第１章

排出放射能の環境移行に関する調査研究

1.1 総合的環境移行･線量評価モデルの精度向上と拡張
Improvement of the Advanced Environmental Transfer and Dose Assessment Model forRadionuclides Released from the Nuclear Fuel Reprocessing Plant in Rokkasho
五代儀 貴, 植田 真司, 長谷川 英尚, 阿部 康一, 久松 俊一
環境影響研究部

Takashi IYOGI, Shinji UEDA, Hidenao HASEGAWA, Koichi ABE, Shun’ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
We have developed the advanced environmental transfer and dose assessment model (AdvETDAM 1.0) forradionuclides released from the first Japanese commercial nuclear fuel reprocessing plant 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. The model consists of an atmospheric dispersion
model with a meteorological model (MM5), a terrestrial transfer model, an aquatic transfer model in Lake
Obuchi , which is a brackish lake neighboring the reprocessing plant, and its catchment area and a coastal marine
model for the Rokkasho coast.
To improve accuracy of the AdvETDAM 1.0, during FYs 2011 – 2012 we are planning to develop
submodels that describe (1) dispersion of radioiodine in different physical forms in the atmosphere, (2) snow
accumulation and melting on the ground, and (3) weathering of the radionuclides from leaf surface of crop plants
by rainfall. Since 3H discharged from the reprocessing plant into the Pacific Ocean was detected in Lake
Takahoko, which is another brackish lake near the reprocessing plant, an aquatic transfer model in the lake andits catchment area will be developed during FYs 2013-2015. A sensitivity analysis routine of parameters will bealso installed into the AdvETDAM by FY 2015.
In FY 2011, the first submodel to describe atmospheric dispersion of radioiodine was developed, because
129

I concentrations estimated by the AdvETDAM 1.0 did not agree well with measurement results. In thatsubmodel, gaseous radioiodine and particulate radioiodine in the atmosphere were separately treated, anddeposited at different velocities for each form. The AdvETDAM 1.1 was made by installing the submodel into
the AdvETDAM 1.0. We separately measured gaseous and particulate 129I concentrations in the atmosphere atIES, while the discharge rate from the main stack of the reprocessing plant was given as a total of gaseous andparticulate 129I. The proportion of gaseous 129I at the main stack was estimated by repeated calculation of theatmospheric dispersion to minimize the difference between the calculated and measured proportion. Although
the atmospheric 129I concentrations calculated with the estimated proportion had better agreement with themeasured ones than those obtained by the AdvETDAM 1.0, the agreement in the 129I deposition values wassomewhat deteriorated. Since the gaseous proportion of 129I in the atmosphere depends on climate conditions (airtemperature, humidity and solar radiation), a sub-program for estimate the proportion from the climateconditions was installed.

In order to evaluate environmental transfer of 3H including snow accumulation and melting, the NoahLand-Surface model and the Soil and Water Assessment Tool were selected for examination. We will choose thebetter one from the comparative calculations with measured results and install it into the AdvETDAM 1.1.
We collected the basic hydrological data of Lake Takahoko and its catchment area for model construction,
including the bathymetry and water quality (salinity etc.) of the lake, and geological setting, hydraulicconductivity of geological samples, groundwater level and river water flow rate in the catchment area.
1. 目的

2.3 鷹架沼に関するモデルを作成するためのデータ

大型再処理施設に由来する放射性核種の六ヶ所

取得

村とその周辺環境における中長期的挙動を予測し、鷹架沼における湖盆形態を明らかにするためにそれによる現実的な被ばく線量を評価するための、深浅測量を行うとともに、鷹架沼における水質構総合的環境移行・線量評価モデル（総合モデル）1.0

造（水温、塩分等）の変動を調査した。また、鷹の精度を向上する。そのため、これまでの調査で得架沼集水域の地質とその透水係数分布状況及び地られた放射性核種の形態別挙動の組み入れ及び地域下水位を明らかにするためにボーリング調査を実の自然環境を考慮した放射性核種の挙動の組み入れ施するとともに、河川流量に関する調査を実施し等を行う。更に、鷹架沼及びその集水域に関する放た。

