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論文

Development of dose estimation system integrating sediment model for recycling radiocesium-contaminated soil to coastal reclamation

三輪 一爾; 武田 聖司; 飯本 武志*

Radiation Protection Dosimetry, 184(3-4), p.372 - 375, 2019/10

福島事故後の除染作業によって発生した除去土壌を再生資材として再利用する方針が環境省により示されている。有効な再利用用途の1つである海面埋立地では、施工時に溶存した放射性Csの他に土粒子に付着した放射性Csの海洋への流出が予想されるため、安全評価上、両形態の核種移行を評価できるモデルが必要となる。そこで本研究では、施工時および供用時の放射性Csの流出をモデル化し、海洋に流出した核種についてはOECDにより示されたSediment modelにより移行評価を行った。沿岸域における核種移行評価にSediment modelを用いることの妥当性を、福島沿岸域の実測値の再現計算により確認した。施工時および供用時の核種流出を評価するモデルおよびSediment modelをクリアランスレベル評価コードPASCLR2に組み込むことで、海洋へ流出した核種からの被ばく線量評価を行えるようにした。

論文

福島第一原発事故の大気・海洋環境科学的研究の現状; 事故の何が分かったか、事故から何が分かったか

青山 道夫*; 山澤 弘実*; 永井 晴康

日本原子力学会誌, 60(1), p.46 - 50, 2018/01

福島第一原子力発電所事故により大気および海洋に放出された放射性物質の観測された核種、推定された放出量、放出の時間経過について、現在明らかになっていることを概観した。また、放出された核種について、その大気中、陸域および北太平洋での挙動についてもまとめた。さらに、今後の研究課題として、よくわかっていないことを、1から3号炉の放出の配分と核種組成および海洋内部での中央モード水の挙動の観点で整理した。

論文

Oceanic dispersion of Fukushima-derived Cs-137 simulated by multiple oceanic general circulation models

川村 英之; 古野 朗子; 小林 卓也; 印 貞治*; 中山 智治*; 石川 洋一*; 宮澤 康正*; 碓氷 典久*

Journal of Environmental Radioactivity, 180, p.36 - 58, 2017/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:65.3(Environmental Sciences)

本研究では、単一の海洋拡散モデルと複数の海洋大循環モデルを使用して、福島第一原子力発電所事故起因のセシウム137の海洋拡散相互比較シミュレーションを実施した。シミュレーション結果は、福島県沿岸、日本沖合及び外洋で観測されたセシウム137濃度を比較的良好に再現していることが確認された。セシウム137は事故後数か月間は沿岸を南北方向に拡散し、その後、黒潮や黒潮続流により沖合へ拡散されたことが、福島県沿岸、日本沖合及び外洋を対象とした海洋拡散相互比較シミュレーションにより共通して示唆された。事故から1年間のセシウム137の海洋中存在量を定量化することにより、セシウム137が活発に福島県沿岸及び日本沖合から外洋へ拡散し、同時に海洋の浅い層から深い層へ拡散したことが示唆された。

論文

Development of a short-term emergency assessment system of the marine environmental radioactivity around Japan

小林 卓也; 川村 英之; 藤井 克治*; 上平 雄基

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(5), p.609 - 616, 2017/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:26.08(Nuclear Science & Technology)

東京電力福島第一原子力発電所事故により環境中に放出された放射性物質は、北太平洋、特に本州北東部の沿岸海域に深刻な海洋汚染を引き起こした。このようなシビアアクシデントにより海洋に放出される放射性物質の海洋中移行を調べるために、日本原子力研究開発機構は日本周辺海域における放射性物質濃度を予測する緊急時海洋環境放射能評価システム(STEAMER)を開発した。STEAMERを緊急時環境線量情報予測システム(世界版)WSPEEDI-IIと結合して用いることで、大気および海洋環境中における正確な放射能汚染予測が可能となる。本論文では、STEAMERに海洋データの入力として用いる2種類の3次元海流場、海洋中放射性物質拡散モデル、モデルの適用例、そしてSTEAMERの機能について記述した。

論文

Development of ocean dispersion concentration maps of the contaminated water released from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant

小林 卓也; 印 貞治*; 石川 洋一*

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(6), p.769 - 772, 2015/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:83.34(Nuclear Science & Technology)

