ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТА МОДЕЛІ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ РАДІАЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ

DOI: 10.31673/2412-4338.2023.044658

Анотація

Проведено дослідження зарубіжних та вітчизняних існуючих програмних комплексів і систем в області радіаційного моніторингу довкілля та дослідження впливу радіації на здоров’я людини. Розглянуто математичні моделі для моделювання процесів під час забруднення радіонуклідами різних компонентів довкілля (атмосфери, водних та земних ресурсів) та дослідження їх впливу на стан здоров’я населення, а саме моделі атмосферної дисперсії (ATSTEP, RIMPUFF, DIPCOT, LASAT, MATCH), модель прогнозу погоди WRF-Україна, Гаусова модель, Лагранжево-Ейлерева модель атмосферного переносу радіонуклідів LEDI, модель поширення радіонуклідів в атмосфері внаслідок їх підіймання з поверхні землі, модель підіймання та поширення радіонуклідів в атмосфері внаслідок пожеж, тривимірна модель ТРИТОКС (водойми) тощо. Визначено шляхи потрапляння радіонуклідів в організм людини, а саме: потрапляння радіонуклідів з водою, ґрунтом, зараженими продуктами харчування, зовнішнє опромінення від ґрунту та інгаляція радіонуклідів з повітря. Проведено систематизацію програмного забезпечення за цим параметром. З’ясовано, що більшість існуючих систем не забезпечують комплексного підходу для визначення радіаційного ризику для об’єктів довкілля та стану здоров’я населення. Розглянуті системи не забезпечують оперативного надходження інформації для швидкого реагування фахівців на нештатні ситуації, оскільки вони спроектовані для роботи як локальні системи і прив’язані до робочого місця спеціалістів. Враховуючи вище зазначені недоліки актуальним є розробка системи, що буде проводити комплексну оцінки та прогнозування впливу радіоактивних речовин на здоров’я населення та надавати рекомендації для мінімізації негативного впливу.

Ключові слова: радіаційний моніторинг; радіонукліди; здоров’я населення; математичні моделі процесів забруднення довкілля; комплексний еко-енерго-економічний моніторинг.

