【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模式：在不穩(wěn)定條件下，對(duì)低浮力核污染物采用weil的PDF模式計(jì)算地面的濃度，即： C=Cy2psYexp{1YYF2[]} 2sy式中的sY由下式?jīng)Q定：236。(szx/u)/[1+(uTxy)1/2(Fm)]239。1/32/3sY=(Fm,u/wm179。2)1/32/：Cyuh22F1h122F2h22F1=exp[+]exp[+] Q2sx12sx22psx12psx12psx2小風(fēng)對(duì)流尺度模式：在不穩(wěn)定條件下，對(duì)高浮力核泄漏污染物采用briggs的小風(fēng)對(duì)流尺度模式，即： 當(dāng)：x1YYp2C=*x(FZi)exp[()]2sy31/34/3sy=當(dāng)：x≥10F/w37F3/21YYp2C=[Q/(wxh)exp[(3)]exp[()]]zw2sysy=Loft模式： 對(duì)近中性條件下的高浮力核泄漏物，采用Weil的Loft模式，即：Q1YYp2C=[1erf(F)]exp[()] (L0或LO3且u/w179。2)sy=237。1/32/(L0且u/wC=Q1YYp2[1erf(F)]exp[()] y2sy2pZ1su1(i+)LNL/212yx1h21h22KA=[]{Q0242。exp[22dx]+229。Qf242。exp[22dx]} qq0bx1bxpu2bxq2bxqi=1(i)L2由于日本核泄漏的具體情況，將高度大于100m的核泄漏物作為電源處理，100m以下的核泄漏物作為面源處理。高斯模式中的sy和sz的選取則應(yīng)該根據(jù)具體情況而定，根據(jù)我國各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)得到中性層結(jié)是sy和sz的一般表達(dá)式如下： sy= sz=(本文主要針對(duì)中性層結(jié)進(jìn)行數(shù)值描述)。由監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)同時(shí)可以知道中性層結(jié)時(shí)U的表達(dá)式為：U=[Z/10] 式中He的選取He=Hs+Dh利用上述兩種模型計(jì)算了4月我國東北，華北，東南地區(qū)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的核輻射物質(zhì)的日均濃度，表一給出了監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)算得到的和輻射物質(zhì)日均濃度和實(shí)測(cè)濃度值表一不同模式核輻射物質(zhì)濃度計(jì)算值及實(shí)測(cè)日均值/(mSv/m3)高斯模式 ADMS模式監(jiān)測(cè)點(diǎn) 計(jì)算值 誤差（/%）計(jì)算值 誤差(/%)實(shí)測(cè)值 樣本數(shù) 東北 10 華北 10 東南 10由表一可知，用高斯模型計(jì)算時(shí)，地面濃度日均值均小于相應(yīng)的監(jiān)測(cè)值 用ADMS模型計(jì)算時(shí)，有兩個(gè)點(diǎn)位的計(jì)算值大于監(jiān)測(cè)日均值，另一個(gè)點(diǎn)位則相反，監(jiān)測(cè)值大于日均值。而且實(shí)際監(jiān)測(cè)的值和計(jì)算得到的值都表面，日核泄漏無不會(huì)對(duì)我國造成大的傷害。也就是說我國全境是安全的。模型三 全球可以看成是一個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)，核泄漏物不僅可以通過空氣的擴(kuò)散傳播，也可以通過海洋環(huán)流擴(kuò)散，由于我國和日本是隔海相望的鄰國，而日本在核泄漏事故后，也將大量的和污染物傾倒進(jìn)海洋，而此部分核泄漏物是否會(huì)影響我國的沿海地區(qū)，主要取決于大氣輸送沉降和海洋自身環(huán)流輸送兩個(gè)方面。另外由于，核泄漏物質(zhì)在海洋中的傳播速度極慢，而且很容易被吸收，而且從海洋大氣方面看，日本福島核電站事故發(fā)生地處于西風(fēng)帶，盛行西向風(fēng)，核輻射物質(zhì)會(huì)向偏東方向擴(kuò)散，而我國位于日本西側(cè)，所以輻射物質(zhì)只會(huì)離我們?cè)絹碓竭h(yuǎn)。從海洋洋流方向看，事故海域3月份平均洋流方向是向東北方向的，如果有放射性物質(zhì)泄漏，也會(huì)被輸運(yùn)到日本以東的西北太平洋海域。實(shí)際上，通過實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果葉表面，日本核泄漏未對(duì)我國海洋造成危害。例如：北海分局于3月13日派出“中國海監(jiān)23”船，在位于日本福島核電站約1600公里的黃海中部進(jìn)行了海水取樣，并于14日返回山東青島。監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)采集的海水樣本進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，海水樣本中的總β含量處于我國近海海域天然放射性本底范圍，日本福島核電站事故未對(duì)黃海中部海域造成影響。3月16日上午，“中國海監(jiān)23”船和“中國海監(jiān)15”船搭載國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心8名技術(shù)人員，在距離日本福島核電站1781公里的黃海相關(guān)海域再次進(jìn)行海水取樣和大氣γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：海洋大氣中的γ輻射劑量率處于正常本底水平，日本福島核電站事故未對(duì)黃海中北部海洋大氣造成影響。