東京電力福島第一原子力発電所(F1NPP)事故は、大量の放射性物質を大気・海洋環境へ放出する結果となった。2014年8月時点でF1NPPに滞留・貯留している汚染水は、タービン建屋、海側トレンチ、海側地下水、貯留設備等に存在する。これらの汚染水が海洋へ漏洩する可能性に備え、漏洩した放射性物質の日本の沿岸域及び日本周辺の海洋における移行過程を事前に把握しておくことは、漏えいによる海洋汚染範囲の予測や、迅速なモニタリング計画の策定に対して有効である。そこで原子力機構ではF1NPPから漏洩する汚染水の拡散の概略を把握するために、単位放出率の仮想放出シミュレーションを季節ごとに実行し、アンサンブル平均を求めて海洋拡散相対濃度マップを作成した。マップの検証として、2つの異なる季節における実際の放出事象に適用し、実測値をよく再現することを確認した。

論文

Non-volcanic seismic swarm and fluid transportation driven by subduction of the Philippine Sea slab beneath the Kii Peninsula, Japan

加藤 愛太郎*; 雑賀 敦; 武田 哲也*; 岩崎 貴哉*; 松澤 暢*

Earth, Planets and Space (Internet), 66, p.86_1 - 86_8, 2014/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:39.06(Geosciences, Multidisciplinary)

紀伊半島下で発生する非火山性群発地震の発生メカニズムを明らかにするため、稠密地震計アレイ観測データに基づく詳細な地震波速度トモグラフィ解析とレシーバ関数解析を行った。その結果、群発地震発生域下に低速度域が存在することを明らかにした。この低速度域は高電気伝導度・高減衰域と空間的に対応しており流体の存在を示唆する。また、陸のモホ面の深さは、群発地震発生域下では約32kmであるのに対し、南に行くにしたがって約20kmまで浅くなる傾向がみられた。この構造は、マントルウェッジの蛇紋岩化に影響を受けていると解釈できる。さらに、南側から沈み込むフィリピン海プレートの海洋性地殻は、浅部では低速度で特徴づけられるが深部では高速度へと変化しており、海洋性地殻内の含水鉱物の脱水反応が沈み込みに伴い進行していると考えられる。沈み込むフィリピン海プレートの脱水がマントルウェッジの蛇紋岩化、地殻下部への流体移送を生じさせ、非火山性群発地震の発生に影響を及ぼしていると考えられる。

論文

Numerical simulations of short-term migration processes of dissolved Cesium-137 due to a hypothetical accident of a nuclear submarine in the Japan Sea

小林 卓也; 茅野 政道; 外川 織彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 43(5), p.569 - 575, 2006/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:71.56(Nuclear Science & Technology)

海水循環モデル(Princeton Ocean Model)とランダムウォークモデル(SEA-GEARN)から構成される溶存状放射性物質移行コードシステムを開発した。モデルの応用として、原子力潜水艦の仮想事故により対馬海峡から放出された$$^{137}$$Csの海洋中における移行を日本海南西海域において計算した。溶存状放射性物質の移行過程の季節変動を調べるために、10日ごとの瞬時放出計算を1年間に渡り実施した。溶存状放射性物質の移行傾向は2つのパターンに分類された。1月から9月に放出を開始したケースでは、全ての高濃度域が本州に沿って北東に移行した。10月から12月に放出を開始したケースでは、多くの高濃度域が西へ移行し、本州に沿って分布する$$^{137}$$Cs 濃度は比較的低かった。東経134度線を通過する粒子数と対馬海峡の流入量の相関係数を求めたところ、R=0.718を得た。

論文

Radiocarbon in the water column of the Southwestern North Pacific Ocean; 24 years after GEOSECS

Povinec, P. P.*; 荒巻 能史*; Burr, G. S.*; Jull, A. J. T.*; Liong Wee Kwong, L.*; 外川 織彦

