Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население (утратил силу на основании приказа Ростехнадзора от 08.06.2010 N 465)

Приложение N 13
к Положению о повышении
точности прогностических оценок
радиационных характеристик
радиоактивного загрязнения
окружающей среды и дозовых
нагрузок на персонал и население,
утвержденному приказом
Федеральной службы по
экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 15 января 2010 года N 11

     

ПС "НОСТРАДАМУС"

Одно из немногих аттестованных ПС "НОСТРАДАМУС" предназначено для оперативного (автономного) прогнозирования радиационной обстановки при выбросах радиоактивных материалов во время аварий на АС и других ядерных объектах. Система может быть использована для поддержки принятия решений в реальном времени на начальной (острой фазе) радиационной аварии [1, 2]. Организацией-разработчиком ПС "НОСТРАДАМУС" является ИБРАЭ РАН. Математическая модель, используемая в указанном ПС, относится к Лагранжево-стохастической модели распространения радионуклидов в атмосфере, которая рассмотрена в приложении N 18 к настоящему Положению. Эта модель требует существенно больше вычислительных ресурсов и времени для расчета, чем Гауссовы модели, но возможности современной компьютерной техники позволяют проводить расчеты в рамках этой модели в режиме реального времени.

ПС позволяет рассчитывать следующие данные:

мгновенные значения приземных концентраций для каждого радионуклида;

временные интегралы концентраций;

мощности дозы и дозы от каждого радионуклида (или суммарные от всех нуклидов) на разные органы, с учетом возрастных групп и по разным путям облучения:

внешнее облучение от радиоактивного облака,

внешнее облучение от загрязненной поверхности,

внутреннее облучение от ингаляционного поступления радионуклидов.

"НОСТРАДАМУС" содержит две дозиметрических модели для вычисления дозы внешнего облучения от загрязненного воздуха. По первой модели определяется доза от однородного облака бесконечной протяженности с заданной плотностью активности. Эта простая модель используется, когда размеры радиоактивного облака достаточно велики. Однако она становится некорректна, когда характерный масштаб изменения плотности активности сопоставим или меньше характерной длины пробега фотонов в воздухе. В этих случаях применяется другая дозиметрическая модель, позволяющая корректно рассчитывать дозу облучения от облака произвольной формы и размеров.

В этой модели мощность дозы рассчитывается как сумма мощностей от всех пробных точек, составляющих облако. Каждая точка рассматривается как точечный источник с известными активностью и нуклидным составом. Для того, чтобы избежать при расчете прогноза громоздких вычислений с суммированием по энергетическому спектру излучения каждого нуклида, зависимости мощности дозы от точечного источника, как функции от расстояния до точки измерения, для всех нуклидов рассчитаны заранее и введены в базу данных. Поэтому для вычисления мощности дозы от любой пробной точки необходимо лишь произвести интерполяцию между табличными значениями.

Метеорологические условия и параметры источника могут меняться со временем.

Возможное использование программы: подготовка прогнозной информации при аварийном реагировании; тренинг, обучение, подготовка и проведение деловых игр; расчеты последствий при различных сценариях развития аварийных ситуаций для обоснования безопасности объектов использования атомной энергии.

Тип объекта использования атомной энергии - любые объекты, на которых возможны аварийные выбросы радиоактивных веществ в атмосферу.

Моделируемые режимы - любые режимы, связанные с аварийными выбросами активности в атмосферу.

Расчет атмосферного переноса в простых метеорологических условиях. Программа не может использоваться для моделирования переноса в особых метеорологических условиях - в атмосферных фронтах, при бризовой циркуляции, при горно-долинной циркуляции.

Допустимые значения параметров:

выброс - мгновенный, кратковременный или продолжительный (до нескольких суток).

Точность расчета определяется точностью используемых входных данных, таких, как интенсивность источника, данные о ветре, классе устойчивости атмосферы.

При наличии достоверной информации об источнике и о параметрах атмосферной дисперсии модель дает несмещенную оценку, т.е. отклонения в обе стороны практически равновероятны, и распределение имеет максимум, приходящийся на измеренное значение.

Отклонение величины приземной концентрации на расстояниях до 60 км с вероятностью 90% укладывается в один порядок величины. Отклонение максимума концентрации на оси следа на заданном расстоянии с вероятностью 90% не превышает 3. Не наблюдается зависимости точности прогноза от расстояния (при криволинейной форме следа вместо расстояния от источника следует использовать путь, пройденный вдоль следа). Оценка точности остается в силе и в том случае, когда приземная концентрация в заданной точке формируется при наложении нескольких траекторий.

Результаты расчета имеют некоторый случайный разброс вокруг среднего значения в силу стохастического характера модели, в которой распространение выброса представляется движением большого количества пробных точек (метод Монте-Карло). При числе пробных точек N = 2000 дисперсия результатов расчета составляет 30%. Эта величина может быть уменьшена путем увеличения количества точек, причем уменьшение будет пропорционально , но при этом увеличится время расчета.

Для расчета концентрации радиоактивной примеси в атмосфере используется полуэмпирическое нестационарное уравнение адвекции-диффузии с учетом неоднородных полей ветра и коэффициента диффузии. Метод решения - метод статистических испытаний (модифицированный метод Монте-Карло).

Исходные данные для расчета: