[Đồ án] Đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trường khí

Trang 1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-Tào Xuân Khánh

ĐÁNH GIÁ PHÁT TÁN PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ

Chuyên ngành : Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Trang 3

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

LỜI CAM ĐOAN 5

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 6

DANH MỤC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 8

PHẦN MỞ ĐẦU 11

A Lý do chọn đề tài 11

B Lịch sử nghiên cứu 12

C Mục đích nghiên cứu 14

D Đối tượng nghiên cứu 14

E Phạm vi nghiên cứu 14

F Các luận điểm cơ bản và đóng góp mới 14

G Phương pháp nghiên cứu 16

Chương 1 18

TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ PHÁT TÁN PHÓNG XẠ 18

TRONG KHÔNG KHÍ 18

1.1 Phát tán chất phóng xạ trong không khí 18

1.2 Mô hình phát tán phóng xạ trong môi trường khí 19

1.2 Hai phương pháp đánh giá phát tán phóng xạ phổ biến 22

1.2.1 Phương pháp sử dụng mô hình Gauss 22

1.2.2 Phương pháp sử dụng mô hình Lagrangian 23

1.3 Quy trình đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trường khí 24

1.3.1 Các thông số đầu vào cơ bản của một chương trình đánh giá phát tán phóng xạ 26

1.3.2 Chương trình điều tra khí tượng 27

Chương 2 29

GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN VÀ PHẦN MỀM SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 29

2.1 Phần mềm Hyplit 30

2.1.1 Sử dụng phần mềm 30

3.1.2 Một số tệp tin dữ liệu khí tượng sử dụng trong mô hình 38

2.2 Chương trình IXP (International Exchange Program) 38

2.2.2 Kết quả đầu ra cho ta các thông tin sau 42

2.3 Phần mềm CAP88-PC 43

2.3.3 Kết quả đầu ra của CAP88-PC 48

Chương 3 49

ÁP DỤNG PHẦN MỀM ĐỂ ĐÁNH GIÁ PHÁT TÁN PHÓNG XẠ TRONG 49

Trang 4

MỘT BÀI TOÁN GIẢ ĐỊNH 49

3.1 Bài toán 1: Dự báo quỹ đạo (hướng) di chuyển của chất phóng xạ trong không khí 49

3.2 Bài toán 2: Dự báo quỹ đạo di chuyển mây phóng xạ theo dạng lưới 53

3.3 Bài toán 3: Đánh giá nồng độ phóng xạ trong không khí 55

3.4 Bài toán 4: Dự báo phát tán phóng xạ từ một khu vực khác ảnh hưởng đến Việt Nam 57

3.5 Bài toán 5: Đánh giá suất liều chiếu xạ mặt đất, tổng lượng rơi lắng phóng xạ, liều hiệu dụng trong sự cố phát tán phóng xạ trong không khí 60

3.6 Bài toán 6: Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ trong môi trường khí trong điều kiện phát thải liên tục chất phóng xạ hoạt độ thấp 65

3.7 So sánh với các phần mềm khác 72

Chương 4 80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

4.1 Kết luận 80

4.2 Kiến nghị 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

PHỤ LỤC 84

Phụ lục 1: Kết quả tính toán nồng độ chất phóng xạ áp dụng phần mềm Hysplit 84

Phụ lục 2: Kết quả tính toán phát tán phóng xạ áp dụng chương trình IXP 96

Phụ lục 3: Kết quả tính toán sử dụng phần mềm CAP88-PC 99

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn “Đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trườngkhí” là công trình nghiên cứu riêng của tôi

Các số liệu trong luận văn được sử dụng trung thực Kết quả nghiên cứuđược trình bay trong luận văn chưa từng được công bố tại bất kỳ công trình nàokhác

Tôi xin chân thành cảm ơn các giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà nội

đã truyền đạt cho tôi kiến thức trong thời gian học ở trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Cục An toàn bức xạ và hạt nhân đã tạo điều kiệncho tôi trong quá trình làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đặng Thanh Lương và TS Nguyễn HàoQuang đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này

Hà nội, ngày 18 tháng 4 năm 2011 Tác giả luận văn

Tào Xuân Khánh

Trang 6

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Hình 1.1: Ví dụ về các quá trình chủ yếu ảnh hưởng đến sự vận chuyển của

nhân phóng xạ phát thải trong môi trường khí

19

Hình 1.2 : Sơ đồ quy trình tính toán phát tán phóng xạ trong môi trường khí 25

Hình 2.11: Giao diện thiết lập các thông tin về chất ô nhiễm, lưới nồng độ, rơi

Hình 2.25: Tab cung cấp thông tin về đồng vị phóng xạ phát thải 48Hình 3.1: Kết quả tính toán quỹ đạo di chuyển theo dạng lưới 54

Trang 7

Hình 3.12: Kết quả tính toán nồng độ (từ 4/4 đến 5/4/2011) 77

Trang 8

DANH MỤC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Bảng 1.1: Phân loại độ ổn định khí quyển theo Pasquil-Gifford 23Bảng 2.1: Một số tệp tin dữ liệu khí tượng sử dụng trong mô hình 38Bảng 2.2: Giao diện nhập thông số đầu vào của mô hình phát tán theo ống

Bảng 3.5: Tốc độ trung bình và tần suất gió theo 16 hướng và ứng với cấp

ổn định khí quyển A theo sự phân lớp của Pasquil

66

Bảng 3.6 : Thông số về các đồng vị phóng xạ phát thải trong năm 67

Bảng 3.9: Tóm tắt liều hiệu dụng thông qua các con đường xâm nhập

Bảng PL2.1: Kết quả tính toán suất liều chiếu xạ ở mặt đất

đối với đồng vị phóng xạ I-131 (1/4/2011)

96

Bảng PL2.2: Kết quả tính toán tổng lượng rơi lắng phóng xạ

đối với đồng vị phóng xạ I-131 (1/4/2011)

97

Trang 9

đối với đồng vị phóng xạ v

Bảng PL3.1: Liều hiệu dụng cá nhân (cho tất cả các đồng vị phóng xạ và các

con đường xâm nhập (mrem/năm)

