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2011年10月29日 (土)

国立環境研究所の放射能プルーム拡散のシミュレーションについて

国立環境研究所の放射能プルーム拡散のシミュレーションについて

 国立環境研究所から福島第一原発事故の放射能プルーム拡散のシミュレーションが、平成23年8月25日に発表された。3月に海外の気象及び原子力安全関連から多くの同様のものが報道されていた。比較してみる。

IRSNの放射能雲大気

中拡散シミュレーション

フランス放射線防護原

子力安全研究所

●オーストリア気象

地球物理局(ZAMG)

作成の放射性物質

拡散シミュレーション

国立環境研究所

の放射性物質の大

気輸送沈着シミュ

レーション

Irsn Zamg_20110314_20 Conc__cs137_20110315_18

フランス、オーストリアの場合、目的が住民の緊急避難であったが、国立環境研究所のシミュレーションは、事故から半年後に発表したものであって緊急避難が目的ではない。放射能による土壌汚染の推定計算であり、2011年8月末に文部科学省が発表した放射線量等分布マップ及びセシウム137の土壌濃度マップの実測データと照合されている。内容は素晴らしいものであり、多くの国民の疑問に答え、真実にせまることによる安心感を与えるほどの出来栄えである。民主党原発事故影響対策プロジェクトチーム第28回総会(平成23年8月2日)での説明資料を元に一部を紹介する。

●例1
_20110315_19
●例2
_20110321_18_2

 結果は良く実測と一致しているが、これで済まないのシミュレーション計算で

ある。大気輸送沈着シミュレーションには原発からの放射性物質の排出量の

仮定に難しさが残っている。3月12から3月14日の間の1号機、3号機の爆発

事故及びメルトスルーによる格納容器からの漏れによる排出量の推定が極端

に低いのである。3月12から3月14日の間は放射性プルームがほとんど東側

の海に流れたので問題は少ないのだが、3月14日の後半から3月15日未明

にかけて原発から放出されたプルームが首都圏、静岡県に流れており、その

排出量の仮定が少ないのは問題が大きい。
 「原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書」で1号機

、2号機、3号機のセシウム、ヨウ素の放出率(排出量)について述べている。

下記に抜粋する。

(2)放射性物質の空気中への放出の推定について
① 解析に基づく推定
原子力安全・保安院は、・・・・・省略・・・・・・
 地震後、放射性物質の放出が顕在化したのは、3 月12 日明け方に福島第一

