物理学家模拟福岛核电站的放射性风险

2011年3月11日,一场地震引发的海啸袭击了日本东北海岸,并淹没了福岛核电站的应急发电机。在地震之后,这些发电机一直维持着核电站冷却系统的运转,但电力的损失最终导致三座反应堆熔毁。数万居民从该地区撤离,许多人无法返回。

土耳其Firat大学的科学家率先对福岛核电站周围的危险放射性沉降物进行了空间分析。这组物理学家使用Surfer软件对致命的碘-131放射性核素的空间分布进行了二维和三维模拟,这些放射性核素在灾难发生后的60天内从反应堆延伸到60公里以外。

在Firat大学核物理部门的Fatih Kulahci教授的带领下,该团队使用冲冲者模型生成了碘-131在距离和时间上扩散的动画模拟。库拉奇博士解释说,这种基于实际核事故的模拟是史无前例的,它对于预测放射性尘降物的行为以及未来事件中随时间和距离的风险至关重要。

由于碘同位素的放射性性质,风险分析在确定对附近居民的有害健康影响方面非常重要。在这项研究中,同位素的主要传输机制是大气,但危险的核材料可以成为土壤中的污染物,并随地下水移动。根据已发表的文章,福岛附近的儿童甲状腺癌发病率在事故发生后急剧上升。

土耳其物理学家获得了由日本政府在受损核电站周围运营的19个监测站记录的碘-131测量值。该团队使用Surfer可视化软件对这些分布进行了2D和3D建模,这是一种分辨率高且易于使用的软件包。该模型模拟了60公里半径内同位素浓度如何随时间变化的预测。

Kulahci的团队在《Surfer》中生成了三种类型的风险分析模型,并将其转换成mp4动画。前两组图像显示了随着时间和距离的推移,空气中碘-131出现和不出现的概率。第三个模型预测了通过空气传播的同位素浓度从核设施向外扩散,戏剧性地可视化了致命事件发生后放射性暴露的风险。

下面以动画形式查看模拟。

发生或风险的可能性:

发生概率或风险动画

不发生的可能性或可靠性:

不发生的概率或可靠性动画

风险分析:

风险分析动画

*: Külahcı, F. & Bilici, a . Advances in identification and animated simulation after Fukushima Nuclear Power Plant accident (with a data bank): a Critical Review J Radioanal Nuclear Chem(2019) 321: 1。https://doi.org/10.1007/s10967-019-06559-w

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