99

Bảng PL3.2: Nguy cơ tử vong (số người chết) – tính cho tất cả các đồng vị

phóng xạ và các con đường xâm nhập

99

Bảng PL3.13 : Phân bố nồng độ tương đối của lớp không khí gần mặt đất

Bảng PL3.15: Phân bố nồng độ tương đối của lớp không khí gần mặt đất

của I-133 (giây/m3)

106

Bảng PL3.16 : Phân bố nồng độ tương đối của lớp không khí gần mặt đất

của Co-60 (giây/m3)

106

của Co-58 (giây/m3)

107

của Mn-54 (giây/m3)

107

của Fe-59 (giây/m3)

Trang 10

Bảng PL3.25: Phân bố nồng độ tương đối của lớp không khí gần mặt đất của

H-3 (giây/m3)

111

Trang 11

Tại nạn Three Mile Island liên quan đến lò phản ứng PWR xảy ra tháng3/1979 tại Harriburg, Pennsylvania, Mỹ Phát tán phóng xạ Xe-133 và I-131 rất lớn.Chiếu xạ chủ yếu là các mây phóng xạ Gió tốc độ thấp và hướng thay đổi đã sinh ra

sự phát tán rất phức tạp tại khu vực có sự cố Quyết định sơ tán hơn 100000 ngườibao gồm bà mẹ mang thay và trẻ em

Tai nạn Chernobyl là tai nạn nghiêm trọng nhất đến nay xảy ra ngày26/4/1986 tại tổ số 4 của Chernobyl, các Kiew 100km về phía Bắc, thủ đô củaUkraine Chất phóng xạ phát tán trong 10 ngày và có nhiều đồng vị phóng xạ Xe-

133, I-131, Po-210, Cs-137, Sr-90, Pu-239 Nhiệt độ cao tại điểm phát thải làmnâng độ cao hiệu dụng của mây phóng xạ (khoảng 1000 m) Phóng xạ đã di chuyểnrất xa Các con đường chiếu xạ chủ yếu từ mây phóng xạ, hít thở I-131 và bị chiếu

xạ từ mặt đất bị nhiễm bẩn phóng xạ Trong vòng nhiều ngày, mây phóng xạ lan tỏatoàn châu Âu và bán cầu Bắc Rơi lắng I-131 và Cs-137 cũng gây ra nhiễm bẩnphóng xạ lớn cho thực phẩm Rất nhiều người phải sơ tán và diện tích phải tẩy xạlên đến 7000 km2 [1]

Tai nạn ở nhà máy Fukushima tháng 3/2011 cũng là một tai nạn nghiêmtrọng và gây rất nhiều quan tâm của cộng đồng thế giới và Việt Nam

Trong các sự cố này, Nhật Bản và nhiều nước đã có những tính toán và dựbáo về ảnh hưởng của mây phóng xạ từ Fukushima đến các khu vực khác của NhậtBản và ảnh hưởng đến các nước khác Kết quả của các dự báo này giúp cho Nhật

Trang 12

Việt Nam chuẩn bị xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận [16], cácquy định của pháp luật cũng đã nhấn mạnh đến các mục tiêu đảm bảo an toàn trongđiều kiện vận hành bình thường và trong trường hợp xảy ra sự cố, phải đảm bảophải đảm bảo mức chiếu xạ trong và ngoài nhà máy dưới mức giới hạn cho phép và

ở mức thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý trong điều kiện vận hành bìnhthường và đảm bảo giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của chiếu xạ trong trường hợpxảy ra sự cố

Một trong những phương pháp để đánh giá và dự báo được ảnh hưởng củaphóng xạ thoát ra từ nhà máy điện hạt nhân là sử dụng các phần mềm tính toán pháttán phóng xạ trong không khí

Đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trường khí là một vấn đề không mới

và đã được nhiều tổ chức quốc tế, nhiều nước xây dựng và phát triển Nhưng ViệtNam chúng ta chưa tập trung nghiên cứu vào những vấn đề này Tác giả chọn đề tàinày để bước đầu tìm hiểu quy trình đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trườngkhí, sử dụng các phần mềm tính toán phát tán để có thể dự báo và đánh giá các ảnhhưởng của phóng xạ trong không khí và tạo tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn,

có tính thực tiễn cao hơn phục vụ công việc mà tác giả đang làm tại nơi công tác vàphần nào hỗ trợ công tác quản lý trong lĩnh vực năng lượng nguyên tử

B Lịch sử nghiên cứu

* Trên thế giới:

IAEA đã ban hành Bộ quy tắc ứng xử về An toàn Nhà máy điện hạt nhân:Lựa chọn địa điểm, Safety Series 50-C-S trong đó đưa ra các yêu cầu về việc xemxét tác động của nhà máy điện hạt nhân đối với vùng bao quanh và tính toán phân

bố dân cư trong khu vực đặt nhà máy

Sau đó IAEA đã nghiên cứu và cho ra đời ấn phẩm Hướng dẫn an toàn sốNS-G-3.2 “Phát tán chất phóng xạ trong môi trường không khí và nước và Tínhtoán phân bố dân cư trong đánh giá địa điểm cho nhà máy điện hạt nhân”[5] Hướngdẫn này đưa ra các khuyến cáo để đáp ứng được các yêu cầu trong Bộ quy tắc dựatrên cơ sở hiểu biết về cơ chế phát tán chất thải phóng xạ vào môi trường không khí

Trang 13

và nước Các đặc trưng của địa điểm và vấn đề an toàn được đưa ra trong Hướngdẫn này

Kết quả của việc đánh giá phát tán sẽ được xem xét dựa trên tình trạng phân

bố dân cư, tỉ lệ tăng trưởng dân cư dự kiến, đặc trưng địa lý riêng, khả năng củamạng lưới giao thông, công nghiệp, nông nghiệp và các hoạt động giải trí trongvùng lân cận nhà máy điện hạt nhân

IAEA và các nước như Mỹ, Nga, Trung Quốc, Úc, Châu Âu,…đã sử dụngcác phần mềm tính toán phát tán phục vụ cho việc đánh giá tác động của bức xạtrong các điều kiện bình thường và sự cố (Hysplit, IXP, CAP88PC, PAVAN,XOQDOQ,…)

