Development of a prediction model for ambient dose equivalent rate distribution based on ecological half-life profiles using LASSO regression and KURAMA data

志風 義明; 斎藤 公明; 谷村 直樹*; 吉村 和也; Liu, X.; 町田 昌彦

Radiation Protection Dosimetry, 201(15), p.1025 - 1042, 2025/09

https://doi.org/10.1093/rpd/ncaf086

2成分モデルは、速い減衰成分と遅い減衰成分から成り、主要な原子力事故現場周辺の汚染地域における空間線量率の減少傾向を近似するために広く使用されている。しかし、その妥当性は未だ十分に検証されていない。本研究では、2成分モデルの妥当性の評価し、環境半減期のプロファイルを調査するために、高自由度モデルによるLASSO回帰を使用して、福島第一原子力発電所事故後の2011年から2016年にかけて収集された広範な車載調査データを分析した。次に、空間線量率分布の将来予測を、土地利用と初期空間線量率のカテゴリごとに計算した平均環境半減期プロファイルを組み込んだ予測モデル式を使用して行った。予測精度は、異なるモニタリング方法で得られた空間線量率データセットを統合した現在最も信頼できる情報源である統合マップデータとの比較によって検証した。本論文では、上記の環境半減期プロファイルの分析結果、予測モデル計算の評価結果を示すとともに、その結果に至った原因を考察した。

Preliminary study of the criticality monitoring method based on the simulation for the activity ratio of short half-life noble-gas fission products from fuel debris

Riyana, E. S.; 奥村 啓介; 坂本 雅洋; 松村 太伊知; 寺島 顕一; 神野 郁夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 61(2), p.269 - 276, 2024/02

https://doi.org/10.1080/00223131.2023.2300773

We investigated the possibility of estimating the effective neutron multiplication factor () of the fuel debris inside the canister and primary containment vessel (PCV) of Unit 2 of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F) using remote gas-radioactivity measurement via simulation-based calculations. Our results demonstrate an almost linear correlation between and the Kr-to-Xe activity ratio with respect to various fuel debris compositions. This correlation is maintained regardless of geometries such as the fuel debris canister and the PCV.

令和2年度東京電力株式会社福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の分布データの集約(受託研究)

福島マップ事業対応部門横断グループ

JAEA-Technology 2021-025, 159 Pages, 2022/01

JAEA-Technology-2021-025.pdf:46.66MB

東京電力(株)福島第一原子力発電所(福島第一原発)事故による放射性物質の分布状況を平成23年6月より調査してきた。本報告書は、令和2年度の調査において得られた結果をまとめたものである。空間線量率については、走行サーベイ、平坦地上でのサーベイメータによる定点測定、歩行サーベイ及び無人ヘリコプターサーベイを実施し、測定結果から空間線量率分布マップを作成するとともにその経時変化を分析した。放射性セシウムの土壌沈着量に関しては、in-situ測定及び土壌中深度分布調査をそれぞれ実施した。さらに、これまで蓄積した測定結果を基に空間線量率及び沈着量の実効半減期を評価した。測定箇所の重要度分類のためのスコア化の検討では、福島県及び福島第一原発から80km圏内でのスコアマップを作成するとともに、多年度のモニタリングデータを使用した場合のスコアの変化要因について考察した。実測データの統合的解析では、階層ベイズ統計手法を用いて、航空機サーベイ、走行サーベイ、歩行サーベイにより取得した空間線量率分布データを統合し、福島第一原発から80km圏内を対象とした統合マップ及び解析対象を福島県全域に広げた統合マップを作成した。これらの他、「放射線量等分布マップ拡大サイト」への令和2年度の測定結果の公開、総合モニタリング計画に基づく放射線モニタリング及び環境試料分析測定データのCSV化を実施した。

Evaluation of decreasing trend in air dose rate and ecological half-life within an 80 km range from Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant, using car-borne survey data measured by KURAMA systems up to 2018

安藤 真樹; 佐々木 美雪; 斎藤 公明

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(12), p.1319 - 1330, 2020/12

https://doi.org/10.1080/00223131.2020.1789008

KURAMAシステムを用いた福島第一原子力発電所から80km圏内における2011年から2018年までの走行サーベイ測定の解析から得られた空間線量率の経時変化傾向について評価するとともに指数関数フィッティングによる環境半減期を評価した。7年間に物理半減期から予測される減少(0.3)に対して走行サーベイによる空間線量率測定結果(80km圏内全域)は0.08にまで減少した。避難指示区域内での環境半減期の速い成分は、2-3年となり、0.4-0.5年の避難指示区域外に比較し非常に減少が遅いことを示した。避難指示区域内において観測された空間線量率の減少加速をモデル化するため、従来の2成分モデルを改良した2グループモデルを導入した。本モデルにより、空間線量率の減少加速により2013年以降の環境半減期の速い成分は0.5-1年と評価され、2013年までの2-3年に比べて半減期が非常に短いことを明らかにした。

Decreasing trend of ambient dose equivalent rates over a wide area in eastern Japan until 2016 evaluated by car-borne surveys using KURAMA systems

