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

Shun’ichi HISAMATSU, Takashi IYOGI, Shinji UEDA, 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. Thecomputer 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 weather model, a catchment area model and 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.
In FY 2008, we introduced the weather model to estimate metrological element data for more accurate
calculations of dispersion and deposition of atmospheric particles. The MM5 (Mesoscale Modeling System
5th Generation) was introduced, and tested by using weather data at the reprocessing plant for one month ineach of the four seasons in 2007. While the wind direction and speed estimated agreed well with themeasured data (r=0.58 - 0.83), the difference between estimated precipitation rates and actual ones was large(r=0.36 - 0.66).
The catchment area model is being constructed to describe the inflow of radionuclides from Futamata
River, which is the main river flowing into Lake Obuchi. In FY 2008, the hydrological parameters wereoptimized to represent water inflow data of the river. A sub-model for transfer of chemical substances such asN, P and C was also developed. A sub-model of a sea-grass colony in Obuchi Lake and marshland around thelake was developed as a part of the ecosystem model of higher trophic level organisms in the lake. While themodel of the sea-grass colony well describes biomass and basic production rate, the marshland model needs
to be improved for biomass representation. We also designed a 3D-hydrodynamic model as a base for thecoastal marine model to predict behavior of radionuclides released from the reprocessing plant through its
marine discharge pipe.

1. 目的

核種の局所拡散モデルの基本設計を行った。

六ヶ所村とその周辺の環境を対象として大型再処理施設より放出される放射性核種の影響を明らか

3. 成果の概要にするため、放出後の中長期的な線量評価を可能と1) 気象モデルの導入する総合的環境移行・線量評価モデルを作成する。

現有の環境移行・線量評価モデルの大気拡散モデ

モデルの作成は、①現状の陸域移行・線量評価モデ

ルでは、米国ローレンスリバモア研究所が開発した

ル並びに尾駮沼低次栄養段階生態系放射性核種移行ARAC2 を用いた風向・風速(風場)の計算を行い、こモデル（尾駮沼低次生態系モデル）の統合、②陸域れにレーダーアメダスによる降水データを組み合わ移行モデルへの気象モデルの組み込み、③水域移行せることで、大気拡散計算に用いる気象場を与えてモデルへの尾駮沼集水域放射性核種移行モデル（尾いる。ARAC2 による風場計算の際には比較的単純駮沼集水域モデル）と尾駮沼高次栄養段階生態系放な物理過程だけを模擬し、質量だけを保存している。

射性核種移行モデル（尾駮沼高次生態系モデル）のそこで、気温、気圧、湿度、雲の生成、降水を総合組み込み及び④六ヶ所沿岸海域放射性核種移流拡散的に模擬できる MM5 を導入した。これにより、風モデル（六ヶ所沿岸海域モデル）の組み込みによる場再現性の向上が期待でき、湿性沈着評価用気象デ高度化という順序で行う。

ータを計算できる。

平成20年度は大気拡散計算の精度向上のために気今年度は、MM5 のサンプルデータを用いてモデル象モデルを導入した。また、尾駮沼集水域モデルのの動作を確認した後、大型再処理施設周辺の地形デうち、物質移行に関するモデルの構築を行うとともータ等を用いた短期計算により MM5 に組み込まれに、尾駮沼における高次栄養段階の生態系モデルのているオプションの影響を検討した。適切なオプシ構築を行った。更に、海洋放出口と尾駮漁港等を含ョンを選択し、
平成 19 年のデータを用いて各季節別

む六ヶ所沿岸海域モデルの基本設計を行った。に 1 月間の長期計算を行った。計算に必要な気象データを 6 時間毎に入力し、入力後 1 時間毎に計算値

2. 方法を出力させ、実測値との相関を求めた結果を Fig. 11) 気象モデルの導入に示した。その結果、風向･風速等を概ね模擬できて大気拡散計算の精度向上のために、平成 19 年度のはいるが、降水強度は実際の気象データとの乖離が調査により決定したペンシルバニア州立大学（PSU）あった。更に、観測データを用いたデータ同化機能及び米国大気科学研究所（NCAR）で開発されたメの効果を確認したが、1 地点のデータを用いた同化

ソスケール気象モデル Mesoscale Modeling Systemの効果は大きくなかった。

5th Generation（MM5）を導入した。

2) 尾駮沼集水域モデルの物質移行に関するサブモ2) 尾駮沼集水域モデルの物質移行に関するサブモ

デルの構築

デルの構築
尾駮沼集水域モデルのうち、N、P、C 等の移行に

尾駮沼集水域モデルの地下水浸透過程及び降水量の取り扱いに関するパラメータの精査を行い、河川関するサブモデルの構築を行った。

流量予測精度を向上させた。また、尾駮沼集水域モ3) 尾駮沼高次生態系モデルの構築

デルの物質移行に関するサブモデルを構築し、河川

平成 19 年度に行った基本設計に従い、尾駮沼の藻

水中等の N、P、C 濃度の計算を行うことができるよ場、湿地生態系の生物現存量等に関するサブモデル

うにした。

を構築した。

3) 尾駮沼高次生態系モデルの構築

4) 六ヶ所沿岸海域モデルの基本設計

尾駮沼高次生態系モデルの藻場、湿地生態系に関大型再処理施設排水の海洋放出口と尾駮浜漁船だするサブモデルの構築を行った。アマモの現存量、まり（尾駮漁港）等を含む沿岸海域における放射性基礎生産量は概ね再現することができたが、湿地生態系サブモデルは改善が必要であることがわかった。

物を組み入れる必要がある。そこで、1,350 m の正4) 六ヶ所沿岸海域モデルの基本設計

方格子から成る 35×46 km の領域（Fig. 2、第 1 領域）

六ヶ所沿岸海域についての既存資料の収集及び整に 2 段のネステイングを掛けて、約 4×9 km の範囲理を行い、六ヶ所沿岸海域モデルの基本設計を行っを 150 m の正方格子で形成することとした（Fig. 2、た。本モデルは、海洋放出された放射性核種の尾駮第 3 領域）。なお、第 1 領域の海況は青森県が別途開沼への流入を模擬することを目的としており、防波発している六ヶ所村沖合モデルの計算結果を用いる。

堤等の岸近傍の海流に大きな影響を与える人工構造

Wind direction
Wind direction at main stack exit
TemperatureWind speed
Wind speed at main stack exit
Precipitation

Correlation coefficient

1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
JanFig. 1AprJulOctCorrelation coefficient between estimated and meteorological elements measured at theRokkasho nuclear fuel reprocessing plant in for one month in each season in 2007.

Meteorological elements are at ground level except for wind speed which is at the main stackexit

Third calculation area
150 m gridSecond calculation areaJNFL release point

450 m gridFirst calculation area
1350 m grid

Third calculation area
150 m gridFig. 2

Calculation area of coastal marine model for Rokkasho.