Список використаної літератури:
1. Сліпченко В.Г., Полягушко Л.Г., Круш О.Є. Система комплексного еко-енерго-економічного моніторингу для оптимізації управлінських рішень (області, району та міста). Вісник східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 4(268), 2021. С. 13-20. DOI: 10.33216/1998-7927-2021-268-4-13-20.
2. Сліпченко В.Г., Полягушко Л.Г. Трофимчук А.А. Веб-система для визначення радіаційної ситуації та її вплив на стан довкілля і здоров’я населення. Conference Proceedings of the 1st International Conference on Controversial Issues in Science and Education. London, UK, 16 April 2021. С. 14-21.
3. Eckerman K.F., Ryman J.C. Federal Guidance Report No. 12, External exposure to radionuclides in air, water, and soil. Washington : U.S. Environmental Protection Agency, DC, EPA-402-R-93-081. 1993. 237 p.
4. Safety classification of structures, systems and components in nuclear power plants. Vienna : International Atomic Energy Agency, 2014. 44 p.
5. Hashemian H.M., Walz M.E., O’Hagan R.D., Pruitt M.S. Online Monitoring In Research Reactors-Safe and Effective. American Nuclear Society 2013 Annual Meeting, Atlanta, GA, June 16-20, 2013, pp. 176-180.
6. Попов О.О., Яцишин А.В. Інформаційні системи для вирішення задач комплексного радіоекологічного моніторингу АЕС. Моделювання та інформаційні технології. 2014. Вип. 72. С. 3-16.
7. Cooperation of the U.S. DOE and IBRAE RAN in Emergency Preparedness/Response Activities. M. 2012. 64 p. URL: http://en.ibrae.ac.ru/docs/publictions/eng_web.pdf (дата звернення: 10.10.2023).
8. Талерко М.М., Гаргер Е.К., Кузьменко А.Г. Програмний комплекс для оцінки і прогнозування радіаційної ситуації в Чорнобильській зоні відчуження, Ядерна та радіаційна безпека. №3, 2010, С. 45-49.
9. Балашевська Ю.В, Демченко М.В., Кириленко Ю.О., Коцуба О.Л., Печериця О.В., Шевченко І.А. Спільне використання мобільної радіологічної лабораторії та системи підтримки прийняття рішень як ефективний підхід до аварійного моніторингу. Ядерна та радіаційна безпека, 1(93), 2022. P. 16-26. DOI: 10.32918/nrs.2021.1(93).02
10. Ievdin I., Trybushny D., Zheleznyak M., Raskob W. RODOS re-engineering: aims and implementation details. Radioprotection, 5 (45), 2010. pp. S181-S189. DOI: 10.1051/radiopro/2010024
11. Барбашев С.В., Пристер Б.С. Автоматизовані системи контролю радіаційної обстановки. Ядерна та радіаційна безпека, 1(57), 2013, C. 41-47. DOI: 10.32918/nrs.2013.1(57).08
12. Rubinshtein K.G., Smirnova M.M., Ignatov R.Y. et al. Description of radiation conditions and evaluation of the date of 137Cs release to the atmosphere using the radionuclide transfer model coupled with the forecasts by the mesoscale hydrodynamic model. Russ. Meteorol. Hydrol. 41, 2016, P. 326–334. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068373916050034
13. ПС «RECASS» НВО «Тайфун». URL: http://ni.biz.ua/6/6_12/6_12220_p-ps-RECASS-npo-tayfun.html (дата звернення: 15.10.2023)
14. Thykier-Nielsen S., Deme S., Mikkelsen T. Description of the Atmospheric Dispersion Module RIMPUFF. Risø National Laboratory RODOS(WG2)-TN(98)-02. 1999. 58 p.
15. ПС «ДОЗА» КІАЕ. URL: http://ni.biz.ua/6/6_12/6_12223_p-ps-doza-kiae.html (дата звернення: 15.10.2023)
16. Яцишин А.В., Артемчук В.О., Попов О.О. Класифікація моделей забруднення атмосферного повітря. Моделювання та інформаційні технології. 2012. Вип. 63. С. 49-58.
17. ПС «SULTAN». URL: http://ni.biz.ua/6/6_12/6_12221_p-ps-SULTAN-vniiaes.html (дата звернення: 15.10.2023)
18. Evaluation of Radioactive Air Contamination due to a Forest Fire within the Exclusion Zone on June 5−8, 2018 / Talerko М.М., Lev Т.D., Kireev S.I. [et al.]. Ядерна енергетика та довкілля. 2019. Вип. 2 (14). С. 47−57.
19. IAEA Safety Series. Atmospheric Dispersion in Nuclear Power Plant Siting. No. 50-SG-S3, IAEA, Vienna, 1980, 100 p.
20. Raskob W., Trybushnyi D., Ievdin I., Zheleznyak M. JRODOS: Platform for improved long term countermeasures modelling and management. Radioprotection. 6 (46). 2011. P. S731-S736. DOI: 10.1051/radiopro/20116865s
21. Päsler-Sauer J. Description of the Atmosperic Dispersion Model ATSTEP - Version RODOS PV 6.0 Patch07, Karlsruhe, Germany, 2007.
22. Janicke, L. The Embedding of the Lagrangian Dispersion Model LASAT into a Monitoring System for Nuclear Power Plants. Air Pollution Modeling and Its Application X: eds by Gryning SE., Millán M.M. Plenwn Press, New York, 1994. pp. 405-411. DOI: 10.1007/978-1-4615-1817-4_44
23. Andronopoulos S., Davakis E., Bartzis J.G. RODOS-DIPCOT Model Description and Evaluation, Report RODOS(RA2)-TN(09)01. 2009.
24. Kovalets I., Robertson L., Persson Ch., Didkivska S., Ievdin I., Treebushny D. Calculation of the far range atmospheric transport of radionuclides after the Fukushima accident with the atmospheric dispersion model MATCH of the JRODOS system. International Journal of Environment and Pollution. 54, 2014. рр. 101-109. DOI: 10.1504/IJEP.2014.065110.
25. Margvelashvili N., Maderich V., Zheleznyak M. THREETOX - computer code to simulate threedimensional dispersion of radionuclides in homogeneous and stratified water bodies. Radiation Protection Dosimetry. Vol.73, 1997, pp. 177-180.
26. Ковалець І.В., Ющенко С.А., Железняк М.Й. Асиміляція даних в тривимірній моделі розповсюдження радіонуклідів у водоймищах ТРИТОКС системи РОДОС. Математичні машини і системи. №3, 2005. С. 147-154.
27. Халченков А.В., Ковалец І.В., А.Н. Романенко, Адаптація метеорологічной моделі WRF для прогнозування полів вітру навколо Рівненської АЕС. Математичні машини і системи. №1, 2015. С. 130-138.
28. Skamarock W.C. et al. A Description of the Advanced Research WRF Model Version 4.3. National Center for Atmospheric Research Boulder, Colorado, USA. 2021. 148 p. DOI: 10.5065/1dfh-6p97
29. Hasemann I. Model description of the health effects modelling, Karlsruhe, Germany, 2000.