* Việt Nam:

Luật Năng lượng nguyên tử (NLNT) đã được Quốc hội nước Cộng hoà xãhội chủ nghĩa Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 3/6/2008 và có hiệulực thi hành từ ngày 1/1/2009 Trong đó, tại Điều 82 đã phân loại các nhóm tìnhhuống sự cố, sự phát tán của phóng xạ đối với môi trường và ảnh hưởng của phóng

xạ với con người Điều 83 quy định các mức sự cố và mức độ phát tán chất phóng

xạ và quy định các kế hoạch ứng phó sự cố phải bao gồm dự kiến các tình huống sự

cố xảy ra; hạn chế sự cố lan rộng, cô lập khu vực nguy hiểm và kiểm soát an toàn

Trong thời gian tới Bộ Khoa học và Công nghệ sẽ thông qua Thông tư hướngdẫn đánh giá an toàn hạt nhân đối với địa điểm nhà máy điện hạt nhân yêu cầu tuânthủ các điều kiện cụ thể nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của bức xạ đối với cộng đồngdân cư

Như vậy các yêu cầu quản lý đã đặt ra yêu cầu tương đối cụ thể về việc đánhgiá và kiểm soát phóng xạ trong cả điều kiện hoạt động an toàn và các tình huống

sự cố Tuy nhiên, vấn đề đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trường khí đến nayvẫn chưa được nghiên cứu cụ thể cho trường hợp nhà máy điện hạt nhân ở ViệtNam

Trang 14

C Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu đầu tiên của đề tài là hiểu được các khái niệm cơ bản

về phát tán phóng xạ trong không khí, các phương pháp sử dụng mô hình toán đểtính toán phát tán phóng xạ Mục đích nghiên cứu thứ hai là nghiên cứu sử dụngmột số phần mềm tính toán để phân tích và đánh giá phát tán phóng xạ trong môitrường khí trong một số tình huống giả thiết gần với thực tế để hiểu rõ về phần mềm

và tính ứng dụng của các phần mềm

D Đối tượng nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu phương pháp đánh giá phát tán và quy trình cơ bản đánhgiá phát tán phóng xạ trong môi trường khí Ngoài ra, tác giả cũng nghiên cứu một

số chương trình tính toán phán tán trong trường hợp hoạt động của nhà máy điện hạtnhân trong điều kiện hoạt động bình thường và trong trường hợp sự cố

E Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của luận văn là phương pháp và quy trình đánh giá pháttán phóng xạ; sử dụng 3 phần mềm/chương trình (sau đây gọi là phần mềm) tínhtoán để minh chứng quy trình và đưa ra các khả năng tính toán của phần mềm theo

dữ liệu đầu vào có sự liên hệ với thực tế

F Các luận điểm cơ bản và đóng góp mới

Ngày 24/6/2010, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 957/QĐ-TTg vềviệc phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển, ứng dụng năng lượng nguyên tử vìmục đích hòa bình đến năm 2020 (gọi tắt là Quy hoạch tổng thể) [16] Quyết địnhnày thay thế cho Quyết định số 114/2007/QĐ-TTg ngày 23 tháng 7 năm 2007 củaThủ tướng Chính phủ phê duyệt Kế hoạch tổng thể thực hiện Chiến lược ứng dụngnăng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình đến năm 2020 Các Quyết định này đãchỉ rõ quan điểm của nước ta trong việc đầu tư phát triển ứng dụng trong lĩnh vựcnăng lượng nguyên tử và tiến đến hình thành ngành công nghiệp hạt nhân Bên cạnh

đó cũng cần thực hiện việc đảm bảo an toàn, an ninh theo tiêu chuẩn quốc tế chocác hoạt động trong lĩnh vực năng lượng nguyên tử, đặc biệt trong xây dựng và vậnhành nhà máy điện hạt nhân

Trang 15

Luật Năng lượng nguyên tử số 18/2008/QH12 [10] và một số văn bản dướiLuật như Nghị định 70/2001/NĐ-CP [14] đã đưa ra các quy định đối với nhà máyđiện hạt nhân nhằm đảm bảo các điều kiện an toàn, an ninh từ lựa chọn, phê duyệtđịa điểm, thiết kế, xây dựng, lắp đặt, vận hành, chấm dứt hoạt động.

Nghị định số 70/2001/NĐ-CP của Thủ tướng Chính phủ quy định chi tiết vàhướng dẫn thi hành một số điều của Luật Năng lượng nguyên tử về Nhà máy điệnhạt nhân Chương II của Nghị định này nêu rõ các mục tiêu đảm bảo an toàn trongđiều kiện vận hành bình thường và trong trường hợp xảy ra sự cố, phải đảm bảophải đảm bảo mức chiếu xạ trong và ngoài nhà máy dưới mức giới hạn cho phép và

ở mức thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý trong điều kiện vận hành bìnhthường và đảm bảo giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của chiếu xạ trong trường hợpxảy ra sự cố

Trong quá trình khảo sát địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân cần phảiđánh giá được ảnh hưởng của bức xạ đối với cộng đồng dân cư, bao gồm một số nộidung như:

- Phân bố, mật độ dân cư và dự báo biến động dân số trong khu vực;

- Cách thức lan truyền, phát tán vật liệu phóng xạ trong không khí và nướctrên cơ sở các thông số khí tượng (hướng và tốc độ gió, sự nhiễu động khôngkhí, độ ẩm, lượng mưa, bức xạ mặt trời), thủy văn (đặc điểm sông, suối,nước mặt và nước ngầm), đặc điểm địa hình (núi cao, thung lũng) và ảnhhưởng của các công trình xây dựng lớn;

- Phông bức xạ và liều chiếu xạ đối với cộng đồng dân cư địa phương;

- Nguy cơ tác động bức xạ đối với dân chúng làm cơ sở cho kế hoạch ứng phó

sự cố; lưu ý quy hoạch sử dụng đất, nguồn nước và lương thực thực phẩm tạiđịa phương;

- Điều kiện xây dựng hệ thống giao thông cho kế hoạch sơ tán, khả năng cungứng lương thực, thực phẩm và hạ tầng cơ sở sinh hoạt cho dân chúng tại khuvực sơ tán;