安藤 真樹; 三上 智; 津田 修一; 吉田 忠義; 松田 規宏; 斎藤 公明

Journal of Environmental Radioactivity, 192, p.385 - 398, 2018/12

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.07.009

福島第一原子力発電所周辺の空間線量率分布調査の一環として、KURAMAシステムを用いた走行サーベイが2011年から東日本広域において実施されてきた。2016年までに蓄積された大量の測定データ(2012年までについては既報)を解析し、福島第一原子力発電所から80km圏内の空間線量率の避難指示区域内外、土地利用状況、当初線量率及び県単位について減少傾向を評価した。福島第一原子力発電所から80km圏内の平均線量率は、放射性セシウムの物理減衰に比べ顕著に減少し、環境半減期の速い成分と遅い成分はそれぞれ0.4年及び5年と求められた。土地利用状況では、森林での線量率減少が他より遅く、建物用地において最も速い傾向にあった。福島県に比べて宮城県や栃木県では事故後早い時期において線量率の減少が早いことが分かった。走行サーベイにより測定された線量率の経時変化は、攪乱のない平坦地上においてNaI(Tl)サーベイメータを用いた測定結果より事故後1.5年後まで減少が早く、その後は同じ減少速度であることが分かった。

Empirical description of -delayed fission partial half-lives

Ghys, L.*; Andreyev, A. N.; Antalic, S.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*

Physical Review C, 91(4), p.044314_1 - 044314_7, 2015/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.91.044314

The process of -delayed fission (DF) provides a versatile tool to study low-energy fission in nuclei far away from the -stability line, especially for nuclei which do not fission spontaneously. The aim of this paper is to investigate systematic trends in DF partial half-lives. A semi-phenomenological framework was developed to systematically account for the behavior of DF partial half-lives. The DF partial half-life appears to exponentially depend on the difference between the Q value for decay of the parent nucleus and the fission-barrier energy of the daughter (after decay) product. Such dependence was found to arise naturally from some simple theoretical considerations. This systematic trend was confirmed for experimental DF partial half-lives spanning over seven orders of magnitude when using fission barriers calculated from either the Thomas-Fermi or the liquid-drop fission model. The same dependence was also observed, although less pronounced, when comparing to fission barriers from the finite-range liquid-drop model or the Thomas-Fermi plus Strutinsky integral method.

Identification of the new isotope Bk

浅井 雅人; 塚田 和明; 市川 進一; 阪間 稔*; 羽場 宏光*; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 秋山 和彦; 豊嶋 厚史; 金子 哲也*; et al.

European Physical Journal A, 16(1), p.17 - 19, 2003/01

https://doi.org/10.1140/epja/i2002-10112-y

原研タンデム加速器に付設されたガスジェット搬送装置結合型オンライン同位体分離装置を用いて新核種Bkを初めて同定した。BkのEC崩壊に伴うX線及び3本の線を確認し、半減期を4.6分と決定した。半減期の値と観測された線のエネルギーや強度は、Bkの基底状態から娘核の励起準位へのEC遷移を考えることで無理なく説明できる。

decay of a new isotope Th

池添 博; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*

Physical Review C, 54(4), p.2043 - 2046, 1996/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.54.2043

タンデム加速器からの重イオンビームSをWターゲットに照射し、生成核を反跳型生成核分離装置で分析することによってW(S,5n)Th反応によって合成された新アイソトープThを検出した。Thの半減期は3.8+6.9-1.5ミリ秒、崩壊のエネルギーは8.080(50)MeVであった。Thから連続して4個の粒子の放出が確認され、娘核や孫核などの既知の崩壊と照合することによって、Thを2個合成したことが確認された。なお生成断面積は約1ナノバーンであった。

Decay of the new isotope Pr

関根 俊明; 長 明彦; 小泉 光生; 市川 進一; 浅井 雅人*; 山本 洋*; 河出 清*

Z. Phys., A, 349, p.143 - 146, 1994/00

これまで実験的データが報告されてない核種Prを探索した。高崎研TIARAのAVFサイクロトロンに接続したオンラインアイソトープ分離器によって、ArビームとMo濃縮ターゲットとの反応生成物を質量分離した。質量数127の単体イオンまたは酸化物イオンについて、線シングルス、-gated 及び同時計数測定を行って、4本の新しい線を見出した。また、Prの/EC崩壊に伴うCeの特性X線を確認することができた。これらの結果から、新しい線はPrの崩壊に伴うものであり、Prの半減期は7.70.6秒と結論した。なお、半減期の理論的予測値はファクター2の範囲で一致した。

短寿命核分裂生成核種の半減期および平均崩壊エネルギーの評価

橘 孝博*; 山田 勝美*

JAERI-M 87-122, 56 Pages, 1987/08

JAERI-M-87-122.pdf:1.27MB

崩壊熱の評価のために重要な崩壊半減期、線平均エネルギー、および線平均エネルギーを、改良された崩壊大局的理論を用いて計算した。まず大局的理論の改良点を述べ、次に陽子数Zが26から65まで、中性子数が(147/92)Z+6以下の崩壊核種のうちQ値の小さいものを除いて、崩壊半減期、線平均エネルギー、および線平均エネルギーを求めた。結果は表にまとめてある。さらに、モデルに含まれるパラメータ計算結果にどのように依存するかを示す図を与えた。