2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a quick atmospheric dispersion calculation method in emergency responses to nuclear accidents
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16K01341
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
中山 浩成 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (50535903)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 原子力緊急時 / 即時評価 / 局所域大気拡散モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、非定常現象の予測に優れたLarge-Eddy Simulation(LES)モデルを用いることで、局所地形起伏・建築構造物などの影響を受ける複雑乱流場の中でも正確に大気拡散計算ができ、かつ、詳細データの提供が迅速に行える原子力緊急時のための局所域大気拡散予測手法の開発を行った。
まず最初に、短い吹走距離で任意の気象状況の再現を可能にする大気乱流の生成手法を開発した。次に、この計算手法を用いて、仮想気象条件下での大気拡散の事前計算を行って平均濃度分布を各平均風向でデータベース化した。平均風向が変化する気象状況下での大気拡散の計算も行い、平均風向の出現頻度に応じてデータベース化された濃度分布を重ね合わせて両者の濃度分布の対応性を調べた。その結果、平均風向間隔が10°以下であれば、濃度分布の重ね合わせにより良好に予測できることが示された。
以上の得られた知見を基に、最終年度は、現実気象条件下において実在する原子力施設を対象に大気拡散計算を行った。その結果、前線が通過するような平均風速・平均風向が短時間で急激に変化する気象条件下では、トレーサガスも地形の起伏や建物形状に起因する気流や森林内への取込み効果などが顕著に見られ、予想以上に複雑な拡散状況を示すことが分かった。こういった挙動に対しては重ね合わせによる濃度分布の予測も難しく、今後の検討課題にしたいと考えている。
しかしながら、代表的な気象条件においては、良好に予測できることが示されており、重合法を用いた局所域大気拡散計算手法は即時対応が可能であることを示唆することができたと言える。
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