Trang 16

- Điều kiện, địa điểm thiết lập trung tâm ứng phó khẩn cấp bên ngoài nhà máyđiện hạt nhân;

- Sự phù hợp của địa điểm liên quan đến tiềm năng phát triển kinh tế - xã hộicủa khu vực (thương mại, công nghiệp, du lịch) và nguy cơ gia tăng rủi ro dotác động của nhà máy điện hạt nhân đối với khu vực cũng như các hoạt độngtrong khu vực lên nhà máy

Quy định này đặt ra một nhiệm vụ cho cả tổ chức có nhà máy điện hạt nhân

và cơ quản quản lý, trong việc lựa chọn địa điểm nhà máy điện hạt nhân cần phảixem xét tất cả các đặc trưng tại khu vực bị tác động bởi nhà máy và tính khả thi củacác biện pháp can thiệp ngoài khu vực, bao gồm hành động ứng phó khẩn cấp vàhành động bảo vệ phòng ngừa Ngoài ra, trong việc đánh giá ảnh hưởng của bức xạđối với cộng đồng dân cư thì việc đánh giá phát tán của phóng xạ từ nhà máy điệnhạt nhân, đặc biệt là phát tán trong môi trường khí là một yêu cầu cần phải thực hiện

để minh chứng việc tuân thủ quy định của pháp luật về đảm bảo an toàn

Việc nghiên cứu xây dựng quy trình đánh giá phát tán cho chúng ta điều kiệntìm hiểu về các bước để đánh giá được phát tán phóng xạ từ dữ liệu khí tượng, dữliệu địa hình, dữ liệu nguồn thải,…và từng bước xây dựng được bộ dữ liệu riêng tạikhu vực có nhà máy điện hạt nhân cần quan tâm hoặc khu vực khác của Việt Nam

Hiện nay sự cố từ nhà máy điện Fukushima I (Nhật Bản) thu hút sự quan tâmcủa nhiều nước, trong đó có Việt Nam Những thông tin dự báo và đánh giá phát tánphóng xạ từ Nhật Bản sẽ tạo điều kiện cho cơ quan pháp quy của Việt Nam ranhững quyết sách kịp thời Các phần mềm tính toán phát tán phóng xạ như trongLuận văn này có thể giúp đánh giá được ảnh hưởng của mây phóng xạ từ một nơikhác ảnh hưởng đến Việt Nam

G Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu các tài liệu trong nước và quốc tế Trong đó baogồm các văn bản pháp quy của Việt Nam quy định đối với nhà máy điện hạt nhânnhằm đảm bảo các điều kiện an toàn, an ninh từ lựa chọn, phê duyệt địa điểm, thiết

kế, xây dựng, lắp đặt, vận hành, chấm dứt hoạt động Các tài liệu nước ngoài chủ

Trang 17

yếu được thu thập từ nguồn tài liệu của Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế(IAEA), phần mềm đánh giá phát tán phóng xạ phổ biến của Mỹ.

Phương pháp sử dụng các phần mềm tính toán đánh giá phát tán phóng xạ đểtính toán một số trường hợp giả thiết nhưng gần với thực tế Trong luận văn này, tácgiả nghiên cứu sử dụng 3 phần mềm:

Trang 18

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ PHÁT TÁN PHÓNG XẠ

sự thay đổi các vật trở ngại như tòa nhà các các kết cấu khác

Khi sử dụng các mô hình tính toán phát tán chất phóng xạ cần phải quan tâmđến ảnh hưởng của các quá trình vật lý sau:

- Phân rã phóng xạ và sinh ra các sản phẩm con cháu;

- Rơi lắng ướt;

- Tuyết (trong đó hơi hoặc son khí bị quét bởi giọt nước hoặc bông tuyết trongđám mây và rơi xuống khi mưa)

- Mưa rào (trong đó hơi hoặc son khí bị quét dưới các đám mây bởi mưa rơi);

- Sương mù (trong đó hơi hoặc son khí bị quét bởi giọt nước trong sương mù);

- Rơi lắng khô: Sự đóng cặn của son khí hoặc sự lắng do trọng lực (đối với cáchạt có đường khí lớn hơn 10 µm);

- Sự va chạm của son khí và sự hút bám của hơi và khí trên các vật cản trởtheo hướng gió;

- Sự hình thành và liên kết của các son khí;

- Chất rơi lắng lại tách ra khỏi bề mặt vật chất quay trở lại môi trường

Các hiệu ứng này có thể được giải thích bằng toán học, và chúng sẽ được

Trang 19

Các mô hình tính toán phát tán không khí phải phù hợp với các yêu cầu quản

lý và nên tính đến các đặc trưng riêng của địa điểm và/hoặc nhà máy điện hạt nhânnếu có thể thực hiện được

Yêu cầu đầu ra của các mô hình phát tán [5]:

- Nồng độ chuẩn hoá trong thời gian phát tán ngắn (trong vài giờ) và các giátrị rơi lắng nhằm đánh giá xác suất xảy ra sự kiện nồng độ chuẩn hoá cao và mứcnhiễm bẩn phóng xạ do sự cố

- Nồng độ chuẩn hoá tích hợp trong thời gian phát tán dài (lên đến 1 tháng)

và giá trị rơi lắng đối với hoạt động bình thường

- Nồng độ chuẩn hoá trong thời gian phát tán dài (lên đến 1 năm) và giá trịrơi lắng đối với hoạt động bình thường

Các mô hình phát tán có thể tính toán nồng độ cho trường hợp phát thải bìnhthường và trường hợp sự cố

Hình 1.1: Ví dụ về các quá trình chủ yếu ảnh hưởng đến sự vận chuyển của nhân

phóng xạ phát thải trong môi trường khí

1.2 Mô hình phát tán phóng xạ trong môi trường khí

Khi mô tả quá trình phát tán của các chất ô nhiễm trong không khí bằng các

mô hình toán học thì mức độ ô nhiễm không khí thường được đặc trưng bởi giá trị

Trang 20

Trong trường hợp tổng quát, giá trị này được mô tả theo phương trình sau:

K y x

K x z

V y

V x

V

Trong đó:

