| 研究課題/領域番号 |
16K01341
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
自然災害科学・防災学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
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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| 研究協力者 |
竹見 哲也
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 大気拡散 / 大気乱流 / 原子力緊急時 / 数値シミュレーション / 局所域 / 重合法 / 即時評価 / 局所域大気拡散モデル / 局所域大気拡散 / Large-Eddy Simulation / 温度成層効果 / 数値予測 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、計算流体力学モデルを用いることで、地形起伏・建築物などの影響を受ける複雑乱流場の中でも正確かつ迅速に大気拡散計算ができる原子力緊急時局所域大気拡散予測手法の開発を行った。まず、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。これにより、正確かつ迅速に拡散計算が行えることを示すことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気拡散予測手法として、主に、正規分布型プルームモデルと計算流体力学モデルの2つの手法が挙げられる。前者は、簡易拡散方程式に基づく手法であるため、迅速かつ低コストで予測できるが、局所地形や建物の影響を厳密に考慮できないため、正確さに問題がある。一方、後者は地表面起伏や建物の影響を考慮して拡散予測を行えるが、計算負荷は高い。そのため、計算精度を追及すれば計算時間も増大するというトレードオフ問題が生じていた。本研究で開発した手法は、迅速かつ高い精度で拡散予測を行うことができ、従来のトレードオフ問題の概念を覆した画期的な緊急時対応が可能となる。
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