Third international challenge to model the medium- to long-range transport of radioxenon to four Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations

Maurer, C.*; Galmarini, S.*; Solazzo, E.*; Kumierczyk-Michulec, J.*; Bar, J.*; Kalinowski, M.*; Schoeppner, M.*; Bourgouin, P.*; Crawford, A.*; Stein, A.*; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 255, p.106968_1 - 106968_27, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106968

2015, 2016年のモデル比較演習を経て、2019年に包括的なXe-133大気輸送モデル比較試験を企画した。欧米の医療用RI製造施設であるIREやCNLからの排出の影響が大きいヨーロッパと北米にある4つのCTBT国際モニタリングシステム局を対象とし、約30の参加モデルの結果の比較とアンサンブルを実施した。第2回ATMチャレンジの教訓により、参加者は事務局の指定する条件に基づいて計算を実施した。その結果、IREとCNLからの正確な日別スタック排出量を使用しても、拡散過程における誤差、残存排出源の適切な特性化、長いIMSサンプリング時間(1224時間)のデメリットと相殺され、平均すればスコアの改善が見られないことが確認された。一方、任意のモデル計算結果を用いたアンサンブルを実施したところ、今回対象とした4つの観測所でのXe-133バックグラウンドを十分に予測できることが確認できた。有効なアンサンブルのサイズは5以下であった。

Refinement of source term and atmospheric dispersion simulations of radionuclides during the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident

寺田 宏明; 永井 晴康; 都築 克紀; 古野 朗子; 門脇 正尚; 掛札 豊和*

Journal of Environmental Radioactivity, 213, p.106104_1 - 106104_13, 2020/03

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106104

福島第一原子力発電所事故(特に測定値が利用できない事故初期)の公衆の被ばく線量評価には、大気輸送・拡散・沈着モデル(ATDM)シミュレーションによる放射性核種の環境中時間空間分布の再構築が必要である。このATDMシミュレーションに必要な放射性物質の大気中への放出源情報が多くの研究で推定されてきた。本研究では、ベイズ推定に基づく最適化手法により、これまでに推定した放出源情報とATDMシミュレーションの改善を行った。最適化では、新たに公開された大気汚染測定局で収集された浮遊粒子状物質(SPM)分析によるCs大気中濃度を含む様々な測定値(大気中濃度,地表沈着量,降下量)を使用し、拡散計算と測定の比較結果のフィードバックにより放出源情報だけでなく気象計算も改善させた。その結果、ATDMシミュレーションはSPM測定点の大気中濃度と航空機観測による地表沈着量を良く再現した。さらに、最適化放出率とATDMシミュレーションにより主要核種の大気中および地表における時間空間分布(最適化拡散データベース)を構築した。これは、避難者の行動パターンと組み合せた包括的な線量評価に活用される。

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

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.09.020

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。

Numerical simulation on the long-term variation of radioactive cesium concentration in the North Pacific due to the Fukushima disaster

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*

Journal of Environmental Radioactivity, 136, p.64 - 75, 2014/10

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.05.005

2011年3月に起こった福島第一原子力発電所の事故に起因する放射性セシウムが北太平洋に与える影響を評価するため、長期間の海洋拡散シミュレーションを行った。放射性セシウムの海洋への放出量は海洋モニタリングデータから見積もり、大気から海表面への沈着量は大気拡散シミュレーションにより計算した。放射性セシウムに汚染された主要海域は事故から1 年後には西経170を通過して、北太平洋の中心海域にまで広がったと示唆された。事故から2.5年後には、北太平洋のほとんどの海域でCs濃度は事故以前の値にまで希釈されたと示唆された。

東京電力福島第一原発事故後のリスクコミュニケーションの実践; 内部被ばく検査を受検した福島県民の意識

古野 朗子; 高下 浩文; 徳永 博昭*; 堀越 秀彦*

JAEA-Review 2014-022, 37 Pages, 2014/07

JAEA-Review-2014-022.pdf:7.03MB

日本原子力研究開発機構では、福島県の委託に基づき、福島県民を主対象とした内部被ばく検査を平成23年7月中旬から実施している。東海研究開発センターでWBC検査を受けた福島県民の数は、平成24年度末時点で約2万2千人である。東海センターのWBC検査では、検査当日に結果を紙面で手渡すだけでなく、家族単位で直接専門家と面談する機会を設けている。リスクコミュニケーション室は、放射線管理の専門家らと協力して個別ブースにて検査結果の説明に参画するとともに、受検者の意識調査も行っている。意識調査はWBC検査の前と後の2段階で実施しており、検査前の調査は受検者の不安や心配、不満などの把握を、検査後の調査は課題の抽出が目的である。本報告では、平成23年7月平成24年10月までの受検者の回答を分析した。WBC検査受検前のアンケートでは、妊娠出産、特に子や孫世代への遺伝的影響、結婚差別などに対する不安、国や自治体の対応、特に情報隠蔽に対する不満が切々と訴えられていた。それに対し、受検後のアンケートでは9割以上が「よく理解できた」、「不安は解消された」、「相談しやすかった」と回答した。専門家と直接面談できる方式の有効性も確認できた。

Preliminary numerical experiments on Oceanic dispersion of I and Cs discharged into the ocean because of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant disaster

