における放射線量に関する考察

中西 千佳; 石田 睦司; 眞田 幸尚

no journal, , 

福島県の7割を占める森林を対象に、事故直後より実施されている有人ヘリを用いた航空機モニタリングのデータを詳細に解析することにより、林内で測定したデータと航空機モニタリングのデータを比較して、その傾向について考察を行った。

口頭

福島長期環境動態研究,8; 森林における地表面流出物質の分析

石井 康雄; 三田地 勝昭; 阿部 寛信; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構では、調査データに基づいて山地森林からの放射性セシウムの移動を予測し、これに起因する除染済みエリアの線量率の再上昇や、生活用水源への混入等に対する技術情報や対策案等を提供することを目的として、福島長期環境動態研究(F-TRACEプロジェクト)を進めている。本研究では、2013-2014年の森林観測プロットにおける地表面流出物質の種類別の分離、放射能分析の結果について報告する。

口頭

汚染状況重点調査地域における河川・湖沼及び森林環境の放射線対策に関する現状と課題

飯本 武志*; 前寺 郁彦*; 布川 淳*; 松澤 元*; 黒澤 寿彦*; 柳川 行秀*; 染谷 誠一*; 橋本 周; 瀬谷 夏美; 大川 康寿; et al.

no journal, , 

線量低減活動が終了し、東京電力福島第一原子力発電所事故前の購買活動状況にほぼ回復した、汚染状況重点区域を持つ地方自治体の施策の関心の先は、環境放射性物質の水系移行経路(森林, ダム, 湖沼・河川)の空間的・時間的分布に関する系統的な実データにある。実効的な調査範囲として公園等の樹木域や小規模な河川・湖沼等に着目し、(1)千葉県柏市の現状を例に現状を複合的な環境調査手法で整理した。また一方、(2)関連の環境調査、意思決定手順、除染事業、線量低減策の周知などに至る、全体としての費用と便益の側面からの検討を実施した。その調査・検討結果を報告するものである。(A)環境用のガンマカメラ(日立アロカ社の協力)を駆使し、汚染状況の全体像を定量的につかみ、周辺の空間線量等との関係を整理、(B)in-situ測定(アドフユーテック社協力)と底質持ちかえり測定の比較による放射性物質の環境分布と動態の予測解析を検討し、水環境に関する今後の放射線対策を具体的に検討する際の手順等の整理

口頭

ポリイオンコンプレックスとベントナイトを活用した山林の新規除染技術

長洲 亮佑*; 吉田 将冬*; 長縄 弘親; 柳瀬 信之; 永野 哲志; 三田村 久吉; 小松崎 将一*; 熊沢 紀之*

no journal, , 

山林の腐葉土中の放射性セシウムを簡便に取り除く新手法を開発した。負電荷を持ちセシウム吸着能力が高いベントナイト微粒子を散布して放射性セシウムを吸着させ、正電荷を持つポリイオンコンプレックスで、その微粒子を凝集させ捕捉することで、山林の腐葉土中の放射性セシウムを簡便に取り除くことが可能である。

口頭

外部ハザードに対する崩壊熱除去機能のマージン評価手法の研究開発,17; 森林火災と雷の重畳事象のハザード曲線評価

岡野 靖; 山野 秀将

no journal, , 

森林火災のハザード評価手法及び事象進展評価手法の開発を行ってきた。森林火災と雷の重畳事象では、雷起因の森林火災発生頻度に加え、雷発生時の気象条件の森林火災強度への反映が重要となる。本報では、ロジックツリーにこれらの効果を取入れることで重畳事象のハザード曲線定量化が可能なことを示した。

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