Моделирование атмосферного переноса радионуклидов в составе частиц пыли в окрестностях объектов хранения радиоактивных отходов

Abstract

Приведены результаты численного моделирования атмосферного переноса радионуклидов в составе пыли вокруг объектов хранения радиоактивных отходов бывшего ПО «Приднепровский химический завод» (ПХЗ). Для расчета атмосферного переноса использовались диагностическая метеорологическая модель CALMET и модель атмосферного переноса CALPUFF. Моделирование источника эмиссии пыли было выполнено на основе измерений концентраций радионуклидов в поверхностном слое грунта с использованием эмпирической формулы, позволяющей параметризировать мощность потока частиц грунта с помощью динамической скорости ветра и данных о подстилающей поверхности. Полученные путем моделирования средние значения концентраций находятся в пределах измеренных значений и могут быть использованы для оценки рисков персонала предприятия и населения в зоне влияния объектов ПХЗ.

Наведено результати чисельного моделювання атмосферного переносу радіонуклідів у складі пилу навколо об’єктів зберігання радіоактивних відходів колишнього ВО «Придніпровський хімічний завод» (ПХЗ). Для розрахунку атмосферного переносу використовувалися діагностична метеорологічна модель CALMET та модель атмосферного переносу CALPUFF. Моделювання джерела емісії пилу було виконане на основі вимірю­вань концентрацій радіонуклідів у поверхневому шарі ґрунту з використанням емпіричної формули, що дозволяє параметризувати потік пилу за допомогою динамічної швидкості вітру та даних про підстилаючу поверхню. Отримані шляхом моделювання середньорічні результати концентрацій аерозолю в повітрі знаходяться в межах вимірювань і можуть бути використані для оцінки ризиків персоналу підприємства та населення в зоні впливу об’єктів ПХЗ..

In this work we presented model setup and results of calculations of yearly average concentrations of radioactive aerosols at the Pridneprovsky Chemical Plant in Ukraine (PChP). For calculation of atmospheric transfer we used diagnostic meteorological model CALMET and model of atmospheric transfer CALPUFF. The simulation of air pollution by radioactive aerosols was carried out by using empirical formulas for PM10 resuspension rates depending on wind velocity and surface properties. The emission of radioactivity was estimated using PM10 emission rate multiplied on soil contamination of the corresponding territory which was estimated from measurements. Territories of tailings and surrounding areas were subdivided onto elementary subsources and for each elementary subsource time dependent resuspension rate was calculated. From the presented comparisons of calculated results with measurements it could be concluded that concentration of Ra-226 and U-238 is well reproduced in simulations at the territory of Suhachivske tailing. Calculated concentrations at Base-C tailing are somewhat overestimated. At the territories of West, South-East and Central Yarr tailings simulated results agree with observations for both Ra-226 and U-238. Results of calculations are suitable for an assessment of risks of the population. The presented results confirm that the developed methodology could be adapted and used for estimation of the influence of contaminated territories on air pollution due to resuspension in the vicinity to objects of similar to Pridneprovsky Chemical Plant.