2020 Fiscal Year Annual Research Report
Source term estimation method of radioactive materials during nuclear power plant accident by maritime radiation monitoring
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19H02649
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
小田 啓二 神戸大学, 海事科学研究科, 名誉教授 (40169305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小平 聡 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高度被ばく医療センター 計測・線量評価部, 研究統括(定常) (00434324)
梶野 瑞王 気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (00447939)
安田 仲宏 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (30392244)
河口 信義 神戸大学, 海事科学研究科, 名誉教授 (90234690)
金崎 真聡 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (90767336)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射線モニタリング / ブイ / 移流拡散シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子力発電所が発災した際、あらかじめ設置していた放射線モニターの測定データから放射性物質の放出率を迅速に逆推定する新たな手法の確立を目的として研究を進めている。本課題では、計算モデルによって得られる放射性物質の移流・拡散をレスポンス関数としてunfolding法で解くこと提案するとともに、地形の影響を受けにくく任意の地点を設定可能な海上特殊ブイを用いた放射線モニタリングシステムを開発する。
2020年度からは、unfolding法を用いた放出率逆推定手法の開発において、ブイ設置場所選定のために、これまで用いていた移流拡散シミュレーションのメッシュを11 km四方から2.75 km四方まで細分化した。これに伴い、拡散させるラグランジュ粒子数を増やすことで計算精度の低下を防いだ。細分化によってより狭い範囲の放射能濃度を求めることが可能となり、最適なブイ設置場所の選定を可能にした。
次に、放射線計測用海上特殊ブイについては、昨年度使用したブイ搭載用線量率計システム一式を複数用意し、地上にて多点計測実験を行った。このシステムは、海岸から数km以内の沿岸域における計測を想定しており、ドローンを用いてデータを回収する。その結果、検出器同士の距離が数百メートル離れていれば混線することなく、ドローンにてwi-fi経由で各検出器のデータを取得できることが分かった。一方で、海岸から数十km沖合に設置することを想定すると、データ回収のための通信手段は衛星通信に限られる。そこで、衛星通信による線量率データ回収実験を行う予定であったが、コロナ禍による半導体不足の影響を受け、衛星通信モジュールが手に入らなかったために実施できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
移流拡散シミュレーションによる海上放射線モニタリング用ブイの設置場所検討については、メッシュの細分化を完了させることで、最適配置を見出す手法が確立できたため、おおむね順調に進められたと考えられる。
また、沿岸域を想定したドローンによる線量率データの回収実験は、これまでに、海上での模擬実験、地上での多点計測にも成功したため、ほぼ完了したと言える。
一方で、海岸から数十km離れた海域にブイを設置することを想定した場合は、衛星通信が唯一のデータ回収手段となるため、2020年度は衛星通信を利用したデータ回収実験を行うことを想定していた。しかしながら、新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け、衛星通信業者との打ち合わせが中断されたとともに、衛星通信モジュールが半導体不足の影響により手に入らない事態となった。そこで、研究費を2021年度に繰り越し、モジュールを購入次第、地上実験に加えて海上実験も2021年度に行うこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度に実施できなかった衛星通信を介した放射線計測データの回収を試みる。
まず、2020年度に選定できなかったデータ回収に最適な衛星通信方法を衛星通信業者の協力を得て選定する。その後、最適なアンテナ及びモジュールを購入し、データ転送プロトコルを作成する。
いずれの衛星通信方法においても、wi-fiによる通信と異なり、通信速度が極めて遅いことが特徴として挙げられる。即ち、エネルギースペクトルも計測可能な既存の線量率計から出力されるデータをそのまま転送することは困難である。そこで、計測データをリアルタイムに転送するのではなく、一定時間データを蓄積して、必要なバイナリのみを出力するようにデータを加工するプログラムを開発する。
データ転送プロトコルとデータ加工プログラムの完成後、地上でのデータ転送実験を行う。また、一時的に設置可能な小型のブイにシステムを搭載して、衛星通信を利用した線量率およびスペクトルデータの回収実験を行い、海上での放射線モニタリング実証実験を完了させる。
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Research Products
(2 results)
