1.2 環境移行・線量評価モデルの高度化
Development of the Advanced Environmental Transfer and Dose Assessment Model forRadionuclides Released from the Nuclear Fuel Reprocessing Plant in Rokkasho
久松 俊一, 五代儀 貴, 植田 真司, 長谷川 英尚, 阿部 康一
環境動態研究部

Shun’ichi HISAMATSU, Takashi IYOGI, Shinji UEDA, Hidenao HASEGAWA, Koichi ABE
Department of Radioecology
Abstract
We have developed an environmental transfer and dose assessment model (ETDAM) for radionuclides
released from the first commercial nuclear fuel reprocessing plant in Japan, located in Rokkasho. The
computer code system was developed on a PC to describe atmospheric dispersion, terrestrial and aquatictransfers, and dose calculations for the released radionuclides. We have used it to estimate areal and temporal
distributions of the radionuclides around the plant and the radiation doses resulting from them. The aquatictransfer model targeted transfer of radionuclides in Lake Obuchi, a brackish lake neighboring thereprocessing plant. The Lake Obuchi model consists of a water current model and an ecosystem model
including lower trophic level organisms. The advanced environmental transfer and dose assessment model(AdvETDAM) is now being developed. AdvETDAM will have the features of ETDAM, and furthermore
include a meteorological model (MM5) for the atmospheric dispersion model, a catchment area model for
Lake Obuchi, an ecosystem model of higher trophic level organisms for Lake Obuchi, and a coastal marine
model. Development of AdvETDAM will be completed at the end of FY 2010.
Meteorological elements such as wind direction and velocity calculated by the meteorological model,
were introduced into the dispersion model through the interface that was constructed in FY 2009. The windfield data from the meteorological model were also processed by the data nudging method to approximate
data observed locally. Meteorological data observed at IES and JNFL were used for the nudging. Gamma-ray
dose rate data at IES during 2007-2008 were affected by 85Kr released from the spent nuclear fuelreprocessing plant. The simulated gamma-ray dose rate using the nudging method agreed fairly well with themeasured data, however, there were occasional disagreements.
The catchment area model is being constructed to describe the inflow of radionuclides from theFutamata River, which is the main river flowing into Lake Obuchi. In FY 2009, the hydrological parametersdescribing water flow in the catchment area were optimized to represent observed water inflow data of theriver. A function to handle transport of radionuclides (3H and 137Cs) by water in the catchment area wasdeveloped, and added to the model. A sub-model of fishes and benthos in Obuchi Lake was developed as apart of the ecosystem model of higher trophic level organisms in the lake. Biomass of several organisms,
such as oysters and polychaete of the benthos, were not well simulated, and showed that parameters in thesub-model need to be optimized. The coastal marine model simulating water flow in the near-shore areaaround the release point of wastewater from the plant was also constructed. The near-shore current produced
from the tidal flow and waves was introduced into this model. The coastal marine model simulated fairly- 11 -

well the flow data observed at the point located between the release point and Obuchi Fishing Port at themouth of Lake Obuchi. Concentration of 3H, which was released from the plant from July to December in2008, in seawater was estimated by the model. Simulated 3H concentrations in the fishing port agreed fairly
well with the measured data with some exceptions.
1. 目的

3) 尾駮沼高次生態系モデルの構築

六ヶ所村とその周辺の環境を対象として大型再処

平成 19 年度に行った基本設計に従い、尾駮沼の魚理施設より放出される放射性核種の影響を明らかに類、底生生物に関するサブモデルを構築し、機能をするため、放出後の中長期的な線量評価を可能とす確認した。

る総合的環境移行・線量評価モデルを作成する。モ

4) 六ヶ所沿岸海域モデルの構築

デルの作成は、現状の陸域移行・線量評価モデル並

平成 20 年度に行った基本設計に従い、
六ヶ所沿岸

びに尾駮沼低次栄養段階生態系放射性核種移行モデ

海域における放射性核種の局所拡散モデルの流動モル（尾駮沼低次生態系モデル）の統合、陸域移行モデルを構築し、機能を確認した。

デルへの気象モデルの組み込み、水域移行モデルへの尾駮沼集水域放射性核種移行モデル（尾駮沼集水3. 成果の概要

域モデル）と尾駮沼高次栄養段階生態系放射性核種1) 気象モデルの結合移行モデル（尾駮沼高次生態系モデル）の組み込み気象モデルと大気拡散モデルの間にインターフェ及び六ヶ所沿岸海域放射性核種移流拡散モデル（六イスプログラムを新設し、計算に必要なデータを気ヶ所沿岸海域モデル）の組み込みによる高度化とい象モデルに引き渡すとともに、気象モデルの計算結う順序で行う。

