Радиоактивный выброс при запроектной аварии

Для моделирования распространения радиоактивного загрязнения в атмосфере при запроектной аварии/максимальной проектной аварии (ЗА/МПА) в зависимости от метеорологических условий использовалась автоматизированная система анализа и прогноза радиационной обстановки RECASS NT (ФИАЦ Росгидромета (ГУ НПО «Тайфун»)). Автоматизированная система RECASS NT получена РЦРКМ в рамках реализации Программы Союзного государства «Совершенствование и развитие единой технологии получения, сбора, анализа и прогноза, хранения и распространения гидрометеорологической информации и данных о загрязнении природной среды (второй этап) на 2003-2006 гг.». RECASS NT внедрена и много лет успешно используется в ФИАЦ Росгидромета, на российских АЭС (Ленинградской, Волгодонской, Нововоронежской, Кольской, Белоярской, Билибинской, Смоленской, Белоярской, Калининской, Курской), а также в Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга (РЦРКМ) Департамента по гидрометеорологии Минприроды Республики Беларусь.

Расчет распространения радиоактивного загрязнения при ЗА/МПА производился с использованием моделей различного пространственного разрешения. Это модели:

– мезо-масштабная – до 100 км (использовалась для МПА);

– трансграничная – ~ 10³ км для (использовалась для ЗА).

Модели рассчитывают поля плотности загрязнения подстилающей поверхности в результате сухого/влажного осаждения, проинтегрированной по времени приземной концентрации и поле приземной концентрации радионуклидов в конкретные моменты времени. Расчеты завершаются, когда облако удаляется от источника выброса на максимальное для модели расстояние или когда запас радиоактивного вещества уменьшился до 10¹⁴ от первоначального запаса.

Для функционирования моделей переноса загрязняющих веществ в атмосфере использовались данные объективного анализа и численного прогноза метеорологических параметров на стандартных геопотенциальных поверхностях из прогностических центров Всемирной метеорологической организации (ВМО), получаемые в РЦРКМ. Это расчетные поля метеорологических параметров на уровне земли (10 метров на уровнем земли для компонент ветра и 2 метра над уровнем земли для температуры) и на стандартных геопотенциальных поверхностях - 1000 ГПа; 925 ГПа; 850 ГПа; 700 ГПа; 500 ГПа. Результаты моделирования переноса радиоактивных веществ в атмосфере – данные интегрального выпадения радиоактивного вещества на подстилающую поверхность через 24 часа от начала аварии в виде пространственных полей со значениями в узлах сетки с регулярным шагом с заданными точностью и дискретностью. Полученные данные интегрировались в среду ГИС MapInfo в виде тематического слоя на цифровой карте территории Республики Беларусь масштаба 1:100000. Для моделирования переноса радионуклидов в атмосфере использовались данные прогностических полей метеорологических параметров в разные периоды года.

Для расчета радиоактивного загрязнения при метеорологических условиях летнего периода года был рассмотрен сценарий запроектной аварии (тяжелой) со следующими параметрами:

• период моделирования – 24 часа;

• продолжительность выброса – 1 час;

• состав выброса – йод-131, цезий-137;

• динамика верхней и нижней границ выброса – 21…25м;

• эффективный диаметр источника – 3м;

• скорость выхода – 1,8 м/с;

• перегрев – 30 ºС.

Выброс изотопов йод-131 – 10¹⁴ Бк, цезий-137 – 10¹³ Бк (предельный аварийный выброс (ПАВ).

Расчет радиоактивного загрязнения территории производился с использованием трансграничной модели. В случае трансграничного загрязнения производился расчет площади зон загрязнения (для различных уровней), попавших на территорию сопредельных государств.

Международные нормативные документы выделяют следующие зоны аварийного планирования мер по защите населения и их размеры:

• Зона предупредительных защитных мер (3…5) км – зона вокруг АЭС, в отношении которой проводятся мероприятия для осуществления срочных предупредительных мер в случае ядерной аварийной ситуации с целью снижения риска появления тяжелых детерминированных эффектов за пределами площадки. Защитные меры в пределах этой зоны должны приниматься до или вскоре после выброса радиоактивного материала или облучения на основе обстановки, создавшейся на АЭС.

• Зона срочных защитных мер (20 км) – зона вокруг АЭC, в отношении которой проводятся мероприятия, направленные на осуществление защитных мер в случае ядерной аварийной ситуации с целью предотвращения стохастических эффектов в той степени, в какой это практически осуществимо, путем предотвращения доз в соответствии с международными документами. Защитные меры в пределах этой зоны должны выполняться на основе мониторинга окружающей среды или в надлежащих случаях с учетом обстановки, создавшейся на АЭС.

• Зона ограничения потребления продуктов питания (300 км) – зона вокруг АЭС, в отношении которой проводятся мероприятия, направленные на осуществление контрмер (например, сельскохозяйственных), препятствующих пероральному поступлению радионуклидов с водой и пищевыми продуктами местного производства, и долгосрочных защитных мер с целью предотвращения больших коллективных доз облучения в той степени, в какой это практически осуществимо, путем предотвращения доз в соответствии с международными документами. Защитные меры в пределах этой зоны должны выполняться на основе мониторинга окружающей среды и продуктов питания.