Radiocarbon, 46(2), p.583 - 594, 2004/09

IAEA-MELで実施されたWOMARSプロジェクトの一環として、IAEA'97太平洋調査において、北西太平洋の10地点において海水試料が採取された。このうち数地点は、1973年に実施されたGEOSECS観測点と同じであったので、24年間(1973-1997年)における放射性炭素濃度の比較を行った。その結果、放射性炭素濃度は表層水では減少し、逆に中層水では増加していることがわかった。一方、深層水では濃度に変化がなく、1997年当時、核実験起源の放射性炭素(bomb-$$^{14}$$C)が深層水中に混入していなかった。中層水における放射性炭素の増加分は、中層でのbomb-$$^{14}$$Cの増加に起因すると説明することができる。これらの結果は、1973年当時、北太平洋表層水に過剰に存在したbomb-$$^{14}$$Cが、黒潮のような表層海流によって高緯度域へ移流された後、高緯度域において北太平洋中層水に取り込まれて南下し、当該海域の中層へ蓄積されていることを示唆している。

論文

Aquaculture of uranium in seawater by a fabric-adsorbent submerged system

瀬古 典明; 片貝 秋雄; 長谷川 伸; 玉田 正男; 笠井 昇; 武田 隼人*; 須郷 高信; 斎藤 恭一*

Nuclear Technology, 144(2), p.274 - 278, 2003/11

 被引用回数:88 パーセンタイル:1.64(Nuclear Science & Technology)

海水中に溶存するウランの濃度は3mg/m$$^{3}$$であるが、世界全体の海水ウランの総量は45億トンにのぼる。海水中のウランの回収に高い性能を有する高分子捕集材(ウラン捕集材)を用いる吸着法は、従来法に比べ経済的にすぐれる。吸着法ではウラン捕集材は吸着床に充填して使用する。原研は日本沖合7kmの太平洋で、深さ20mの海域で、上面サイズが16m$$^{2}$$、高さが16cmの吸着床を浸漬した。吸着床には総重量350kg,52000枚のウラン捕集材で構成される捕集材カセットを充填した。総浸漬期間240日の実海域試験でイエロケーキとして1kgのウランを回収することに成功した。

論文

IAEA'97 expedition to the NW Pacific Ocean; Results of oceanographic and radionuclide investigations of the water column

Povinec, P. P.*; Livingston, H. D.*; 島 茂樹*; 青山 道夫*; Gastaud, J.*; Goroncy, I.*; 広瀬 勝己*; Huynh-Ngoc, L.*; 池内 嘉宏*; 伊藤 集通; et al.

Deep Sea Research Part 2: Topical Studies in Oceanography, 50(17-21), p.2607 - 2637, 2003/09

 被引用回数:78 パーセンタイル:10.72

国際協力による調査航海"IAEA'97"が1997年に北西太平洋で行われた。本調査で得られた主な結果は以下のように要約される。(1)観測された現在の海洋学的パラメータのレベルは、歴史的なデータセットとの間に差を示した。(2)海洋中の超ウラン元素濃度の鉛直プロファイルでは、典型的な亜表面極大が観測された。しかしながら、歴史的なデータに比べ、その極大濃度は約1/4に減少しており、出現深度も2倍程度に深くなっていた。そして、この24年間で海水中のインベントリが約20%減少していることがわかった。また、(3)$$^{90}$$Sr及び$$^{137}$$Csデータより、観測された濃度プロファイルの時間変化は地域的な水塊循環の結果生じていることがわかった。さらに、(4)北西太平洋に対する主な流入があってから40年も経った現在においてすら表層海水の放射性核種濃度には緯度依存性が見られている。本研究の結果は、これらの放射性核種の海水中での挙動及び過去24年の水塊循環の物理的に駆動力に関する示唆をともなって北西太平洋における放射性核種の分布に関する最も包括的な最近の成果をしめしている。

論文

Development of SPEEDI-MP and its application to a hypothetical accident of a nuclear submarine in the Japan Sea

小林 卓也; 永井 晴康; 茅野 政道; 外川 織彦

Proceedings of International Symposium on Radioecology and Environmental Dosimetry, p.500 - 504, 2003/00

汚染物質の環境中における移行挙動を包括的に研究するツールであるSPEEDI-MP(Multi-model Package)を紹介し、その適用例として日本海における原子力潜水艦仮想沈没事故のシミュレーションを実施した。

論文

Marine environmental assessment system of radionuclides around Japan

小林 卓也; 外川 織彦

Proceedings from the International Conference on Radioactivity in the Environment (CD-ROM), 4 Pages, 2002/09

