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関東地方全域における福島第一原子力発電所事故由来の空間線量率に関する研究
http://hdl.handle.net/10748/00010298
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名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
---|---|---|
T01532-001.pdf (7.4 MB)
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|
Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||
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公開日 | 2018-10-23 | |||||
タイトル | ||||||
タイトル | 関東地方全域における福島第一原子力発電所事故由来の空間線量率に関する研究 | |||||
言語 | ||||||
言語 | jpn | |||||
資源タイプ | ||||||
資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||
資源タイプ | thesis | |||||
著者 |
荒井, 萌子
× 荒井, 萌子 |
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著者(ヨミ) |
アライ, モエコ
× アライ, モエコ |
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抄録 | ||||||
内容記述タイプ | Abstract | |||||
内容記述 | 2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴い、福島第一原子力発電所事故が発生した。この事故により環境中に^<131>Xe、^<131>I、^<134>Csおよび^<137>Csなどの人工放射性核種が大量に放出された。これらの人工放射性核種の総放出量は各機関によって推定されているが、2012年2月16日の原子力安全・保安院の発表によると~<131>Iについて約150PBq、^<137>Csについて約8.2PBqであったとされる。国際原子力事象評価尺度(INES)では、1986年に発生したチェルノブイリ原子力発電所事故と同等のレベル7「深刻な事故」と評価されており、日本の原子力発電所史上最大の事故であった。放出された人工放射性核種は日本の広範囲にわたって拡散されたことがわかっており、特に東日本では環境中の放射線量に大きな影響を与えた。この状況に対応すべく文部科学省では事故直後から環境放射線測定を実施し、その結果についてインターネットサイトで公表している。空間線量率の測定については航空機モニタリングの実施やモニタリングポストの設置、走行サーベイ法を用いた空間線量率の測定などが行われており、航空機モニタリングについては事故直後から実施されている。関東地方においては2011年9月に実施されているものの、関東地方のほとんどの地域が0.1-0.2μSvh^<-1>または0-0.1μSvh^<-1>の範囲で示されており分布状況の詳細な把握は困難である。また、航空機サーベイの問題点として、高度300mの地点からの測定になるため位置分解能が低いことが挙げられる。そのため、実際に人が居住することが可能な地域においてより詳細な結果を得るためには走行サーベイ法を用いた測定が望ましい。文部科学省では走行サーベイ法も実施しておりその結果も公表されているが、測定範囲が局所的であり、関東地方において未測定の地域が数多く存在しているのが現状である。各地方自治体においてもモニタリングポストの設置や定点での空間線量率の測定が行われているが、測定器や測定条件などが異なり、測定結果を一様に比較することは困難である。そこで本研究では、走行サーベイ法を用いて関東地方全域において同一の測定器および同一の測定条件により空間線量率を行い、地域ごとの詳細な分布状況を明らかにすることを目的とした。また、得られた空間線量率から人工放射性核種(長半減期核種)の減衰を補正することにより事故当時の空間線量率を推定し、過去の報告との比較を行った。空間線量率の測定は走行サーベイ法および定点測定法により実施した。走行サーベイ法では車内に測定器を設置した状態で関東地方全域を走行し、30秒ごとに計数率を記録した。同時にGPSにより緯度経度も記録した。定点測定法では測定地点を507地点選出し、車を停止して車内で2分間および車外で10分間、30秒ごとの計数率を記録した。