Simulation of 137Cs transport and deposition after the Chernobyl nuclear power plant accident and radiological doses over the Anatolian peninsula

Abstract

26 Nisan 1986 tarihinde Ukrayna'nın Kiev iline bağlı Çernobil kentinde bulunan Çernobil Nükleer Güç Santralinde meydana gelen kaza nükleer endüstride günümüze kadar meydana gelen en büyük kazadır. Yüksek miktarlardaki radyonüklid salınımı sonrasında kazanın etkileri sadece kendi civarında değil bütün Kuzey yarımkürede hissedilmiştir. Radyonüklidlerin tamamına yakını kazayı takip eden 10 gün içinde atmosfere salınmıştır. Radyolojik açıdan önemli iki radyonüklid salınım miktarları 131I ve 137Cs sırasıyla 1760 ve 85 PBq olarak tahmin edilmektedir. Caesium-137 (137Cs, yeryüzüne çökelmeden uzun mesafelerce taşınabilmektedir. 30 yıl yarı ömrü olan 137Cs insan ve hayvan vücudunda birikebilmektedir, bu yüzden hala önemli bir çalışma konusudur. İnsanların 137Cs nedeniyle radyasyona maruz kalmaları için havadaki konsantrasyonun ve çökelme değerleri önemli parametrelerdir. Bu çalışmada WRF-HYSPLIT model sistemi kullanılarak elde edilen hava konsantrasyonu ve çökelme değerleri literatür ile karşılaştırılmıştır. Sonuçların ölçüm değerleri ile uyuştuğu görülmüştür. 7 Farklı simülasyonla Türkiye için toplam 2 ila 3,5 PBq toplam çökelme değeri bulunmuştur. Simülasyon sonuçlarına göre en yüksek hava konsantrasyonu 25 Bq/m3 ile Edirne ilinde bulunmuştur. Kaza sonrası ilk yıl için en yüksek maruz kalınan doz seviyesi 0,15 mSv olarak Türkiyen'nin Kuzey kısımlarında bulunmuştur.

The Chernobyl Nuclear Power Plant (CNPP) accident occurred on April 26 of 1986, was the most serious accident ever to occur in the nuclear power industry. It is still an episode of interest, due to the large amount of radionuclides dispersed in the atmosphere. After CNPP accident main releases occurred during first 10 days of the accident. From the radiological point of view, the releases of 131I and 137Cs, estimated to have been 1,760 and 85 PBq, respectively, are the most important to consider. Caesium-137 (137Cs) is one of the main radionuclides emitted during the Chernobyl accident, can travel long distances in the air before being brought back to the earth by rainfall and gravitational settling It has a half-life of 30 years, which can be accumulated in humans and animals, and for this reason the impacts on population are still monitored today. One of the main parameters in order to estimate the exposure of population to 137Cs is the concentration in the air, during the days after the accident, and the deposition at surface. The transport and deposition of 137Cs over Europe occurred after the CNPP accident has been simulated using the WRF-HYSPLIT modelling system. The model simulations could reproduce fairly well the observations of 137Cs concentrations and deposition, which were used to generate the 'Atlas of caesium deposition on Europe after the Chernobyl accident' and published in 1998. We estimated a total deposition of 2-3.5 PBq over Turkey. Air concentrations values reached 25 Bq/m3 in the province of Edirne Estimated doses reached up to 0.15 mSv/year in the North Eastern part of Turkey even if the contribution from ingestion of contaminated food and water is not considered, the estimated levels are largely below the 1 mSv limit indicated by the International Commission on Radiological Protection.