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Development of a calculation system for the estimation of decontamination effect

除染効果評価システムの開発

佐藤 大樹; 小嶋 健介; 大泉 昭人; 松田 規宏; 岩元 大樹; 久語 輝彦; 坂本 幸夫*; 遠藤 章; 岡嶋 成晃

Satoh, Daiki; Kojima, Kensuke; Oizumi, Akito; Matsuda, Norihiro; Iwamoto, Hiroki; Kugo, Teruhiko; Sakamoto, Yukio*; Endo, Akira; Okajima, Shigeaki

東京電力福島第一原子力発電所の事故で放出された放射性物質による環境汚染の修復に向けた除染計画の立案を支援するため、除染前後の空間線量率の計算から除染効果を評価するソフトウェアCDEを開発した。CDEでは、新たに開発した線量率計算手法を用い、短時間に様々な除染シナリオの効果を調べることができる。本論文では、CDEの設計概念、入出力データ、線量率計算手法、精度検証、除染計画の検討及び公開後の利用状況を取りまとめた。空間線量率は、土壌と大気からなる無限平板体型に配置した線源から周囲の領域への単位放射能当たりの線量寄与割合のデータベース(応答関数)に除染対象地域の放射能分布を乗じて計算する。応答関数は、線源核種の放射性セシウムが土壌表面に分布している場合のほか、土壌中に存在する場合についても、複数の深さに対して評価している。開発した手法の検証として、単純化した計算体系における空間線量率と除染範囲の関係をCDEと汎用放射線輸送計算コードPHITSを用いて計算した結果、両者は極めてよい一致を示した。また、伊達市下小国地区における除染前の空間線量率分布をCDEで計算し、実測値と比較した結果、CDEは実際の汚染地域における空間線量率を適切に再現できることを示した。以上から、CDEには十分な予測精度があり、今後の除染計画の立案に活用できることを確認した。

A calculation system for the estimation of decontamination effect (CDE) has been developed to support planning a rational and effective decontamination. The method calculates the dose-rate distribution before and after decontamination, according to the distribution of radioactivity and the decontamination factor (DF), and uses a dose rate reduction factor (DRRF) to estimate the decontamination effect. The results that were calculated by using the CDE were compared with the results of measurements as well as with the results of calculations that were performed using a Monte Carlo particle transport code PHITS. It was found that the CDE successfully reproduced the measured as well as the calculated dose-rate distributions, requiring less than several seconds of calculation time.

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