據(jù)3月17日7時(shí)大氣監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，黃海中北部海域海洋大氣中的γ輻射劑量率處于正常本底水平，未見異常，未受到日本核電站爆炸事故影響。我們也可以通過數(shù)學(xué)模型對(duì)這一情況進(jìn)行說明。P=(svtB)/S 放射性物質(zhì)在海洋中一次方程向四周擴(kuò)散，根據(jù)氣象部門的預(yù)測(cè)報(bào)告，放射性物質(zhì)在海洋中的傳播過程，大致如下圖二所示：圖3 給出了日本福島事故發(fā)生后10, 20, 30 和50 d , m/s 的分布略去,紅色實(shí)線表示泄漏源處核物質(zhì)1/1000 濃度的等值線分布, ,20 d 后, 176。N 位置向東轉(zhuǎn)向。50 d 內(nèi), 核泄漏物質(zhì)隨海流沿日本東海岸向東北輸運(yùn)擴(kuò)散, , 核泄漏物質(zhì)在海表面輸運(yùn)速度比大氣中慢得多, 假定福島核泄漏物質(zhì)源在不同高度(近地面(a)、5(b)和10 km(c)),模式預(yù)測(cè)的核泄漏物質(zhì)影響范圍。紫色、紅色、綠色、藍(lán)色、墨綠色和黑色實(shí)線分別代表預(yù)測(cè)的不同時(shí)刻(3, 5, 10, 15, 20, 30 d)全場(chǎng)最高濃度10%的濃度等值線, 月14 日最靠近福島的大氣模式網(wǎng)格點(diǎn)3 的核泄漏物質(zhì),(a)中各時(shí)刻(3,5, 10, 15, 20, 30 d)邊緣線濃度值分別為1104, 5105, 1105, 3106, 2106, 1106。(b)和(c)中各時(shí)刻(3, 5, 10, 15, 20 d)邊緣線濃度值分別為1104, 5105, 2105, 7106, 5106圖3 模式預(yù)測(cè)的海洋表層流場(chǎng)(矢量)分布和核泄漏物質(zhì)在海洋表層的影響范圍(紅線內(nèi)) 濃度的等值線分布, )~(d)分別代表核物質(zhì)泄漏后10, 20, 30 和50 d 后的影響范圍若核泄漏物質(zhì)進(jìn)入海洋, 則會(huì)隨海洋表層通道向東北緩慢輸運(yùn), 50 d 后到達(dá)150176。E 左右, 但影響范圍僅限于一條窄帶內(nèi)。六．模型結(jié)果的分析通過問題一的線性模型可以直觀的看出和輻射物質(zhì)在傳播過程中會(huì)被大氣中的一些物質(zhì)吸收，以使得距離核泄漏源越遠(yuǎn)的地方，核輻射強(qiáng)度就越弱，由模型一的計(jì)算可知，在距離日本核輻射源西北方向200km的地方，和輻射物質(zhì)基本上就降弱為0，核輻射物質(zhì)濃度也降為0，而日本核輻射源在西北方向距離我國最近的為1000km，西南方向距離我國最近的為2000km，可以看出，日本核輻射污染物不會(huì)大量的擴(kuò)散到我國，而高斯模型和ADMS模型，通過計(jì)算，，,， mSv/m3， mSv/%，%,%,而對(duì)我們?nèi)梭w安全的核放射性物質(zhì)濃度為不高于50mSv都不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生明顯的傷害，所以從理論計(jì)算上和實(shí)際監(jiān)測(cè)都表明我國不會(huì)直接受到日本核泄漏污染物質(zhì)的危害。據(jù)日本防衛(wèi)省透漏，3月25日是福島第一核電站核泄漏擴(kuò)散范圍最大的時(shí)間。3月底至4月中旬，以WHO環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)衡量核泄漏影響范圍已不斷趨于縮小。盡管福島第一核電站核泄漏級(jí)別被提升至最高級(jí)別7級(jí)，在離福島第一核電站西北方向40公里的飯館村土壤中檢測(cè)到銫137達(dá)到163000 Bq/公斤，但廣泛的面上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明4月下旬核泄漏影響范圍趨于相對(duì)穩(wěn)定。DCG（derived concentration guideline）標(biāo)準(zhǔn)(飲用水與食品)和DAG標(biāo)準(zhǔn)（derived air guideline）（大氣環(huán)境, ）衡量, 超標(biāo)范圍被限定在離福島第一核電站西北方向長45公里左右，寬小于15公里的狹長范圍內(nèi)，面積達(dá)600平方公里左右（圖1）。這一范圍對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重影響將會(huì)持續(xù)到10年以上 以WHO環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)衡量（飲用水碘131和銫137小于5Bq/升；%=, 也相當(dāng)于地表自然環(huán)境背景值的上限），不達(dá)標(biāo)的范圍在10000平方公里左右（圖2）。離福島第一核電站6080公里的福島市、群山市、但飲用水水碘131和銫137已降至WHO環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)以下。因此這一帶在數(shù)月后也會(huì)達(dá)到WHO環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，以WHO環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)衡量不達(dá)標(biāo)的范圍將會(huì)縮小到5000平方公里以內(nèi)。與切爾諾貝利泄漏影響范圍（6萬平方公里）相比，福島第一核電站核泄漏影響范圍要小得多。從切爾諾貝利到福島核泄漏事件，是人類和平利用核能的又一次經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，應(yīng)當(dāng)說也是一次不小的進(jìn)步。其實(shí)一次達(dá)到7級(jí)的核泄漏（釋放1018 Bq）。其中95%會(huì)沉降在附近600平方公里范圍內(nèi)；%會(huì)沉降在300公