χ: nồng độ trung bình của chất ô nhiễm (mg/m3 hoặc Bq/m3)

x, y, z : các thành phần tọa độ theo 3 trục Ox, Oy, Oz

t: thời gian

Kx, Ky, Kz : các thành phần của hệ số phát tán rối theo 3 trục Ox, Oy, Oz

Vx, Vy: các thành phần của tốc độ gió theo phương nằm ngang

Vz: tốc độ thẳng đứng

α: hệ số liên kết (tính đến sự liên kết của của chất ô nhiễm với các phần tửkhác của môi trường không khí)

β: hệ số biến chất (tính đến sự biến đổi của chất ô nhiễm thành các chất khác

do các quá trình phản ứng hóa học xảy ra trên đường lan truyền)

Phương trình (1) là phương trình vi phân cơ bản mô tả quá trình lan truyềncủa các chất ô nhiễm trong môi trường không khí Tuy nhiên phương trình này rấtphức tạp và không khép kín

Trên thực tế để giải phương trình này người ta phải tiến hành đơn giản hóatrên cơ sở thừa nhận một số điều kiện gần đúng (bằng cách đưa ra các giả thiết phùhợp với từng điều kiện cụ thể), kết hợp với các điều kiện biên và điều kiện ban đầu

để tìm nghiệm của phương trình, đó chính là phân bố nồng độ chất ô nhiễm theokhông gian và thời gian

Có 5 phương pháp sử dụng mô hình khác nhau trong đánh giá phát tán phóng

xạ hiện nay là:

- Phương pháp sử dụng mô hình hộp (Box model): mô hình hộp là mô hìnhđơn giản nhất trong các loại mô hình ở đây Mô hình này giả thiết không khílắng (airshed - nghĩa là một lượng nhất định của không khí khí quyển trongmột khu vực địa lý) trong hình dạng của hộp Mô hình này cũng giả địnhkhông khí ô nhiễm trong hộp phân bố đồng nhất và sử dụng giả thiết này để

Trang 21

đánh giá nồng độ trung bình chất ô nhiễm ở bất cứ đâu trong phạm viairshed Mặc dù là rất hữu ích nhưng khả năng của mô hình này bị giới hạnnhiều khi dự báo phát tán của không khí ô nhiễm qua một airshed bởi vì giảthiết phân bố ô nhiễm là đồng nhất thì quá đơn giản.

- Phương pháp sử dụng mô hình Gauss (Gaussian Model): mô hình Gauss là

mô hình lâu đời nhất và có lẽ là mô hình được sử dụng phổ biến nhất Môhình này giả thiết phát tán không khí ô nhiễm có phân bố Gauss, có nghĩa làphân bố chất ô nhiễm có phân bố xác suất bình thường Mô hình Gaussthường được sử dụng trong phát tán luồng không khí ô nhiễm liên tục, nổiphát ra từ các nguồn mặt đất hoặc nguồn có độ cao Mô hình Gauss cũng cóthể được sử dụng để dự báo phát tán các luồng khí ô nhiễm không liên tục

- Phương pháp sử dụng mô hình Lagrangian (Lagrangian Model): Mô hìnhphát tán toán học Lagrangian theo các kiện luồng ô nhiễm (gọi là các hạt)như là các kiện di chuyển trong không khí và chúng mô hình hóa chuyểnđộng của các kiện như là quá trình bước ngẫu nhiên Mô hình Lagrangian cóthể tính toán phát tán ô nhiễm bằng cách tính toán thống kê các quỹ đạo củamột số lớn các kiện chất ô nhiễm

- Phương pháp sử dụng mô hình Euler (Eulerian Model): Mô hình phát tánEuler tương tự mô hình Lagrangian trong đó nó cũng theo dõi chuyển độngcủa một số lượng lớn các kiện chất ô nhiễm khi chúng di chuyển từ vị trí banđầu Sự khác biệt quan trọng nhất giữa 2 mô hình là mô hình Euler sử dụnglưới Đề các 3 chiều cố định như là một khung tham chiếu chứ không phải làkhung tham chiếu di động

- Mô hình khí dày đặc (Dense gas model): Mô hình khí dày đặc là mô hình môphỏng phát tán của luồng khí dày đặc (tức là luồn chất ô nhiễm nặng hơnkhông khí)

Trang 22

1.2 Hai phương pháp đánh giá phát tán phóng xạ phổ biến

1.2.1 Phương pháp sử dụng mô hình Gauss

Mô hình lan truyền chất ô nhiễm của Gauss ngoài việc áp dụng để đánh giácho các nguồn điểm có độ cao h (như ống khói của các nhà máy) thì cũng được ápdụng đối với nguồn điểm ở mặt đất (không có độ cao h và đặt ở gốc tọa độ)

Phương trình thu được sau khi rút gọn các tham số của phương trình vi phân(1) trong lời giải của Gauss là:

K y x

V x  y  z  (2)

Sử dụng các điều kiện biên và điều kiện ban đầu, Gauss tìm được nghiệm của

phương trình (2) đối với nguồn điểm liên tục có độ cao hiệu dụng H đặt tại gốc tọa

2 2

2

exp2

exp.2exp 2),

,

(

z z

y z

y

H z H

z y

U

Q z

χ (x, y, z): nồng độ trung bình của chất ô nhiễm (mg/m3 hoặc Bq/m3)

U: tốc độ gió trung bình tại độ cao hiệu dụng (H) của ống khói

2

2 exp 2 exp ) 0 , , (

z y

H y

U

Q y

Trang 23

Bảng 1.1: Phân loại độ ổn định khí quyển theo Pasquil-Gifford

1.2.2 Phương pháp sử dụng mô hình Lagrangian

Hệ tọa độ Lagrangian xem xét vị trí của một hạt (x, y, z) tại thời gian t tươngứng với vị trí ban đầu của chúng Trong hệ Lagrangian, trường nồng độ và dòng hỗnloạn được định nghĩa bởi các số liệu thống kê của một tập hợp kiện chất khí đượcđánh dấu (marked fluid parcels) và phân bố cường độ và không gian Tiếp cận này

là phù hợp khi khuếch tán phân tử trong một kiện chất khí không đáng kể so vớikhuếch tán trong không khí hỗn loạn Nồng độ của một đại lượng vô hướng có thểđược định nghĩa tại một địa điểm cụ thể và sau một thời gian di chuyển đã cho sửdụng nguyên tắc chồng chập

