پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,228 |
| تعداد مقالات | 67,752 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,086,077 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,825,143 |
شبیه‌سازی انتقال، پخش جوی و نهشت آلاینده‌های هسته‌ای رها شده از یک حادثۀ فرضی در نیروگاه بوشهر | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 13، دوره 43، شماره 3، مهر 1396، صفحه 635-650 اصل مقاله (1.56 M) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2017.60289 | ||
| نویسندگان | ||
| فرشته کاویانی1؛ محمد حسین معماریان* 2؛ محمد اسلامی کلانتری2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکدۀ فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| 2استادیار، دانشکدۀ فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| چکیده | ||
| حوادث هسته‌ای چرنوبیل و فوکوشیما نشان دادند که حادثۀ هسته‌ای مسئله‌ای در مقیاس منطقه‌ای نیست و هسته‌های پرتوزا تحت شرایط جوی، صدها و هزاران کیلومتر پخش و انتقال می‌یابند و تأثیر درازمدت نامطلوب و خطرناک روی محیط‌زیست و سلامتی انسان‌ها می‌گذارند. با توجه به اهمیت این موضوع، در این مقاله به شبیه‌سازی انتقال، پخش جوی و نهشت آلاینده‌های هسته‌ای رهاشده از حادثۀ فرضی نیروگاه بوشهر با استفاده از مدل HYSPLIT پرداخته شده است. حادثۀ فرضی نیروگاه بوشهر براساس بزرگ‌ترین حادثۀ هسته‌ای جهان، حادثۀ چرنوبیل، طراحی شده است. در این پژوهش، فرض شده که حادثۀ نیروگاه هسته‌ای بوشهر در اول دی ماه 1393 اتفاق افتاده و مهم‌ترین هسته‌های پرتوزا یعنی سزیم-137، ید-131، استرانسیم-90، پلوتونیم-239 و تلوریم-132 در این شبیه‌سازی استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی در بازۀ زمانی یک ماه نشان می‌دهد که مواد هسته‌ای رها شده از این حادثه شهرستان‌های تنگستان، دشتی، دیر، کنگان، جم و عسلویه را بیشتر از مناطق دیگر آلوده می‌کنند و بیشینۀ نهشت آلاینده‌های هسته‌ای در بخش ساحلی شهرستان تنگستان است. آلودگی هسته‌ای ناشی از این حادثه تأثیر زیادی روی مناطق جنوبی، جنوب شرقی، شرقی و بخشی از مناطق شمال شرقی ایران می‌گذارد و در این مدت نه تنها ایران بلکه اکثر کشورهای آسیایی، بخشی از قارۀ آفریقا، آمریکا، اروپا و حتی استرالیا را نیز به مقادیر کمتر، تحت تأثیر قرار می‌دهد. در ایران بیشینۀ غلظت آلاینده‌های هسته‌ای در شهرهای لامرد و بندرعباس است. در اولین روز حادثه، بیشینۀ غلظت مواد پرتوزای ورودی به لامرد در ارتفاع 10 متری و بیشینۀ نهشت آن‌ها در این شهر است. همچنین در این مقاله، حادثۀ فرضی راکتور بوشهر در اول دی ماه 1393 با حوادث فرضی راکتور بوشهر در اول فروردین، اول تیر و اول مهر 1394 مقایسه شده است. به‌دلیل تأثیر تقریباً یکسان سامانه‌های فشاری بر نیروگاه بوشهر، پخش و انتقال مواد هسته‌ای رها شده از حادثۀ اول تیر و حادثۀ اول مهر در جهت جنوب شرقی نیروگاه بوده که با حادثۀ اول دی تقریباً مشابه است. با گذشت زمان، پخش و انتقال هسته‌های پرتوزا متفاوت می‌شود اما در هر سه حادثه بیشترین آلودگی برای مناطق جنوبی ایران است. از نتایج این پژوهش، تحت شرایط جوی مشابه می‌توان در فوریت‌های هسته‌ای نیروگاه بوشهر استفاده کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آلاینده‌های هسته‌ای؛ پخش جوی؛ شبیه‌سازی؛ نیروگاه بوشهر؛ HYSPLIT | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Simulation of atmospheric dispersion, transport and deposition of nuclear pollutants released from a hypothetical accident at Bushehr Power Plant | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Fereshteh Kaviani1؛ Mohammad Hossein Memarian2؛ Mohammad Eslami-Kalantari2 | ||
| 1M.Sc. Student, Department of Nuclear Physics, Faculty of Physics, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Faculty of Physics, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Chernobyl and Fukushima nuclear accidents showed that nuclear accident is not an issue of regional scale and radioactive nuclei disperse and transport faraway under atmospheric conditions. They have a lot of damage, undesirable and dangerous long term effects on the environment and human health. Given the importance of this issue, in this paper, the simulation of atmospheric dispersion, transport and deposition of nuclear materials released from a hypothetical accident in Bushehr nuclear power plant have been studied using HYSPLIT. The hypothetical accident at Bushehr nuclear power plant is based on world's largest nuclear accident, the Chernobyl accident. In this