川村 英之; 小林 卓也; 古野 朗子; 印 貞治*; 石川 洋一*; 中山 智治*; 島 茂樹*; 淡路 敏之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(11), p.1349 - 1356, 2011/11

AA2011-0314.pdf:0.68MB

https://doi.org/10.3327/jnst.48.1349

福島第一原子力発電所の事故により海洋中へ放出されたIとCsの移行を数値シミュレーションにより計算した。計算結果は、海洋モニタリングで得られた観測点における放射性核種の時系列と良い一致を示した。また、4月上旬に北茨城市沖で採取されたコウナゴ内で検出された高濃度のIは大気から海洋表面へ沈着したIが原因であることが示唆された。さらに、太平洋の日本の東海域における放射性核種の濃度分布を計算し、3月中旬に大気中へ放出された放射性核種の海表面への沈着の影響が大きいことを示唆した。

緊急時環境線量情報予測システム(世界版)WSPEEDI第2版の開発

寺田 宏明; 永井 晴康; 古野 朗子; 掛札 豊和; 原山 卓也*; 茅野 政道

日本原子力学会和文論文誌, 7(3), p.257 - 267, 2008/09

https://doi.org/10.3327/taesj.J07.045

緊急時環境線量情報予測システム(世界版)の第2版、WSPEEDI-IIを開発した。これは、放射性核種の大気中濃度,地表沈着量、及び被ばく線量の計算により、国外原子力事故の日本への放射線影響の迅速な予測が可能である。WSPEEDI-IIは、実用に際して有用な次の機能を有する。(1)非静力学気象モデル導入により実現された、対象スケールに応じた適切な時・空間的分解能での放射性核種の大気拡散予測,(2)放出源情報が不明な場合に大気拡散予測結果と環境モニタリングデータから放出状況を予測する放出源推定機能,(3)欧米の同種の緊急時大気拡散予測システムとの大気拡散予測情報の交換機能,(4)システムの容易な操作が可能なWebベースの計算支援機能,(5)東アジア域での原子力事故への迅速な対応。本論文では、これらの新たなWSPEEDI-IIの機能について報告する。

緊急時対応のための長距離大気拡散計算による放出源推定手法の開発

古野 朗子; 茅野 政道; 山澤 弘実*

日本原子力学会和文論文誌, 5(3), p.229 - 240, 2006/09

https://doi.org/10.3327/taesj2002.5.229

原子力緊急時における放出源推定手法の開発を行った。対象とする情報は、放出点・放出開始時刻・放出継続時間・放出量の4つである。この手法では、可能な放出源情報の多数の組合せを初期条件とした多数の大気拡散計算を実行し、それぞれの計算結果をモニタリングサイトで取得された放射性物質の大気中濃度あるいは空気吸収線量率のデータと比較し、最も誤差の少ないケースを選択する手法を採択している。また本手法の正当性を検証するため、欧州拡散実験ETEXのデータを原子力緊急時のモニタリングデータと見なした推定計算も行った。

Development of a numerical simulation model for long-range migration of rice planthoppers

古野 朗子; 茅野 政道; 大塚 彰*; 渡邊 朋也*; 松村 正哉*; 鈴木 芳人*

Agricultural and Forest Meteorology, 133(1-4), p.197 - 209, 2005/11

https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2005.07.018

高精度の大気拡散モデルにイネウンカの飛来特性を組み込むことにより、イネウンカ類の長距離移動の高精度シミュレーションを行った。モデルは気象場を計算する大気力学モデルと粒子拡散モデルから成っている。またモデルにはウンカの飛び立ちエリア及び飛び立ち開始時間を推定する機能もある。本研究では、このモデルと1998年6月中旬の西日本でのネットトラップデータを用いて、飛び立ち域推定のケーススタディを行った。このシミュレーションでは、それぞれ緯度経度方向に2の広さを持った56の領域を飛び立ち可能地域と仮定した。この中から実際の飛び立ち領域を確定するために、それぞれの飛び立ちエリアから西日本の各地点に到達した計算値と実際の観測データを、順位相関係数を用いて比較した。相関が高く、飛び立ち域として可能だと思われる領域は、福建省や台湾を含む北緯2327の領域だった。このシミュレーションにおいて、飛翔限界温度と連続飛翔可能時間がもっとも精度を左右するパラメータであることが示された。

Experimental verification for real-time environmental emergency response system; WSPEEDI by European tracer experiment

古野 朗子; 寺田 宏明; 茅野 政道; 山澤 弘実*

Atmospheric Environment, 38(40), p.6989 - 6998, 2004/12

https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2004.02.074

WSPEEDIは、万一の事故時に環境中に放出された放射性物質の長距離移動を予測するために開発された緊急時システムである。WSPEEDIの1次版は既に完成されており、高い評価を得ているが、大気境界層の水平・時間変化を極めて単純にパラメタライズしているという欠点を持っている。この欠点を改良するため、大気境界層内の乱流拡散を計算することができる大気力学モデルを導入した新しいシステムの開発を行った。本研究では、ヨーロッパ拡散実験データを用いたシステム性能の検証結果について述べる。検証の結果、大気力学モデルで計算した高い水平分解能及び時間分解能の気象場はシステムの性能を大幅に向上させたことがわかった。また大気境界層についての単純なパラメタリゼーションの代わりに導入した乱流拡散モデルは、システムの精度向上に大きく寄与していることが明らかになった。