定点測定法で得られた車内および車外の空間線量率の相関関係より、車体や測定器の位置のずれを補正するための遮蔽係数を都県ごとに算出した。本研究において遮蔽係数は1.37~1.76の範囲であった。また、車外における計数率(cps)から線量率(nGy h^<-1>)に変換するための線量換算係数(nGy h^<-1>/cps)を算出した。線量率は、車外の測定で得られた波高分布を22×22行の応答行列を用いてアンフォールディングすることにより得られた値を使用した。本研究で線量換算係数は1.07×10^<-3>~3.88×10^<-3>nGy h^<-1>/cpsの範囲であった。走行サーベイ法で得られた車内計数率にこれらの係数を乗ずることにより、空間線量率(nGy h^<-1>)を算出した。空間線量率は都県ごとに平均値、SD、中央値、最小値、最大値を算出し、また関東地方全域の空間線量率の分布をマップ化した。走行サーベイ法により得られた空間線量率の平均値は、東京都、埼玉県、千葉県、栃木県、群馬県、茨城県および神奈川県でそれぞれ59nGy h^<-1>、45nGy h^<-1>、55nGy h^<-1>、66nGy h^<-1>、44nGy h^<-1>、67nGy h^<-1>および45nGy h^<-1>であった。空間線量率マップより、栃木県北部および茨城県北東部の地域から千葉県北西部の地域にかけて広範囲に空間線量率が高い地域が広がっていることがわかった。UNSCEARの報告によると、関東地方における影響が大きかった人工放射性核種の沈着は大きく分けて二回あったことが知られている。3月14日から15日にかけて放出された放射性核種の拡散では原子力発電所から陸路により栃木県北部へ移動したとされ、降雨による湿性沈着をもたらした。また、3月20日から23日にかけての放出では、放出後太平洋沖に移動した放射性プルームがその後茨城県から千葉県にかけて南西方向に移動し、乾性沈着をもたらしたことがわかっている。これらの人工放射性核種の拡散および沈着により、空間線量率が上昇したと考えられる。また、空間線量率が高い地域放射性プルームが飛来した方向の斜面となっている点について、放射性プルームは比較的大気中の低い位置を移動する特性によるものであると考えた。この特性のため、標高の高い山岳部では放射性プルームの移動が妨げられ、沈着しやすい状況であった可能性が考えられる。事故当時の空間線量率を推定し、また、各地域の空間線量率について比較可能にするため、定点測定法により得られた空間線量率より長半減期核種(^<134>Csおよび^<137>Cs)の減衰を補正して2011年4月1日時点における空間線量率を算出した。短半減期核種(^<131>I、^<132>I、^<133>Xeおよび^<136>Csなど)は2011年7月にはスペクトルが観測されなくなったとの報告があるため、この推定法は長半減期核種のみの減衰を考慮したものである。2011年4月1日時点における推定空間線量率の平均値は、東京都、埼玉県、千葉県、栃木県、群馬県、茨城県および神奈川県でそれぞれ71nGy h^<-1>、60nGy h^<-1>、78nGy h^<-1>、116nGy h^<-1>、65nGy h^<-1>、100nGy h^<-1>および39nGy h^<-1>であった。また、この空間線量率をもとに算出した年実効線量は、栃木県において最大で0.33mSv h^<-1>、神奈川県において最小で0,11mSv h^<-1>であった。事故以前の報告と比較すると、栃木県では3,17倍の増加であり事故による影響が最も大きいことがわかった。同一の測定器および同一の測定条件により実施した走行サーベイにより、地域ごとの詳細な空間線量率分布を得ることができた。これにより、関東地方における空間線量率は福島第一原子力発電所事故の影響を受けて変化したことを明らかとした。また、人工放射性核種の沈着は一様ではなく、事故後の気象条件や地形によって地域差があることを明らかにした。 | |||||
内容記述 | ||||||
内容記述タイプ | Other | |||||
内容記述 | 首都大学東京, 2018-03-25, 修士(放射線学) | |||||
書誌情報 | p. 1-51, 発行日 2018-03-25 | |||||
著者版フラグ | ||||||
出版タイプ | AM | |||||
出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||
学位名 | ||||||
学位名 | 修士(放射線学) | |||||
学位授与機関 | ||||||
学位授与機関名 | 首都大学東京 | |||||
学位授与年月日 | ||||||
学位授与年月日 | 2018-03-25 |