study, it is assumed that the accident in Bushehr nuclear plant occurred on 22 December 2014. Most important radioactive nuclei namely Cesium-137, Iodine-131, Strontium-90, Plutonium-239 and Tellurium-132 are used in this simulation. Release of the radioactive materials is different into the environment. So that, 30% of the cesium-137, 55 % of the Iodine-131, 5 % of the Strontium-90, 3.5 % of the Plutonium-239 and 40 % of the Tellurium-132 contained in the reactor core are released. The accident is controlled for three days. The emission rate of radioactive materials is also different in these days. So, 60 %, 30 % and 10 % of nuclear pollutants are released into the environment, respectively in the first day, the second day and the third day. Given speed and energy of pollutants exit from reactor, they are placed in different heights. The approximate release heights are determined based on the Chernobyl accident. The release heights are 225, 425, 715, 1090, 1575 and 2225 meters. The amount of pollutants that are placed at any height is also different. Simulation of atmospheric dispersion, transport and deposition of radioactive materials released in the accident is performed for 1, 10, 24, 48, 168, 336 and 720 hours at different levels. In this paper, the atmospheric dispersion, transport and deposition of nuclear pollutants is investigated over Bushehr province, Iran and the world separately. In addition, the hypothetical accident of Bushehr reactor in 22 December 2014 are compared with the hypothetical accidents of Bushehr reactor in 21 March, 22 June and 23 September 2015. The simulation results show that in the period of one month, the nuclear materials released from the accident polluted Tangestan, Dashti, Dayyer, Kangan, Jam and Asaloyeh more than other regions in Bushehr province and the maximum deposition of nuclear pollutants is in the coastal areas Tangistan. The simulation results show that a week after the accident, nuclear pollutants are polluted southern, southeastern, eastern and part of northeastern areas of Iran thoroughly and they also affected neighbouring some countries. On the other hand, nuclear materials polluted Red Sea. Two weeks after the event, part of the pollutants entered the continent of America after crossing East Asia and they are deposited in North America. Another part of the pollutants also dispersed in the African continent and after a month of the event they are deposited in South America. In Iran, Lamerd and Bandar Abbas have the maximum of nuclear pollutants concentration. In Lamerd, on the first day, the maximum concentration of radioactive materials at ground level and the heights 10 meters is and , respectively. Comparing the hypothetical accident of Bushehr reactor in 22 December 2014 with the hypothetical accidents of Bushehr reactor in 21 March, 22 June and 23 September 2015 show that the dispersion and transport of radioactive materials released from accident of 22 December 2014 is almost similar with the hypothetical accidents of Bushehr reactor in 22 June and 23 September 2015, because the pressure systems have the same effects on Bushehr plant. With passing time, the dispersion and transport of nuclear pollutants is different. But in every three incidents, the most pollution is over the southern regions of Iran. The results of this study under similar atmospheric conditions will be applicable to use in Bushehr nuclear plant emergencies. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Nuclear pollutants, atmospheric dispersion, Bushehr Power Plant, simulation, HYSPLIT | ||
| مراجع | ||
|