射性核種移行モデルを構築し、モデルを拡張する。
平成 23 年度は総合モデル 1.0 に大気中放射性ヨウ素（129I）の物理形態別評価機構を導入した。また、

雪が 3Hの環境移行に与える影響を組み入れるため

3. 成果の概要
3.1 大気中放射性ヨウ素（129I）の物理形態別評価機
構導入の基本設計を行った。更に、鷹架沼に関するモデル

これまでの総合モデル 1.0 による大気中 129Iの計を作成するため、鷹架沼の湖盆形態や水質構造（水算では、乾性沈着は全量がガス態であるとし、湿温、塩分等）に関するデータ及び鷹架沼集水域の水性沈着は全量が粒子態であるとしており、六ヶ所

文データ（地質、透水係数、地下水位）を取得した。

村内の地表面沈着量計算値は比較的実測値と整合性が高いが、環境研における大気中濃度について2. 方法は実測値と乖離している。そのため、ガス態と粒

2.1 大気中放射性ヨウ素（129I）の物理形態別評価機

子態を分別して計算し、環境研での大気中 129I物理構導入

形態別比率（ガス態/粒子態、以下大気中 129Iガス態

形態別 129Iの沈着に関する取扱いやパラメータ比率）実測値を再現できるように、主排気筒からを文献より調査し、その結果を基に、大気拡散モ排出される大気中 129Iガス態比率を変化させる繰

デルの計算プログラムの改良を実施して、主排気り返し計算を行った。その結果を実測値からのフ筒から排出される

129

Iの形態別評価を可能とした。

32.2 降雪が Hの環境移行に与える影響の組み入れ
3

積雪時の Hの環境移行を評価するため、積雪・3

ァクター2 及び 5 以内の一致度として総合モデル
1.0 の結果とともにFig. 1 に示した。全体として一致度は向上するが、大気中濃度と地表面沈着量の融雪を評価するモデル及び降雪中の Hが融雪時に一致度には相反する傾向があり、両者の一致度を積雪から流出する過程を記述するモデルを文献よ共に増加させることはできなかった。

3

り調査し、積雪時の Hの環境移行評価法を検討しまた、大気中 129Iガス態比率実測値は結果が得らた。検討結果を踏まえ、降雪・積雪中の 3H移行にれるまでに時間がかかることから、気象条件（気関するサブモデルの基本設計を行った。

温、湿度及び日射量）と大気中 129Iガス態比率との単回帰分析結果を用いて、気象条件から大気中 129I

ガス態比率を求めるようにした。その結果、大気中濃度の計算結果は日射量依存を考慮した場合が最も60

整合性が良く、地表面沈着量は気温依存を考慮する

50

気中129

Iガス態比率の関連性を明らかにするためには更なるデータ蓄積が必要であるが、大気中 129I
ガス態比率を変化させる気象条件として気温、湿Agreement ratio (%)と最も整合性が良くなった（Fig. 1）。気象条件と大Factor 2

Factor 5

40302010度又は日射量を選択する機構を組み入れ、総合モデ

0ル 1.1 とした。

AdvETDAM 1.0Observed value

33.2 降雪が Hの環境移行に与える影響の組み入れ
積雪時の 3Hの環境移行を評価するためのサブモ

Depending on
relative
humidity

Depending on
global solar
radiation

Depending on
temperature(1) Atmospheric concentration

デ ル と し て 、 気 象 モ デ ル の 地 表 面 過 程 を NoahLand-Surface Model（NOAH LSM）に変更する方法と60

Soil and Water Assessment Tool（SWAT）モデルを用

50

計算結果により採用するモデルを決定することとした。
3.3 鷹架沼に関するモデルを作成するためのデータ取得
鷹架沼放射性核種移行モデル作成のため、鷹架沼の湖盆形態や水質構造（水温、塩分等）に関するデータを取得した。また、鷹架沼集水域放射性核種移Agreement ratio (%)

いサブ流域ごとに評価する方法を選択し、今後の試

Factor 2

Factor 5403020100
AdvETDAM 1.0 Observed value

Depending on Depending on
relative humidity global solar
radiation

Depending on
temperature(2) Deposition

行モデル作成のため、鷹架沼集水域の水文データ（地質、土壌分布、土壌の透水係数、河川流量、地下水位等）を取得した。

Fig. 1 The calculation results of 129I using the ratioof the gaseous form which changes depending
on climate conditions.
Calculation conditions with AdvETDAM:
calculation area, 50 x 50 km with a grid
resolution of 500 x 500 m; 2,400 m above
ground with 26 vertical intervals varying from
10 m to 175 m; calculation period, from Apr.
2006 to Dec. 2008.