海洋中へ放射性物質が放出される際に短期間(30日)の核種移行予測と日本人の集団線量を算出する海洋環境影響評価システムSTEAMERを開発中である。短期間の核種移行予測コードシステムは海流場を解析するプリンストンオーシャンモデル(POM)と溶存放射性核種の海洋中拡散を解析するランダムウォークモデルSEA-GEARNから構成される。予測結果の可視化システムも同時に開発した。本システムの適用試験として、海流,水温,塩分,領域客観解析気象データ(RANAL)を用いて原子力潜水艦の仮想沈没事故の影響解析を実施した。核種拡散結果を比較するため、そして日本人に対する集団線量を算出するために、もう一つの計算コードDSOCEANも使用した。DSOCEANは等分割コンパートメントモデルと地衡流解析モデルから構成される。

論文

Development of ocean pollution prediction system for Shimokita region; Model development and verification

小林 卓也; Lee, S.; 茅野 政道

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(2), p.171 - 179, 2002/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:73.66(Nuclear Science & Technology)

下北半島沖に放出される放射性核種の海洋中拡散を予測する3次元モデルシステムを開発した。本システムは海流を予測するPrinceton Ocean Model(POM)と海洋中における放射性物質の拡散を予測するランダムウォークモデルを結合して用いる。再処理プラントが建設中の下北沖における観測値(海流,水温,塩分濃度)を用いてモデルの妥当性検証を実施した。シミュレーション結果より以下のことがわかった。(1)風及び津軽海峡から対象海域に流入する津軽暖流は下北沖の流動構造に大きな影響を及ぼす。(2)POMは仮想的な海洋学データを用いることにより津軽暖流の季節変動を再現することが可能である。計算により沿岸モード(冬~春)、渦モード(夏~秋)の再現計算に成功した。

論文

The Okhotsk-Pacific seawater exchange in the viewpoint of vertical profiles of radiocarbon around the Bussol' Strait

荒巻 能史; 渡邉 修一*; 久慈 智幸*; 若土 正暁*

Geophysical Research Letters, 28(20), p.3971 - 3974, 2001/10

 被引用回数:14 パーセンタイル:56.71(Geosciences, Multidisciplinary)

ブッソル海峡周辺の放射性炭素の鉛直分布がはじめて明らかになった。ブッソル海峡の水深0-400mで放射性炭素濃度がほぼ一定であることから、当該海域では等密度混合を越えるような大きな潮汐混合が起こっていることが明らかとなった。放射性炭素濃度と海水の密度の分布からオホーツク海中層水がオホーツク海-太平洋間の海水交換に大きな役割を持つこと、深層水はブッソル海峡を通過して両海域でよく混合していることがわかった。さらに各観測点における核実験由来の放射性炭素存在量の見積もりから、オホーツク海-太平洋間の海水交換量が本質的には小さいかもしれないことが示唆された。

論文

Estimates of collective doses from a hypothetical accident of a nuclear submarine

小林 卓也; 外川 織彦; 小田野 直光; 石田 紀久

Journal of Nuclear Science and Technology, 38(8), p.658 - 663, 2001/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:77.69(Nuclear Science & Technology)

日本周辺の沖合海域にて原子力潜水艦の仮想沈没事故が発生した際の日本人全体に対する集団線量を推定した。沈没した原子力潜水艦から海洋中へ放出された放射性物質に起因する集団線量を推定するためにコンピューターコードシステムDSOCEANを用いた。放射性物質放出1年後の年間海産物摂取による集団実行線量当量の最大推定値はUNSCEAR報告の自然放射線による年間平均線量の約0.5%であった。

報告書

原子動力海中航行観測船の運航条件及び運航システムの検討; 海洋調査への超小型炉の活用検討ワーキンググループ報告

浦 環*; 賞雅 寛而*; 西村 一*; 青木 太郎*; 上野 道雄*; 前田 俊夫*; 中村 溶透*; 島津 俊介*; 徳永 三伍*; 柴田 陽三*; et al.