قادر، س.، صدیق‌زاده، ا.، یوسفی، ح. و صبری، ر.،1391، شبیه‌سازی انتشار آلاینده‌های خروجی از دودکش نیروگاه بوشهر، مجموعه مقالات پانزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، اردیبهشت، صفحه 29-32. Ap-Simon, H. and Wilson, J. J., 1986, Tracking the cloud from Chernobyl, New Scientist, 17, 42-45. Brandt, H., Christensen, J. H. and Frohn, L. M., 2002, Modelling transport and deposition of caesium and iodine from the Chernobyl accident using the DREAM model, Atmos. Chem. Phys., 2, 397–417. Draxler, R. R., 1999, HYSPLIT4 User’s Guide. NOAA Tech. Memo, ERL ARL-230, NOAA/ Air Resources Laboratory, Silver Spring. Draxler, R. R., 2004, HYSPLIT PC training seminar, National Oceanic and Atmospheric Administration, 10 June. Draxler, R. R., Ginoux, P. and Stein, A. F., 2010, An empirically derived emission algorithm for wind blown dust. J. Geophys. Res. Atmos. 115, D16212. Draxler, R. R. and Hess, G. D., 1997, Description of the HYSPLIT_4 Modeling System, NOAA Tech. Memo. ERL-ARL-224. NOAA/Air Resources Laboratory, Silver Spring. Draxler, R. R. and Hess, G. D., 1998, An overview of the HYSPLIT_4 modeling system of trajectories, dispersion, and deposition. Aust. Meteor. Mag. 47, 295-308. Draxler, R. R. and Rolph, G. D., 2010, HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model. NOAA Air Resources Laboratory, Silver Spring. Draxler, R. R. and Rolph, G. D., 2012, Evaluation of the Transfer Coefficient Matrix (TCM) approach to model the atmospheric radionuclide air concentrations from Fukushima. J. Geophys. Res. Atmos 117. 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. Hernandez-Ceballos, M. A., Hong, G. H., Lozano, R. L., Kim, Y. I., Lee, H. M., Kim, S. H., Yeh, S. W., Bolivar, J. P. and Baskaran, M., 2012, Tracking the complete revolution of surface westerlies over Northern Hemisphere using radionuclides emitted from Fukushima, Science of the Total Environment, 438. 80–85. Hong, G. H., Hernandez-Ceballos, M. A., Lozano, R. L., Kim, Y. I., Lee, H. M., Kim, S. H., Yeh, S. W., Bolivar, J. P. and Baskaran, M., 2012, Radioactive impact in South Korea from the damaged nuclear reactors in Fukushima: evidence of long and short range transport, J. Radiol. Prot, 32. 397–411. Jung, G., Kim, J. and Shin, H., 2007, HYSPLIT’s Capability for Radiological Aerial Monitoring in Nuclear Emergencies: Model Validation and Assessment on the Chernobyl Accident, Transactions of the Korean Nuclear Society Autumn Meeting PyeongChang, Korea. Kindap, T., Turuncoglu, U. U., Chen, S. H., Unal, A. and Karaca, M., 2008, Potential Threats from a Likely Nuclear Power Plant Accident: a Climatological Trajectory Analysis and Tracer Study, Water Air Soil Pollut. Liu, L. B., Wu, S., Cao, J., Xie, F., Shi, Q. L., Zhang, C. Y., Tang, H. B., He, X. B., Zhang, R., Chen, L., Wei, G. Y., Zhang, Z. H., Zhang, J. M., Dang, H., 2013, Monitoring of atmospheric radionuclides from the Fukushima nuclear accident and assessing their impact on Xi’an, China, Chin Sci Bull, 58, 1585-1591. Rolph, G. D., Draxler, R. R., Stein, A. F., Taylor, A., Ruminski, M. G., Kondragunta, S., Zeng, J., Huang, H., Manikan, G., McQueen, J. T. and Davidson, P. M., 2009, Description and verification of the NOAA smoke forecasting system: the 2007 fire season. Weather Forecast. 24, 361-378. Sandalls, F. J., Segal, M. G. and Victorova, N., 1993, Hot particles from Chernobyl: a review. Journal of Environmental Radioactivity, 18, 5–22. Stein, A. F., Rolph, G. D., Draxler, R. R. and Stunder, B., 2009, Verification of the NOAA smoke forecasting system: model sensitivity to the injection height. Weather Forecast. 24, 379-394. Stunder, B. J. B., Heffter, J. L. and Draxler, R. R., 2007, Airborne volcanic ash forecast area reliability. Weather Forecast. 22, 1132-1139. Swanberg, E. L. and Hoffert, S. G., 2001, Using atmospheric 137Cs measurements and HYSPLIT to confirm chernobyl as a source of 137Cs in Europe, Seismic Research Review: Worldwide Monitoring of Nuclear Explosions – October 2-5. Takemura, T., Nakamura, H., Takigawa, M., Kondo, H., Satomura, T., Miyasaka, T. and Nakajima, T., 2011, Simulation of Global Transport of Particles from the Fukushima Nuclear Power Plant, SOLA, 7, 101−104. Unver, O., 2003, A modelling study for the health risk posed by Nuclear Power Plant in Bulgaria at different parts of Turkey, a thesis submitted to the graduate school of natural and applied sciences of the Middle East technical university, December. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,793 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 955 |
||