原子力発電所敷地内のモニタリングポストMP-6 付近でのモニタリングカーに

よる測定で空間線量率が上昇した時のものである。この時、1 号機では格納

容器圧力が異常上昇したうえで若干の圧力低下が見られたことから、格納容

器からの漏えいが発生し、大気中に放出があったものと推定できる。解析では、

既に燃料の溶融が始まっているとの結果となっている。その後の同地点での

モニタリング測定で12 日昼までの間に線量率が上昇しているが、その間、1 号

機ではベント操作を続けていたものの、D/W圧力は14 時頃まで有意には低下

していない。原子炉内では溶融した燃料からS/C に希ガス等の非凝縮性ガス

が放出され、環境中に漏えいが続いていたとも考えられる。
 (注記1)東京電力は、12 日14 時30 分にD/W 圧力が低下し、ベントが成功

したと判断している。この時点において、原子炉容器等での沈着やS/C での

吸収がなされなかったヨウ素等も含めた放射性物質が大気中へ放出され、

プルームの影響でMP-4 付近での測定で約1mSv/h が観測されたものと考え

られる。また、福島県が夕方から開始した南相馬市合同庁舎での測定で

20μSv/h が観測されており、このプルームが弱い北風で一旦南に流れたのち、

強い南風に風向が変わったため、拡散しながら北に流れた影響と考えられる。
 (注記2)13 日8 時から9 時にかけて、MP-1,4,6 付近で有意に線量率が

上昇している。3 号機で原子炉水位が低下し燃料が露出した後でのベント操作

をしており、その影響と考えられる。なお、この時期は弱い西風から南風に変

わっていく気象条件であったため、このプルームが拡散して北上したものと

推定される。南相馬市での測定では、およそ1μSv/h 程度の線量率上昇に

なっている。なお、3 号機からの放出はD/W 圧力が複数回にわたって低下し

ており、それに対応してMP-1,4,6 付近で有意に線量率が上昇していることが

確認できる。
 (注記3)14 日午前中にも複数の線量率の上昇が確認されているが、各

プラントでの放出に関係すると思われる事象の情報は得られていない。その

ため、線量率上昇の原因は定かではないが、13 日までに放出された放射性

物質により、それぞれの測定箇所でのバックグラウンドが上昇しており、沈着

した放射性物質が再浮遊して空間線量率が上昇した可能性も考えられる。

14 日21 時、MP-6 付近で約3mSv/h の空間線量率が測定されている。
 (注記4)その後、一旦空間線量率が下がったものの、15 日6 時以降再度

上昇し、9時には約12mSv/h の数値が測定されている。14 日21 時は2 号機

では、ウェットベントによりD/W 圧力の低下がみられている。また、15 日6 時

頃には2 号機で爆発音とともにS/C 圧力が低下していることから、2 号機から

の放射性物質の放出と考えられる。ただし、4 号機の原子炉建屋の爆発も

同時期に発生しており、明確な区別ができない状況である。この時期はおお

よそ北風であったため、プルームは南下し、茨城県東海村の独立行政法人

原子力日本原子力研究開発機構等で線量率の上昇とともに、大気中から放

射性ヨウ素等が検出されている。さらにMP-6 付近において、15 日23 時と16

日12 時にも空間線量率の上昇が見られており、前者は3 号機、後者は2 号

機においてD/W 圧力の低下が見られることから、それぞれ3 号機及び2 号

機からの放出と考えられる。
・・・・・省略・・・・・・
 注記は私が加えた。

注記1 注記2 注記3 注記4
2011/3/12 15:29 2011/3/13 08:33 2011/3/14 21:37 2011/3/15 09:00
1015μSv/hr 1204μSv/hr 3130μSv/hr 11930μSv/hr
計測場所=MP-4付近 計測場所=MP-4付近 計測場所=正門付近 計測場所=正門付近
風向=南南東 風向=西南西 風向=南東 風向=北東
風速=0.7m/s 風速=0.4m/s 風速=1.7m/s 風速=1.5m/s
_20110312_1529_2  _20110313_0833_2  _20110314_2137 _20110315_0900

1123_0528_2

 ここで、ぼやき川柳を一句「ダウンだと スルー認めぬ 仮定かな」政府はメルト

ダウンは認めたがメルトスルーは認めていない。原子炉のセンサー類は信じられ

ない。
 原発敷地内のモニタリングデータの変化とJNES(原子力安全基盤機構)による

原発事故シミュレーションより推定したメルトスルーを元に放出率を見直すと、
●1号機は、電源喪失後13.8時間後の2011/3/12 05:25にメルトスルーが発生し、

格納容器に穴があいた。この直後に空間線量率が上昇した。2011/3/12 15:36に

爆発を起こした。MP-4付近で測定された空間線量率は1015μSv/hrと2号機の11930μSv/hrに比べ小さいが、プルームの流れを比較すれば、放出率はほぼ同

一ではないかと推定する。
●3号機は高圧注水系停止後6.9時間後の2011/3/13 09:36にメルトスルーが

発生し、格納容器に穴があいた。この直後に空間線量率が上昇した。
2011/3/14 11:00に爆発を起こした。MP-4付近で測定された空間線量率は

1204μSv/hrと2号機の11930μSv/hrに比べ小さいが、プルームの流れを比較

すれば、放出率はほぼ同一ではないかと推定する。
1号機、3号機も2号機と同様に格納容器に穴があいていると考えると、同一の

放出率を考えるのが適当である。
しかし、私の推測では1号機、3号機の溶融デブリは基礎コンクリートを突き抜け

地下深くに沈降し、2号機の溶融デブリはサプレッションプールに留まっているの

で2号機の方が1号機、3号機よりも放出率が大きいものと推定している。
131_i_137_cs_2011051 福島第1原子力発電所事故に

伴う 131 Iと 137 Csの大気放出量

に関する試算_平成23年5月12日
131i_137cs__ 福島 第一 原子力発電所事故に

伴う 131 Iと 137 Cs の大気放出量

に関する試算 の大気放出量に

関する試算― 3月12日から15日

までの放出率の再推定 -平成

23年8月22日
_  原発からの放射性物質の放出

率_見直しについて。
原発敷地内のモニタリングデータ

の変化とJNES(原子力安全基盤

機構)による原発事故シミュレーシ

ョンより推定したメルトスルーの推定を以下に述べる。
●1号機は、電源喪失後13.8時間後の2011/3/12 05:25にメルトスルーが発

生し、格納容器に穴があいた。この直後に空間線量率が上昇した。2011/3/12

15:36に爆発を起こした。MP-4付近で測定された空間線量率は1015μSv/hrと

2号機の11930μSv/hrに比べ小さいが、プルームの流れと測定地点を比較す

れば、放出率はほぼ同一ではないかと推定する。
詳細は「1号機の爆発事故を見直す_2011/06/25」を見てください。
●3号機は高圧注水系停止後6.9時間後の2011/3/13 09:36にメルトスルーが