JAERI-Tech 2001-049, 154 Pages, 2001/07

JAERI-Tech-2001-049.pdf:11.24MB

原研では、改良舶用炉の設計研究の一環として、北極海を主な調査海域とする原子動力海中航行観測船の検討及び搭載する超小型原子炉SCRの検討を行っている。本報告書は、船体設計、音響測位、船体運動、海洋調査等の専門家による原子動力海中航行観測船の運航条件及び運航システムの検討結果を示したものである。わが国の潜水船の船体運動に関する設計条件を調査するとともに、北極海における調査活動を想定して水中航行時及び水上航行時の船体運動を推定した。また、想定した船体運動が超小型原子炉SCRの出力に与える影響を評価した。運航システムとしては氷の下での活動を想定して、海底トランスポンダ方式及び氷上通信ブイ方式による測位及び通信方法を検討し、トランスポンダまたは通信ブイの設置間隔を130kmと定めた。また、船体及び原子炉の事故事象を整理して、安全確保の方法を検討した。これらの検討は原子動力海中航行船の概念に反映され、今後の検討課題が明らかとなった。

論文

異機種計算機を用いた大気と海洋環境のインタラクションに関するシミュレーション

Lee, S.; 茅野 政道

計算工学講演会論文集, 5(1), p.373 - 376, 2000/05

緊急時の放射性物質の大気と海洋間の移動を迅速に予報できる手法を開発するために、日本原子力研究所が開発した異機種のスーパーコンピュータを1台の計算機のように利用する通信ソフト「Stampi」を用いて、大気と海洋の数値モデルの結合実験を実施した。結合により放射性物質の海洋拡散に大きな影響を及ぼす物理過程を詳細に予測できる。またStampiを用いて限られた計算機資源を効果的に利用することにより、緊急時モデルとしての使用も期待できる。今回は緊急時の放射性物質の海洋核酸に直接関連がある表面海流の変化を診て、緊急時のモデルの予報可能性を考察する。

論文

Water structure and currents in the north-west Japan sea in May of 1999

Danchenkov, M. A.*; 外川 織彦; Hong, G. H.*

Proceedings of International Symposium on Oceanography of the Japan Sea (CREAMS-2000), p.188 - 192, 2000/00

原研、ISTC及び極東水理気象研究所による共同海洋調査は1999年に第1回目が実施された。本調査では日本海における放射性核種の移行に関する研究が主たる項目である。このために、日本海における水塊及び海水循環の特徴、並びにそれらの時間変動を把握することが重要である。1999年5月末に、このような研究に関する観測が日本海中央部で実施された。通常の12か所の海洋観測のほかに、2機の長期に渡る海洋フロートが放流された。

報告書

沿岸海域における3次元海流モデルの開発

小林 卓也

JAERI-Data/Code 99-049, p.47 - 0, 1999/12

JAERI-Data-Code-99-049.pdf:2.38MB

日本の沿岸海域に放出される放射性物質等の移行挙動現象を明らかにするために、プリンストン大学の開発した海水の流動場を定量的に把握・予測する3次元モデルPOMを導入し、試計算を行うとともに、日本域でのシミュレーションのための改良を行った。本報告書ではモデル方程式、数値解法、モデルの改良等について記述するとともに、計算を実施する際に必要となるデータベース及び可視化システムについても言及した。また、試計算は下北地区を対象に行い、境界条件が及ぼす計算結果への影響を明らかにした。

報告書

北西太平洋とその周辺海洋の放射性廃棄物投棄海域における海洋放射能調査; 第2回日韓露共同海洋調査における原研の調査研究

外川 織彦; 北村 敏勝*; 水島 俊彦; 藪内 典明; 小林 卓也

JAERI-Research 98-062, 50 Pages, 1998/10

JAERI-Research-98-062.pdf:3.49MB

原研は、1995年8月15日から9月15日まで実施された第2回日韓露共同海洋調査に参加した。この調査の目的は、旧ソ連とロシアが北大西洋とその周辺海域へ投棄した放射性廃棄物、及び韓国と日本が過去に領海内へ試験的に投棄した放射性廃棄物による海洋の放射能汚染状況を調査することであった。原研が実施した船上簡易測定の結果、海水と海底土の試料中に検出された$$^{137}$$Csの濃度は、北西大西洋とその周辺海域で一般的に観測されるグローバル・フォールアウト起因のレベルと同程度であった。本報告書は、第2回日韓露共同海洋調査の概要、海洋調査における原研の調査研究、海洋放射能の測定結果を記述する。

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