Моделирование процесса влажного осаждения радиоактивных примесей в атмосфере с использованием модели DERMA

М.Ш. Убайдуллаев

Авторы

М.Ш. Убайдуллаев Научно-исследовательский институт развития цифровых технологий и искусственного интеллекта Автор

Ключевые слова:

загрязнения воздуха, влажное осаждение, прогнозирование, модель DERMA, радиоактивные примеси

Аннотация

В работе исследуется процесс влажного осаждения радиоактивных примесей, включающий их взаимодействие с дождем, снегом и туманом. Представлены математические модели, описывающие процесс осаждения, основанные на данных мезо-макромасштабной модели DERMA. Проведен анализ влияния метеорологических условий и размера частиц на их траекторию и расстояние осаждения. На основе данных метеостанции Самарканда за 2023 год выполнены расчеты осаждения частиц различного размера с использованием разработанной методики. Результаты вычислений демонстрируют значимость учета метеорологических факторов и размера частиц для прогнозирования загрязнения атмосферы и планирования мероприятий по снижению их воздействия.

Библиографические ссылки

Ravshanov N. et al. Modelling the Spatial Distribution of Industrial Facilities and Green Areas to Reduce the Ecological Footprint // – E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, – 2024. – Vol. 574.

Муратова Г.В., Глушанин М.В. Исследование процессов переноса, диффузии и трансформации радиоактивных примесей, поступающих в атмосферу при авариях на объектах энергетики // Вычислительные технологии. – Том 14. – № 2. – 2009. – C. 85–97.

McEvily, A. J., May, I. L. The Accident at Three Mile Island // Journal of the Society of Materials Science. Japan, 51(3Appendix), – 2002. – P. 1–8. doi:10.2472/jsms.51.3appendix1.

Tamaki Tomohiko, Ohtani Masanori, Kawabe Yasuharu Mihama Unit 2 Steam Generator Tube Rupture Analysis // Nuclear Technology. – 1999. – P. 216–224. doi:10.13182/NT99-A3026.

Saenko, V., Ivanov, V., Tsyb, A., Bogdanova, T., Tronko, M., Demidchik, Y., Yamashita, S. The Chernobyl Accident and its Consequences // Clinical Oncology. – 2011. – P. 234–243. doi:10.1016/j.clon.2011.01.502.

Hayashi, Masatsugu; Hughes, Larry The Fukushima nuclear accident and its effect on global energy security // Energy Policy. – 2013. – P. 102–111. doi:10.1016/j.enpol.2012.11.046.

Collett R., Oduyemi K. Air quality modelling: a technical review of mathematical approaches // Meteorological Applications. – 1997. – Vol. 4. – P. 235–246.

Ахмедов Д.Д., Убайдуллаев М.Ш., Насруллаев П.А. Простая лагранжева модель распространения радиоактивных частиц в атмосфере // Проблемы вычислительной и прикладной математики. – 2024. – №1(55). – С. 26–47.

Markiewicz M. A Review of Mathematical Models for the Atmospheric Dispersion of Heavy Gases. Part I. A Classification of Models // Ecological Chemistry and Engineering. – 2012. – Vol. 19. – P. 297–314.

Leelossy A., Molnar F., Izsak F., Havasi A., Lagzi I., Meszaros R. Dispersion modeling of air pollutants in the atmosphere: a review // Central European Journal of Geosciences. – 2014. – Vol. 6. – P. 257–278.

El-Harbawi M. Air quality modelling, simulation, and computational methods: a review // Environmental Reviews. – 2013. – Vol. 21. – P. 149–179.

Srivastava S., Sinha I. Classification of air pollution dispersion models: a critical review // Proc. of the National Seminar on Environmental Engineering with special emphasis on Mining Environment. – Dhanbad, – 2004. – P. 1–11.

Aggarwal A., Haritash A.K., Kansal G. Air pollution modelling– a review // – International Journal of Advanced Technology in Engineering and Science.– 2014. – Vol. 2. – Issue 6. – P. 355–364.

Modi M., Ramachandra V., Ahmed L., Hussain Z. A review on theoretical air pollutants dispersion models // International journal of pharmaceutical, chemical and biological sciences. – 2013. – Vol. 3. – Issue 4. – P. 1224–1230.

Weber E. Air Pollution: Assessment Methodology and Modeling // New York: Springer Verlag, – 2013. – 330 p.

Sørensen J.H. Sensitivity of the DERMA long-range Gaussian dispersion model to meteorological input and diffusion parameters. // Atmospheric Environment. – Volume 32. Issue 24. – 1998. – P. 4195–4206. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(98)00178-2

Sørensen J.H., Baklanov A., Hoe S. The Danish emergency response model of the atmosphere (DERMA) // Journal of Environmental Radioactivity. – Volume 96. – Issues 1–3. – 2007. – P. 122–129. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2007.01.030.

Ravshanov N., Akhmedov D., Roziyeva G. GIS based estimation of the vertical wind profile effect on air pollutants disperse in the atmosphere. AIP Conference Proceedings. – 2023. – Vol. 2781. – Issue 1. DOI: 10.1063/5.0144801.

Sharipov D., Akhmedov D., Boborakhimov B., Sharipov Kh. Modelling of fine aerosols diffusive transport in the atmosphere // International Conference on Information Science and Communications Technologies: Applications, Trends and Opportunities. Tashkent, – 2022. – P. 1–6. DOI: 10.1109/ICISCT55600.2022.10146840.

Sharipov D., Akhmedov D. Aggregation of Meteorological and Spatial Data for Air Pollution Modeling // International Conference on Information Science and Communications Technologies: Applications, Trends and Opportunities. Tashkent, – 2021. – P. 1–4. DOI: 10.1109/ICISCT52966.2021.9670325.

Ravshanov N., Akhmedov D., Kravets O.Ja. Atmospheric dispersion modeling in ecological engineering problems // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 862. DOI: 10.1088/1757-899X/862/6/062017.

Ахмедов Д., Боборахимов Б., Убайдуллаев М., Насруллаев П. Параллельный алгоритм расчета поля приземной концентрации загрязняющей примеси в атмосфере // Международный Журнал Теоретических и Прикладных Вопросов Цифровых Технологий. – 2024. – 7(3), – C. 19–32. https://doi.org/10.62132/ijdt.v7i3.193

Baklanov, A., Sørensen, J.H. Parameterisation of radionuclide deposition in atmospheric dispersion models // Phys. Chem. Earth 26, – 2001. – P. 787–799.

Crandall W.K., Molenkamp C.R., Wiliams A.L., Fulk M.M., Lange R., Knox J.B. An investigation of scavenging of radioactivity from nuclear debris clouds: research in progress // Report UCRL 51328, Lawrence Liver more National Laboratory, CA, USA. – 1973. – P. 1–38.

Архив метеостанции Самарканд (аэропорт), Узбекистан, выборка с 01.01.2023 по 31.12.2023, http://rp5.ru/archive.php?wmo_id=38698&lang=ru

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Физика // Основы механики. М.: Наука, (Теоретическая физика; т. 1). – Т. 1. – 1988.