発生し、格納容器に穴があいた。この直後に空間線量率が上昇した。
2011/3/14 11:00に爆発を起こした。MP-4付近で測定された空間線量率は

1204μSv/hrと2号機の11930μSv/hrに比べ小さいが、プルームの流れを比較

すれば、放出率はほぼ同一ではないかと推定する。
1号機、3号機も2号機と同様に格納容器に穴があいていると考えると、同一の

放出率を考えるのが適当である。
しかし、私の推測では1号機、3号機の溶融デブリは基礎コンクリートを突き抜け

地下深くに沈降し、2号機の溶融デブリはサプレッションプールに留まっている。

このために2号機の方が1号機、3号機よりも放出率が大きいものと推定している。
詳細は「福島第1原発1・2・3号機のメルトスルー及び4号機爆発について

_2011/06/12」を見てください。
 国立環境研究所の放射性物質の大気シミュレーションは原発の排出量を

原子力安全委員会5/12発表資料をもとにデータ化している。
 原子力安全委員会は8/12に再度、1号機・3号機の爆発事故出の放出率を

見なおしている。
 私は8/12の見直しも不十分だと考えている。3/14-23時のデータは1号機、

3号機のメルトスルーの合計と考え、この数値を3/13-10時まで左に伸ばし、

その先は更に半分の放出率とする。この線の上に爆発分を加算する。上記

のグラフを参照ください。国立環境研究所さんには、3月15日以前の放出率

を破線から実線に増やして再度、放射性物質の大気輸送沈着シミュレーション

を計算して欲しいと思います。期待しています。

__2 京大原子炉実験所の小出裕章

さん(助教)は、東京出張中の3月

15日に台東区で採取された空気

の分析結果を3月18日に公表した。
Photo 3/15 東京都世田谷区の大気の

分析結果
__3  国立環境研究所の放射性物質

の大気輸送沈着シミュレーション

の結果_3月15日12時
 3月15日の東京都台東区、東

京都世田谷区の分析結果の11時

のデータを比較すると、セシウム

137の濃度は台東区では130Bq/m3、

世田谷区では60Bq/m3である。
 大気輸送沈着シミュレーションの

数値は20~30Bq/m3の間であり、

実測と計算結果の差が大きい。
 今回の計算で使用したダストサン

プリングデータの一つである日本分

析センター(千葉市稲毛区山王町

295-3)の測定値を調べた。

2011/3/15 ~ 2011/3/16間の

セシウム137の濃度は1.4Bq/m3であり、1時間当たりにすると0.06Bq/m3と極

めて低い値である。プルームの流れていない場所のデータを元に原発の排出量

を推定してはいけない。
 放出量の仮定の見直しにより、3/15の千葉県北西部のホットスポット、宇都宮

市方面へのプルームの拡がり及び静岡でのお茶の汚染、3/12の南相馬市の

初期の汚染が説明できるようになると思います。

参照資料のリンクリスト
福島第一原子力発電所から放出された放射性物質の大気輸送沈着シミュレーション
国立環境研究所 記者発表(平成23年8月25日)
IRSNの放射能雲大気中拡散シミュレーション_フランス放射線防護原子力安全研究所
オーストリア気象地球物理局(ZAMG)作成の放射性物質拡散シミュレーション
民主党原発事故影響対策プロジェクトチーム第28回総会(平成23年8月2日)での説明資料
原子力安全に関するIAEA閣僚会議に対する日本国政府の報告書_平成23年6月
福島第1原子力発電所事故に伴う 131 Iと 137 Csの大気放出量に関する試算_平成23年5月12日
福島第1原子力発電所事故に伴う131I と 137Cs の大気放出量に関する試算_平成23年8月22日
福島原発事故の現状について  小出裕章(京都大学原子炉実験所)
都内における大気浮遊塵中の核反応生成物の測定結果について_平成23年3月15日~23日
台東区で採取された空気の分析結果を公表
放射能測定結果について_日本分析センター

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