3. Các nguyên tố khó nóng chảy:
15.3. Sự lan truyền các sản phẩm phóng xạ vào khí quyển
Nếu có phát thải các sản phẩm phóng xạQ ra ngoài giới hạn Nhà máy điện hạt nhân, sẽ
xuất hiện một câu hỏi đương nhiên, số phận tương lai của chúng sẽ như thế nào và mối nguy hiểm nào chúng sẽ gây ra cho cư dân và môi trường xung quanh? Phát thải các sản phẩm phóng xạ thể khí vào khí quyển (qua ống hút, do các hệ thống và các tòa nhà không
đủ kín) được gọi là phát thải (phun bắn), phát thải các sản phẩm phóng xạ thể lỏng qua các công trình xây dựng không đủ kín hoặc qua các rối loạn của các hệ thống trong đất hoặc thủy vực – xả thải (xả). Ởđây chỉ bàn đến phát thải thể khí.
Trên các hình 15.1 và 15.2 cho thấy quá trình lan truyền của các khí được đẩy ra từ các
ống, khí này chứa các sản phẩm phóng xạ, cũng như các yếu tốảnh hưởng đến quá trình
đó. Các đám mây sản phẩm phóng xạ thể khí lan truyền theo chiều gió kèm theo hiện tượng xâm nhập vào môi trường theo cách khuếch tán và xáo trộn, trôi một phần các nuclit theo mưa (nếu có chúng) và lắng khô trên mặt đất.
Trong trường hợp tổng quát, sự thay đổi nồng độ các nuclit tùy thuộc vào khoảng cách X
kể từđiểm phát thải, và sự xâm nhập theo các trục Y và Z vuông góc với trục X phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
độ cao hiệu quả phát thải, có tính đến độ cao thực của ống và mức nâng trọng trường của các khí thoát ra từống do khác biệt nhiệt độ của khí và môi trường xung quanh (Hэфф = Hтр + ∆Hгр);
tốc độ và hướng gió;
Hình 15.2. Mô tả sơđồ (a) các hệ thống tọa độ và (b) các thông số phân tán vòng σy và σz tình trạng khí quyển, đặc trưng cho các loại A, B, C, D, E, F, phản ánh sự phân bố chênh lệch nhiệt độ trong khí quyển theo độ cao ở thời điểm mây bay qua. Hiện tượng xâm nhập của đám mây theo các trục Y và Z phụ thuộc rất nhiều vào các loại khí hậu này: khi ở loại A
– nó cực tiểu, còn khi ởF – cực đại; tốc độ lắng các hạt phóng xạ, vốn được xác định bằng thành phần, kích thước của chúng và bằng các điều kiện khác; địa hình (đồng bằng, đồi, núi); độ phẳng (thảo nguyên, rừng); thời gian phát thải; chu kỳ bán rã các nuclit.
Để có khả năng dự đoán tình trạng phóng xạ ở một điểm nào đó vào thời điểm sau phát thải, đã xây dựng một mô hình khá phức tạp trên cơ sở phân bố Gauss có tính đến các yếu tố kể trên, cho phép có được các giá trị nồng độ nuclit trong không gian (X, Y, Z). các biểu thức toán học đối với mô hình này có thể tìm thấy trong [18].
Cần hiểu mức độ hạn chế của việc áp dụng mô hình này cả về khoảng cách (20 – 30 km), cả về độ dài thời gian phát thải (nó cần sắp xếp cho kịp thời gian trong khoảng đã định theo các điều kiện thời tiết, vốn luôn luôn thay đổi và thay đổi nhanh).
Ngày nay đang nghiên cứu những phương pháp hoàn thiện hơn, có sử dụng máy tính và có thử nghiệm tách khỏi các điều kiện khí tượng biến động.