果を大気拡散モデルの入力データとして利用可能と平成21年度は平成20年度に大気拡散計算の精度向することにより、両モデルを結合した。

上のために導入した気象モデルを環境移行・線量評気象モデルと結合した大気拡散モデルについて、価モデルと結合し、機能を確認した。また、尾駮沼

環境研で実施した大型再処理施設から排出された放集水域モデルの放射性核種移行に関するモデルのう射性核種の実測値を用いて、短期計算及び長期計算

137

3

ち Csと Hに関する部分の構築を行うとともに、尾を行い、結合した大気拡散モデルの精度を検討した。

駮沼の魚類、底生生物に関するサブモデルの構築をその結果、これまでのモデルと比較して高い精度が行った。更に、海洋放出口と尾駮浜漁船だまり（尾得られる場合もあるが、逆に低い場合もあり、検討駮漁港）等を含む六ヶ所沿岸海域モデルの流動モデが必要であることが分かった。そこで、精度の改善

ルの構築を行った。のため、日本原燃及び環境研の気象観測データを適用したデータ同化機能を追加したところ、ある程度2. 方法の精度向上が見られた（Fig.1）。更に、新規に導入

1) 気象モデルの結合したレインアウトモデルについて、降水強度及び雲大気拡散計算の精度向上のために平成 20 年度の底高度の観測データと気象モデルの評価結果を比較調査で導入した、メソスケール気象モデル Mesoscale

することにより、レインアウトモデルの特性を確認

Modeling System 5th Generation（MM5）を陸域移行･した。更に、計算にかかる時間や出力されるデータ線量評価モデルと結合し、機能を確認した。

ファイルの大きさから、気象モデルと結合した大気

2) 尾駮沼集水域モデルの構築

拡散モデルの現実的な適用範囲は、10 分間隔変動の尾駮沼集水域モデルに

137

3

Cs と H を取り扱う機能を追加し、機能を確認した。

短期計算では 1 ヶ月間、それ以上長期の計算を行う
際には 1 時間間隔の風場計算を用いることが適切で- 12 -あることが分かった。

高次栄養段階の生態系モデルを構築し、平成 19 年 12) 尾駮沼集水域モデルの構築
137

月～平成 20 年 12 月の計算を行い、実測値と比較可
3

Cs と H を取り扱う機能能な項目に関して検証を行った。水質、藻場についを追加するとともに、平成 20 年度に行った水収支計ては一部を除き概ね現状を再現する結果が得られた

算に、各サブ集水域間の地下水移動過程を加え、更が、DOC の季節変動及び植物プランクトンの春季のに現地調査の結果に基づいたパラメータを導入した。

増殖は再現性が低かった。底生生物はカキ、多毛類

上述の改良を加えた水循環モデルを用いて、二又川の再現が十分でなかった。今後、モデルの再現性が尾駮沼集水域モデルに

3

河川水中の H 濃度及び尾駮沼堆積物中の137

Cs 濃度低かった結果についてパラメータの精査を行う予定

に関する試計算を行った。
尾駮沼湖底堆積物中の137である。
Cs 濃度を計算した結果、

4) 六ヶ所沿岸海域モデルの構築観測された深度分布と一致せず、今後、土壌における137

Cs 移動速度の見直しや、沼へ流入した堆積物
137

六ヶ所沿岸を対象とした流動場を計算する沿岸モデルの構築を行った。沿岸の流況を適切に再現する

Cs の溶脱過程等を考慮していく必要があため、モデルには潮汐流及び波浪による海浜流の効ると考えられる。また、二又川河川水中の 3H 濃度果を組み込んだ。実測流況を用いて検証を行った結を計算した結果、やや高い傾向にあるものの、全体果、計算結果は実測値を概ね良好に再現することが的には良く一致した。平成 13 年から平成 18 年までできた。また、大型再処理施設の海洋放出管から排の計算結果は特に良く一致しているが、
平成 19 年以出される放射性核種 3H の移流・拡散をシミュレー

降は計算結果が実測に比較して高くなる傾向にあっトするため、平成 20 年 7 月～12 月の期間の 3H の試た。

計算を行った結果、尾駮漁港海水中 3H 濃度の計算

3) 尾駮沼高次生態系モデルの構築

結果は、一部を除き、実測値と概ね一致した。

からの尾駮沼を対象として魚類、底生生物、藻場を含む

Simulated with 2009 atmospheric dispersion model
Simulated with z* atmospheric dispersion model coupled to meteorological model with data nudging
Observed

10
Dose rate (nGy h-1)

Dose rate (nGy h-1)

20
15
10
50
2007/9/21
8:00

2007/9/21
10:00

2007/9/21
12:00

2007/9/21
14:00

50
2007/9/21 2008/9/27
14:00
16:00

2008/9/27
16:00

2008/9/27
18:00

2008/9/27
20:00

Fig. 1 Dose simulated with ERDAM for 85Kr release from the spent nuclear fuel reprocessing plant.

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22:00