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Gaussian Plume and Puff Models for Offsite Dose Rates Evaluations Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University Chunkuan Shih MST NJ, July 12, 2006. Gaussian Steady State Plume Model. NPP effluents dispersion is based on site’s meteorology - PowerPoint PPT Presentation
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國立清華大學 工程與系統科學系Engineering & System Science, NTHU
Gaussian Plume and Puff Modelsfor Offsite Dose Rates Evaluations
Department of Engineering and System ScienceNational Tsing-Hua University
Chunkuan Shih
MST NJ, July 12, 2006
國立清華大學 工程與系統科學系Engineering & System Science, NTHU
Gaussian Steady State Plume Model
NPP effluents dispersion is based on site’s meteorology
Concentration of effluent is determined by the usual diffusion equation
Gaussian plume model for dispersion in transverse directions
Dispersion coefficients determined from Pasquill conditions (A thru G)
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Local Meterorology
國立清華大學 工程與系統科學系Engineering & System Science, NTHU
Pasquill Conditions
Pasquill category (˚C/100 m) (degree) Remarks
A Extremely unstable
B Moderately unstable
C Slightly unstable
D Neutral
E Slightly stable
F Moderately stable
G Extremely stable
zT /
9.1/ zT
7.1/9.1 zT
5.1/7.1 zT
5.0/5.1 zT
5.1/5.0 zT
0.4/5.1 zT
zT /0.4
5.22
5.175.22
5.125.17
5.75.12
8.35.7
1.28.3
1.2
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Diffusion Equation and Solution
2
2
2
2
' 2
)(
2exp
1
zyzy
hy
vQ
xzK
yK zy
2
2
2
2
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Dispersion Coefficients (Horizontal)
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Dispersion Coefficients (Vertical)
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Dispersion Coefficients for Type G
)(3
2)();(
5
3)( FGFG yyzz
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Dose Rates Values and Presentations
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Dose Rates Values and Presentations
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Type B
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Type D
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Type F
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Gaussian Puff Model
Account for the time of travel of effluents and dispersions in all directions
Effluents are releases as successive puffs at every end of a preset duration of time (ex. 30 sec)
Code keeps track of dose rates and integrated doses at every downwind location (50m X 50m square) within 5 km radius .
tQQ
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The concentration due to the puff at the receptor (xr, yr, zr) relation to the center of a puff located at (xp, yp, zp)
Effluent Concentration Distribution
22
2222/3
)(2
1exp)(
2
1exp
)(2
1exp)(
2
1exp
)2(),,(
z
rp
z
rp
h
rp
h
rp
zh
rrr
zzzz
yyxxQzyx
ground level
+ y r
- y r
xr
z r
H
wind direction
xp
z p
+ yp
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For ground level concentration, zr is replaced by –H,
Ground Level Concentration
22
2222/3
)(2
1exp)(
2
1exp
)(2
1exp)(
2
1exp
)2(),,(
z
p
z
p
h
rp
h
rp
zh
rr
HzHz
yyxxQHyx
國立清華大學 工程與系統科學系Engineering & System Science, NTHU
Time Varying Thyroid Dose Rates
1000 s2000 s
3000 s
4000 s
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Time Varying Thyroid Dose Rates
0.001
0.01
0.1
1
10
0 1000 2000 3000 4000 5000
m
mS
v/h
1020 s2010 s
3000 s
3990 s
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Accident Classifications事故類別 級別 分級原則 廠界最大個人全身劑量率
異常事件之警示通知
異常事件 無影響
緊急戒備 A級 無放射性物質外釋的緊急戒備事故 無影響
B級 有放射性物質外釋的緊急戒備事故,細分成左方三種狀況有不同的行動準則。
大於等於 0.02mSv/hr
大於等於 0.05mSv/hr
大於等於 0.2mSv/hr
廠區緊急事故 A級 無放射性物質外釋的緊急戒備事故
B級 有放射性物質外釋的緊急戒備事故,但最大個人全身劑量率小於 0.5mSv/h,又細分成左方三種狀況有不同的行動準則。
大於等於 0.02mSv/hr
大於等於 0.05mSv/hr
大於等於 0.2mSv/hr
C級 有放射性物質外釋的緊急戒備事故,但最大個人全身劑量率大於等於 0.5mSv/h
0.5mSv/hr
全面緊急事故
A級 指已下令執行民眾防護行動之全面緊急事故
0.01 Sv/hr(或甲狀腺劑量率大於等於 0.05 Sv/hr) B級 指突發性之全面緊急事故(事故發生或演
變突然,而無法循序準備與下令執行各項民眾防護行動)