Skip to main content

AS Seminar: Modelované versus měřené hodnoty vnějšího ozáření z radioaktivního mraku v blízkém okolí JE Dukovany

Date
Room

V souvislosti se současnými trendy v oblasti zvyšování bezpečnosti jaderných energetických zdrojů reagujeme na určitý zájem o bližší analýzu určování dávek externího ozáření v blízkém okolí JE Dukovany v časné fázi hypotetického mimořádného úniku radioaktivity. K existujícím reálným měřením na síti detektorů kolem JE jsou modelovány komplementární hodnoty dávek z mraku. Základní úlohou potom bude otázka syntézy a využití obou výsledků pro zpřesnění odhadů radiologického zatížení populace v okolí jaderného zdroje. Model musí respektovat vnější mantinely úlohy zadané z vnějšku odpovědnými autoritami na elektrárně případně krizovým řízením (dynamika a intenzita úniku, meteorologie na elektrárně, ale i konfigurace měřící sítě a samotná procedura měření na čidlech).
Model vychází z popisu šíření pomocí diskrétních Gaussovských obláčků (pulzů) synchronizovaných s intervaly měření na čidlech. Protože se měření na terénu provádějí kumulativně s intervalem 10 minut (pak jsou vždy čidla vynulována), je třeba modelovat hodnoty fluence (toku) fotonů na čidlech (a tím i dávky  záření) jako integrální 10ti minutové hodnoty. V konkrétní desetiminutovce se fluence počítá z polohy mraku nad terénem během tohoto časového intervalu, která je dána superpozicí polohy aktuálního úniku v novém pulzu a reziduálních složek z předchozích pulzů. Základní snahou při vývoji modelu je získat co nejrychlejší algoritmus při zachování dostatečné přesnosti, aby bylo možno výhledově uvažovat o použití bayesovských metod interpretace výsledků. Pro zrychlení výpočtu je zavedeno multi-grupové schéma fluence fotonů (inventář úniku nahrazen osmi ekvivalentními energetickými grupami fotonů emitovaných při radioaktivních rozpadech) nahrazující klasický multi-nuklidový přístup. Významné zrychlení mohou přinést další kroky (například užití klasického polonekonečného modelu mraku ve „větších “ vzdálenostech od zdroje úniku – třeba po hodinovém šíření- obcházející nutnost použití časově náročnější 3-D Gauss-Legendre kvadratury pro výpočty fluence fotonů). Vypracovaný výpočetní kód zahrnuje parametrizaci modelu (minimálně intenzitu úniku a směr a rychlost větru v jednotlivých 10-min fázích) a je tak bezprostředně připraven pro mnohonásobně opakované pravděpodobnostní běhy scénářů.
Podařilo se získat kvantitativní výsledky pro plnou konfiguraci úlohy (rozsáhlý inventář úniku, 72 měřících detektorů, šíření po deseti minutách, …), ze kterých lze výhledově uvažovat o možnosti (nebo nemožnosti) aplikace moderních asimilačních technik modelu s měřeními s cílem upřesnění postupu radioaktivního mraku za účelem věrohodného včasného varování obyvatel. Konkrétně, jeden scénář s plným rozsahem úlohy trvá na obyčejném starším notebooku asi půl minuty. V reálném čase máme tedy zhruba 9 a půl minuty času pro další zpřesňující akce, než dojde k dalšímu desetiminutovému úniku. Lze fantazírovat o konkrétní realizaci v reálném čase a o přechodu do prostředí multiprogramování. Budou vítány jakékoliv příspěvky v diskusi k těmto otázkám. Takto rozpracovaný problém by mohl být předložen jako jedno z možných smysluplných témat některého dalšího projektu bezpečnostního výzkumu.

Submitted by neuner on