Từ các nguyên tắc đầu tiên, nồng độ được định nghĩa đơn giản như là số củacác kiện chất khí (n) được quan sát trong một thể tích đã cho (V) tại địa điểm vector(r) và thời gian (t)

Trang 24

1.3 Quy trình đánh giá phát tán phóng xạ trong môi trường khí

Quy trình đánh giá phát tán phóng xạ có thể được chia thành 5 giai đoạn cơbản sau (Hình 2.2):

Trang 25

Hình 1.2 : Sơ đồ quy trình tính toán phát tán phóng xạ trong môi trường khí

Xác định thông số nguồn thải

Nghiên cứu phần mềm tính toán phát tán phóng xạ trong môi trường khí

Điều tra dữ liệu khí tượng

Xác định số liệu về các đồng vị

phóng xạ

Đưa dữ liệu vào chương trình tính

toán Chạy chương trình

Xác định các thông số

đầu vào

Kết quả đầu ra

Tổng hợp dữ liệu đầu vào

Điều tra số liệu địa hình, vật chắn

Xác định số liệu về tốc độ suy yếu chất phóng xạ trong khí quyển

- Nồng độ chuẩn hoá tích hợp trong thời gian phát tán dài (lên đến 1 tháng) và giá trị rơi lắng đối với hoạt động bình thường.

Nồng độ chuẩn hoá trong thời gian phát tán ngắn (trong vài giờ) và các giá trị rơi lắng nhằm đánh giá xác suất xảy ra sự kiện nồng độ chuẩn hoá cao và mức nhiễm bẩn phóng xạ do sự cố.

Nồng độ chuẩn hoá trong thời gian phát tán dài (lên đến 1 năm) và giá trị rơi lắng đối với hoạt động bình thường.

Trang 26

a) Giai đoạn 1: Giai đoạn này là lựa chọn phần mềm tính toán và nghiên cứu

mô hình phát tán phóng xạ trong môi trường khí để hiểu rõ bản chất của pháttán, đồng thời nghiên cứu chương trình tính toán cần sử dụng để có mối liên

hệ về phương pháp mà chương trình tính toán sử dụng để thực hiện

b) Giai đoạn 2: Giai đoạn này cần xác định các thông số đầu vào đối với cácchương trình tính toán Về cơ bản các chương trình tính toán sử dụng cácthông số đầu vào giống nhau tuy nhiên có thể khác nhau tùy theo mục đích

sử dụng Các thông số đầu vào thông thương cần nghiên cứu là: Số liệu vềcác đồng vị phóng xạ, thông số về nguồn phát thải, điều tra dữ liệu khítượng, điều tra số liệu địa hình, vật chắn, số liệu về tốc độ suy yếu của chấtphóng xạ trong khí quyển

c) Giai đoạn 3: Tổng hợp các dữ liệu đầu vào cần thiết cho mô hình tính toán

d) Giai đoạn 4: Đưa dữ liệu phù hợp vào chương trình tính toán Chạy chươngtrình để thu lại kết quả đầu ra

e) Giai đoạn 5: Kết quả đầu ra

1.3.1 Các thông số đầu vào cơ bản của một chương trình đánh giá phát tán

- Hiệu suất phân hạch

- Năng lượng tia gamma (áp dụng trong tính toán liều)

- Năng lượng tia beta (áp dụng trong tính toán liều)

b) Các thông số về nguồn thải

- Tốc độ thải (công suất nguồn thải)

- Độ cao phát thải

- Nhiệt độ khí thải

Trang 27

- Kích thước vật chắn, núi đồi

- Vị trí vật chắn, núi đồi, …so với vị trí phát thải

e) Số liệu về tốc độ suy yếu chất phóng xạ trong khí quyển

- Tốc độ rơi lắng khô

- Tốc độ rơi lắng ướt

1.3.2 Chương trình điều tra khí tượng

Chương trình điều tra khí tượng là một trong các thành phần quan trọng nhấtcủa mô hình tính toán Chương trình được thiết kế để thu thập và đánh giá dữ liệuliên tục trong hoạt động bình thường của nhà máy điện hạt nhân:

- Các thông số khí tượng riêng của địa điểm liên quan đến tích toán phát tánkhông khí và phân tích thống kê;

- Các thông số khí tượng riêng của địa điểm được thể hiện trong kế hoạch ứngphó sự cố;

- Các thông số khí tượng riêng của địa điểm liên quan đến hoạt động an toàn

và xác nhận về cơ sở thiết kế cho nhà máy

Chương trình đo khí tượng sẽ cung cấp dữ liệu trong một khoảng thời gianthích hợp (ít nhất 1 năm đầy đủ) Dữ liệu này đại diện cho khu vực trước khi bắt đầuxây dựng nhà máy, và tiếp tục trong suốt thời gian hoạt động của nhà máy Thêm

Trang 28

vào đó, dữ liệu sẽ được so sánh với dữ liệu thu thập được sau khi nhà máy được xâydựng nhưng trước khi vận hành, để xác định cần có sự thay đổi trong cơ sở thiết kếhoặc các giả định được thực hiện trong mô hình tính toán.

