نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران محیط زیست ، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه صنعتی قم

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم

3 مدیر کل مرکز علوم جوی و اقیانوس شناسی ، سازمان هواشناسی کشور

چکیده

اهمیت استفاده از انرژی‌های پاک، در بخش‌های دیگر انرژی آشکار گردیده است. در این میان، انرژی هسته‌ای و استفاده از آن در تولید برق جزء انرژی‌های نسبتا" پاک به شمار می آید. از طرفی بروز حادثه در نیروگاه‌های هسته‌ای مثل حوادث چرنوبیل و فوکوشیما تأثیرات دراز مدت و نامطلوبی بر روی محیط زیست و سلامتی انسانها می‌گذارد. با توجه به اهمیت استفاده از مدل‌های هواشناسی در پیش بینی و ردیابی مسیر انتقال آلاینده‌ها و از طرفی تلفیق آن با مدل‌های پخش آلودگی می توان تا اندازه‌ای از پیامدها و اثرات سوء آن کاست.
هدف از این مقاله بررسی انتشار مواد رادیواکتیوی مثل ید 131 به دلیل آثار بیولوژیکی این ماده در صورت بروز حادثه در نیروگاه بوشهر است که با توجه به عواملی مثل جهت و سرعت باد و شرایط توپوگرافی محیط به میزان پخش و انتشار این ماده می‌پردازد. بدین منظور با استفاده از مدل پیش بینی WRF-Chem داده‌های ورودی هواشناسی به مدل گوسی AERMOD داده شد. سپس به کمک نرم افزار AERMOD توزیع مواد رادیو اکتیو مدل‌سازی گردید. با استفاده از میانگین غلظت در خروجی AERMOD ، اکتیویته این محصول برحسب گرم بر ثانیه بر مترمربع محاسبه شده و میزان واپاشی و پخش آن در شعاع 50 کیلومتری اطراف نیروگاه در120ساعت در چهار فصل مختلف سال پس از وقوع حادثه مورد بررسی قرار گرفت. خروجی مدل نشان می‌دهد که میزان انتشار در فصل زمستان بیشتر از سایر فصل‌های سال بوده و با توجه به جهت باد انتشار مواد رادیواکتیو به سمت شهر و مرکز جمعیتی بوشهر نخواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of nuclear atmospheric emission for hypothesis accident in Bushehr NPP using numerical weather prediction model

نویسندگان [English]

  • amir khanjani 1
  • Bayramali Mohammadnezhad 2
  • Behzad Layeghi 3

1 Master of Environmental Civil Engineering, Faculty of Engineering, Qom University of Technology

2 Department of Civil Engineering; Faculty of Technical Engineering; Qom University of Technology (QUT)

3 General Manager of the Center for Atmospheric Science and Oceanology, National Meteorological Organization

چکیده [English]

The importance of using clean energies in other parts of the energy has become apparent to everybody. In the meantime, nuclear energy and its use in generating electricity is part of a relatively clean energy. On the other hand, the incident at nuclear power plants, like the Chernobyl and Fukushima incidents, has long-term and adverse effects on the environment and human health. It also has a continental scale, and the transmission, transference, and transport of radioactive material caused by it is miles away from the site of the incident. Considering the importance of using meteorological models in predicting and tracking the transmission paths of pollutants and, on the other hand, integrating them with pollution diffusion models can reduce some of its consequences and impacts. The purpose of this paper is to investigate the distribution of radioactive substance such as iodine 131 due to the biological effects of this substances in the event of an accident at Bushehr Power Plant, Which due to factors like wind direction and wind speed and topographic conditions of the environment, the amount of propagation and release of this substance is discussed. For this purpose, using the WRF-chem prediction model, the meteorological data input were obtained to the AERMOD Gaussian model. Then, using AERMOD software, was calculated and modeled for dispersion and propagation of this material. For the purpose of model verification and closer examination, meteorological data were simulated in four different seasons of 2018.

کلیدواژه‌ها [English]

  • WRF-Chem
  • Distribution of radioactive substances
  • Simulation
  • Bushehr power plant
  • AERMOD
1- معماریان و همکاران، شبیه‌سازی انتقال، پخش جوی و نهشت آلاینده‌های هسته‌ای رها شده از یک حادثه‌ی فرضی در نیروگاه بوشهر، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 43، شماره 3، پاییز 1396، صفحه 635-650. 2- لایقی و همکاران، حساسیت سنجی شبیه سازی های مدل WRF به پارامترسازی‌های فیزیکی درمحدوده خلیج فارس و دریای عمان در زمان مونسون تابستانی، مجله ژئوفیزیک ایران، جلد ١١، شماره 1، 1396، صفحه 1-19. 3- قادر و همکاران، شبیه‌سازی انتشار آلاینده‌های خروجی از دودکش نیروگاه بوشهر، مجموعه مقالات پانزدهمین کنفرانس زئوفیزیک ایران، اردیبهشت، صفحه 29-32. 4-Till, J.E. and Grogan, H. A.: Radiological risk assesment environmental analysis, Oxford Univercity Press, Oxford, New York, 702 pp, 2008. 5-Hu, X., et al., Modeling and sensitivity analysis of transport and deposition of radionuclides from the Fukushima Dai-ichi accident. Atmospheric Chemistry and Physics, 2014. 14(20): p. 11065-11092. 6-Fei, J. F., Wang, P. F., Cheng, X. P., Huang, X. G. and Wang, Y., 2014, A regional simulation study on dispersion of nuclear pollution from the damaged Fukushima Nuclear Power Plant, Science China: Earth Sciences, 57. 1513–1524. 7- Kindap, T., Turuncoglu, U. U., Chen, S. H., Unal, A. and Karaca, M., Potential Threats from a Likely Nuclear Power Plant Accident: a Climatological Trajectory Analysis and Tracer Study, Water Air Soil Pollut, 2008. 8- Stockwell, W.R., et al., The second generation regional acid deposition model chemical mechanism for regional air quality modeling. Journal of Geophysical Research, 1990. 95(D10): p. 16343. 9- Cimorelli, A.J., et al., AERMOD: A dispersion model for industrial source applications. Part I: General model formulation and boundary layer characterization. 2005. 44(5): p. 682-693. 10- Perry, S.G., et al., AERMOD: A dispersion model for industrial source applications. Part II: Model performance against 17 field study databases. 2005. 44(5): p. 694-708. 11- Snyder, W.H., et al., The structure of strongly stratified flow over hills: dividing-streamline concept. 1985. 152: p. 249-288. 12- Cimorelli, A.J. and e. al., AERMOD: description of model formulation. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Quality Planning and Standards. Emissions Monitoring and Analysis Division, Research Triangle Park. North Carolina, EPA-454/R-03-004, 91 PP. 2004. 13- Venkatram, A., et al., A complex terrain dispersion model for regulatory applications. 2001. 35(24): p. 4211-4221. 14- Schulman, L.L., et al., Development and evaluation of the PRIME plume rise and building downwash model. 2000. 50(3): p. 378-390. 15- Kesarkar, A.P., et al., Coupling of the Weather Research and Forecasting Model with AERMOD for pollutant dispersion modeling. A case study for PM10 dispersion over Pune, India. 2007. 41(9): p. 1976-1988. 16- Sandalls, F., M. Segal, and N.J.J.o.E.R. Victorova, Hot particles from Chernobyl: a review. 1993. 18(1): p. 5-22. 17- Nuclear Energy Agency, "Assesment of Radiological and Health Impact". 2002: NEA opublications.