Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Dispersion of radioactive material across the northern hemisphere from Fukushima Daiichi Power Platn accidetn modeled with a random displacement stochastic particle model.

Dispersion of radioactive material across the northern hemisphere from Fukushima Daiichi Power Platn accidetn modeled with a random displacement stochastic particle model. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Pontus Von Schoenberg, Håkan Grahn
Ort: Umeå
Sidor: 21
Utgivningsår: 2013
Publiceringsdatum: 2013-12-31
Rapportnummer: (FOI-R--3746--SE)
Nyckelord Fukushima, kärnkraftverk, partikelspridningsmodell, Pello, deposition, torrdeposition, våtdeposition, Xenon, Cesium
Keywords Fukushima, nuclear power plant, stochastic random displacement particle model, Pello, deposition, dry deposition, wet deposition, Xenon, Caesium
Sammanfattning Den stora jordbävningen ca 130 km utanför Japans kust 11 mars 2012 och den efterföljande tsunamin orsakade stora skador på Japansk infrastruktur. Bland annat utsattes kärnkraftverket i Fukushima för strömbortfall vilket ledde till att stora mängder radioaktivt material läckte ut i atmosfären. Radioaktiviteten mättes på många håll framförallt på norra halvklotet. Vi har använt en stokastisk spridningsmodell för att simulera spridningen av det radioaktiva materialet. Detta gjordes för att verifiera att de halter av radioaktivitet som mättes går att simulera på skalor som täcker norra halvklotet. Xenon-133 (133Xe) är en ädelgas som släpptes ut under olyckan, som kan betraktas som en inert spårgas i detta samanhang. Jämförelsen mellan mätningar och modellering av 133Xe visar på goda korrelationer för de åtta stationer på norra halvklotet som analyserats, både gällande magnitud och variation i tiden. Det innebär att modellen är bra på att hantera det dynamiska spridningsförloppet även om det finns tecken på en överskattning av halterna jämfört med mätningarna. Mätningar av partikulärt cesium-137 (137Cs) i Sverige och Taiwan har använts för att jämföra hur väl modellen hanterar spridning av partiklar. 137Cs antas fästa på befintliga luftpartiklar när det släpps ut vid en reaktorolycka och tre olika aerosoldistributioner har testats för att se hur viktigt olika aerosolspektrum är för modelleringen. Studien visar att valet av aerosol är av mindre betydelse jämfört med övriga faktorer såsom deposition och dynamik när norra halvklotet simuleras. Nederbörd och våtdeposition är väldigt viktigt för den halt av radioaktivitet som finns kvar i luften efter transport. Den stokastiska spridningsmodellen använder sig av data från en väderprognosmodell för att driva spridningen. Efter en kalibrering av modellens nederbörd mot väderprognosmodellens nederbörd uppnåddes god korrelation mellan modell och mätningar av 137Cs. Däremot var variationen i tiden inte lika väl beskriven för 137Cs som för 133Xenon. Simuleringarna visar tydligt på vikten av bra modellering av våt- och torrdeposition. Stora delar av detta arbete är finansierat av Strålskyddsmyndigheten, SSM.
Abstract A massive earthquake took place about 130 km of the coast of Japan 11 March 2012 and the subsequent tsunami caused severe damages to the Japanese infrastructure. During this event the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FD-NPP) had power failures that led to release of radioactive material into the atmosphere which was monitored at many places, especially in the northern hemisphere. We have used a stochastic random displacement particle model to simulate the radioactive dispersion. This was used to verify that the levels of radioactivity that were monitored can be modeled on the scale of the northern hemisphere. Xenon-133 (133Xe) is an inert gas that was released during the accident and Xenon may be considered as a passive tracer in the atmosphere. The 133Xe simulation shows good correlation with measurements from eight stations in the northern hemisphere both in magnitude and in temporal variations. This shows that the model can handle the dynamics well even though there in general is an estimation of the magnitudes. Measurements of particulate caesium-137 (137Cs) in Sweden and Taiwan have been used to verify the modelling of dispersion of particulate matter. 137Cs is assumed to attach to particles in the surrounding air when released from an NPP. Three different aerosol distributions have been tested to verify the importance of the aerosol spectrum. The study showed that the choice of different aerosol distributions was of minor importance compared to other effects, such as deposition schemes and dynamics on these scales, in the simulations. The magnitudes of the simulated 137Cs concentration after calibration of the model precipitation with the weather field precipitation showed good correlation with measurements. However, the variations in concentration were not as good described for particulate 137Cs as for 133Xe. Furthermore, the simulations show the importance of an accurate modeling of the wet and dry deposition. Major part of this work has been founded by the Swedish Radiation Authority, SSM.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182