Dữ liệu khí tượng được thu thập nên tương thích với bản chất, quy mô và sựchính xác với phương pháp và mô hình mà chúng được sử dụng trong việc đánh giáchiếu xạ dân chúng và tác động phóng xạ vào môi trường để đánh giá lại các mụctiêu quản lý

Đo lường khí tượng thường bị ảnh hưởng do địa thế, và các đặc trưng địaphương như là các lớp đất và thực vật, các đặc trưng địa hình núi và cấu trúc nhàmáy (như tháp làm lạnh và cột ăngten hỗ trợ cảm biến khí tượng) cũng như là ảnhhưởng đuôi từ các toà nhà tác dộng đến tính đại diện của dữ liệu thu thập được.Trong việc thu thập dữ liệu khí tượng, cần quan tâm đến việc ngăn ngừa các hiệuứng địa phương từ sự thay đổi quá mức các giá trị của thông số được đo

Trang 29

Chương 2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN VÀ PHẦN MỀM SỬ

DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Trên thế giới đang tồn tại nhiều phần mềm tính toán phát tán phóng xạ trongkhông khí trong cả 2 trường hợp hoạt động bình thường và trường hợp sự cố củanhà máy điện hạt nhân

Một số phần mềm đang được sử dụng khá phổ biến trên thế giới có thể kểđến như:

- Hysplit: Phần mềm được phát triển đầu tiên từ một kết quả của nỗ lực chunggiữa NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) thuộc BộThương mại Hoa Kỳ và Viện dữ liệu Úc Phần mềm có thể được sử dụng đểtính toán cho trường hợp sự cố nhà máy điện hạt nhân [12]

- IXP: Hệ thống IXP được tổ chức bởi Trung tâm tư vấn phát tán khí quyểnquốc gia (NARAC) tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore tạiLivermore, California, Mỹ Phần mềm này có thể được sử dụng tính toántrong trường hợp sự cố nhà máy điện hạt nhân [11]

- CAP88PC: Phần mềm được nghiên cứu và phát triển tại Cơ quan bảo vệ môitrường Mỹ (EPA) Phần mềm nằm trong chương trình “ Đánh giá các hànhđộng làm sạch không khí” (Clean Air Act Assessment Package -1988), được

sử dụng chủ yếu để tính toán trong trường hợp hoạt động bình thường củanhà máy điện hạt nhân CAP88-PC được công nhận trong Luật môi trườngcủa Mỹ [15]

- XOQDOQ: Phần mềm tính toán phát tán phóng xạ trong hoạt động bìnhthường của nhà máy điện hạt nhân XOQDOQ được sử dụng bởi Ủy banpháp quy hạt nhân Mỹ

- PAVAN: Phần mềm đánh giá phát tán phóng xạ trong sự cố của nhà máyđiện hạt nhân PAVAN được sử dụng bởi Ủy ban pháp quy hạt nhân Mỹ

- ARGOS: hệ thống hỗ trợ ra quyết định trong tình huống khẩn cấp và quản lýứng phó sự cố liên quan đến phát thải chất hóa học, sinh học, phóng xạ và

Trang 30

hạt nhân Chương trình gốc được phát triển năm 1992 do cơ quan quản lýứng phó khẩn cấp Đan Mạch và Trung tâm phát triển Prolog, cùng hợp tácvới Phòng thí nghiệm quốc gia Riso và Viện khí tượng Đan Mạch.

Trong đề tài này tác giả tập trung nghiên cứu 3 phần mềm: Hysplit, IXP,CAP88-PC do các phần mềm này đều được các cơ quan pháp quy của Mỹ sử dụngtrong nhiều năm và đã được đánh giá hiệu quả tốt

2.1 Phần mềm Hyplit

Phần mềm Hysplit (Hybrid Single – Particle Lagrangian quỹ đạo tích hợp) làmột hệ thống tính toán các quỹ đạo ô khí đơn giản nhằm mô phỏng phân bố và rơilắng

Phần mềm được phát triển từ một kết quả của nỗ lực chung giữa NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) thuộc Bộ Thương mại Hoa Kỳ

và Viện dữ liệu Úc Một số đặc trưng bao gồm cải tiến thuật toán bình lưu, cập nhậpphương trình ổn định và phát tán, tiếp tục cải tiến về giao diện người dùng đồ họa,

và thêm chức năng về các modun chuyển đổi hóa học Không có các modun thêm

về phát tán

Hysplit sử dụng phương pháp mô hình Lagragian tính toán có khả năng tínhtoán vận chuyển bình lưu của các hạt chất ô nhiêm đơn lẻ, quỹ đạo đơn giản củachúng và tính toán nồng độ trong môi trường khí

Phần mềm Hysplit có cơ sở dữ liệu khí tượng rất mạnh và có thể dự báo pháttán phóng xạ ở nhiều độ cao và thời gian tính toán dài

2.1.1 Sử dụng phần mềm

Sử dụng phần mềm như sau:

a) Giao diện phần mềm

Trang 31

Hình 2.1: Giao diện ngoài của Phần mềm

Hình 2.2: Menu chínhb) Tính toán quỹ đạo (Trajectory)

Theo chương trình ta sẽ làm các bước như sau:

Bước 1: Nhập thông số đầu vào qua lệnh Setup Run

Hình 2.3: Nhập thông số đầu vào qua lệnh Setup Run

Nhấn Menu

Trang 32

Hình 2.4: Giao diện nhập thông số đầu vào

Hình 2.5: Nhập vị trí phát thải (trong ví dụ là 3 vị trí)Bước 2: Chạy chương trình

Hình 2.6: Chạy chương trình tính quỹ đạo

Vị trí phát thải Thời gian phát thải

Dữ liệu khí tượng Thời gian tính toán

Lưu các thông số đầu vào

Trang 33

Bước 3: Thiết lập hiển thị kết quả

Hình 2.7: Thiết lập hiển thị kết quảBước 4: Xử lý kết quả Lưu kết quả

Hình 2.8: Ví dụ về kết quả tính toán quỹ đạoc) Tính toán nồng độ (Concentration)

Thực hiện trong phần mềm Hyplit 4 có các giao diện chính để tính toán nồng

độ như sau:

Trang 34

Bước 1: Nhập thông số đầu vào qua lệnh Setup Run

Hình 2.9: Nhập thông số đầu vào qua lệnh Setup Run

Hình 2.10: Giao diện nhập thông số đầu vào

Trang 35

Hình 2.12: Giao diện thiết lập các thông số về chất ô nhiễm

Hình 2.13: Giao diện thiết lập các thông số về lưới nồng độ

Trang 36

Hình 2.14: Giao diện thiết lập thông số về rơi lắngBước 2: Chạy chương trình

Hình 2.15: Chạy chương trình tính nồng độBước 3: Thiết lập hiển thị kết quả

Trang 37

Hình 2.16: Màn hình thiết lập hiển thịBước 4: Xử lý kết quả Lưu kết quả

Hình 2.17: Ví dụ về kết quả tính toán nồng độ

Trang 38

3.1.2 Một số tệp tin dữ liệu khí tượng sử dụng trong mô hình

Bảng 2.1: Một số tệp tin dữ liệu khí tượng sử dụng trong mô hình

GDAS - Global Data Assimilation System (Sử dụng trong luận văn)GFSFLL - Global Forecast on latitude/longitude grid

GFSFNH - Global Forecast on Northern polar stereographic grid

GFSXFLL - Extended-range Global Forecast on lat/lon grid

GFSLRFLL - Long-range Global Forecast on lat/lon grid

FNLDUST.bin - Global Analysis for dust simulation

NAMF12 - North American Mesoscale forecast on 12 km grid

NAMF40 - North American Mesoscale forecast on 40 km grid

RUC - Rapid Update Cycle forecast on 20 km grid

MM5NA15 - AFWA MM5 over North America on a 15 km grid

MM5NA45 - AFWA MM5 over North America on a 45 km grid

edas - EDAS archive on 40 km grid

2.2 Chương trình IXP (International Exchange Program)

Hệ thống IXP được tổ chức bởi Trung tâm tư vấn phát tán khí quyển quốcgia (NARAC) tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore tại Livermore,California, Mỹ

Hệ thống chương trình trao đổi quốc tế IXP cung cấp các dự đoán theo môhình máy tính một cách nhanh chóng, 3 chiều và không phụ thuộc thời gian củanồng độ, liều lượng, và ảnh hưởng đến sức khỏe gây ra bởi phát tán chất phóng xạtrong không khí ở bất cứ nơi nào trên Trái đất

Hệ thống IXP sẵn sàng 24/7 để hỗ trợ 146 quốc gia thành viên và Trung tâmỨng phó sự cố (IEC) của Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) IXP lànăng lực cung cấp bởi Mỹ, được chính thức cam kết và đăng ký với mạng lưới hỗtrợ ứng phó sự cố IAEA (RANET), được thực hiện năm 2008

Phầm mềm này sử dụng mô hình khí dày đặc trong tính toán phát tán và chủyếu sử dụng cho tính toán phát tán cường độ lớn, thời gian ngắn (trường hợp sự cố)

Phần mềm này có thể tính toán cho 5 cách thức phát tán khác nhau:

Trang 39

cơ thực sự khi vào không khí), và chiều cao trên mặt đất mà tại đó vật chất đượcphát tán (ví dụ, lửa hoặc luồng khí nóng tại độ cao ổn định mà tại đó không còn bịnâng thêm sẽ được sử dụng là chiều cao phát thải) Nếu loại hình phát thải này được

sử dụng cho phát thải chất hóa học, người dùng sẽ được yêu cầu thêm nhiệt độ vậtchất để xác định tính chất của chất hóa học Nếu chất ở dạng khí, phép chạy sẽ chophép

b) Phát tán từ vụ nổ

Phát tán bán tức thời đơn của vật chất dạng hạt, những giọt nước nhỏ hoặckhí do đặt chất nổ bên cạnh hoặc xung quanh một chất phóng xạ, chất hóa học, hoặcvật liệu sinh học Tất cả các kết quả vụ nổ trong vật liệu độc hại (phóng xạ, hóa chấthoặc sinh học) phân bố trong một hình dạng hình nấm bao gồm một thân phía trên

là một đám mây Các kích thước của thân và nắp tỉ lệ với khối lượng của chất nổ

Sự phát tán này không nhằm đến một vụ nổ hạt nhân hoặc hơi một vụ nổ hơi hóahọc Nó không tính tới các chuyển đổi hóa học trong các vụ nổ hoặc suy thoái củacác tác nhân sinh học do các vụ nổ Đối với một số loại phát tán khác, loại phát tánnguồn điểm có thể được sử dụng, nếu người dùng cung cấp một ước tính của cácvật liệu độc hại được phân tán trong không khí sau vụ nổ đầu tiên

c) Phát tán nguồn thanh

Trang 40

Phát tán từ nguồn dạng thanh, ở đây người dùng xác định số lượng và tỷ lệ

mà tại đó các vật liệu trực tiếp đi vào khí quyển Nếu bạn sử dụng tùy chọn này, bạncần phải có thông tin cụ thể về số lượng vật liệu độc hại đang được phát tán vào bầukhí quyển (ví dụ, lượng vật liệu có nguy cơ thực sự nếu trở thành không khí), vàchiều cao trên mặt đất mà tại đó vật liệu được được phát tán (ví dụ, chiều cao mộtchiếc máy bay đang bay trên mặt đất) Nếu loại hình phát tán này được sử dụng chomột bản phát hành hóa chất, người dùng sẽ được yêu cầu cho một nhiệt độ vật liệu

để xác định trạng thái của hóa chất Nếu nó là một chất khí, phép chạy sẽ được chophép

d) Phát tán theo ống khói

Phát tán ổn định của vật chất từ một ống khói bao gồm nâng luồng thải nổi

do nhiệt độ được nâng cao hoặc vật tốc đầu ra Người sử dụng sẽ được yêu cầu cungcấp một số kết hợp của tốc độ thoát, nhiệt độ khí thải và mức phát thải nhiệt từ đónâng luồng nổi sẽ được tính toán Nếu loại hình này phát hành đang được sử dụngcho phát tán hóa chất, người dùng sẽ được yêu cầu cho một nhiệt độ vật liệu để xácđịnh trạng thái của hóa chất Nếu nó là một chất khí, phép chạy sẽ được cho phép e) Phát tán từ đám cháy

Phát tán ổn định của vật chất bao gồm nâng luồng nổi do sức nóng của lửa.Người sử dụng phải cung cấp bán kính cháy và chiều cao hiệu dụng hoặc cung cấpmức phát thải nhiệt từ đó chiều cao đám mây sẽ được tính toán Loại phát tán nàykhông nhằm mô hình cháy cho chính nó Không có phản ứng hóa học được baogồm trong tính toán này và vì lý do này, chỉ có những nguyên liệu không rõ nguồngốc và chất phóng xạ có thể được sử dụng với loại hình này phát tán này Đối vớimột đám cháy liên quan đến hóa chất, tác nhân hóa học hoặc tác nhân sinh họctrường hợp thời hạn nguồn thực tế rất khó xác định