طراحی، پیاده‌سازی و راستی آزمایی کد irpuff برای انتشار محلی آلودگی هسته‌ای

مسئله‌ی ایمنی یکی از اولویت‌های تحقیقات در به‌کارگیری دانش هسته‌ای است و نشت مواد رادیواکتیو در حین کارکرد عادی و یا هنگام بروز حادثه از تاسیسات هسته‌ای جزء مهم‌ترین مباحث مربوط به این حوزه محسوب می‌شود. مدل‌سازی نحوه پخش و گسترش مواد رادیواکتیو نشت کرده به جو با پیش‌بینی الگوهای پخش کمک می‌کند تا علاوه بر انتخاب محل مناسب برای احداث تاسیسات هسته‌ای در صورت بروز حادثه کمترین آسیب به محیط‌زیست و انسان وارد شود. برای مدل‌سازی نحوه پخش مواد رادیواکتیو به اطلاعات گوناگونی مانند میزان مواد آزادشده و مشخصات آن، شرایط جوی و عوارض زمین پیرامون تاسیسات هسته‌ای نیاز است. در این پژوهش روش محاسبات، طراحی و پیاده‌سازی کد irpuff برای شبیه‌سازی پخش اتمسفری مواد رادیواکتیو به روش پاف، توضیح داده‌شده است. برای راستی آزمایی، پخش مواد در حادثه فوکوشیما موردمطالعه قرارگرفته و نتایج با کدهای مرسوم مانند calpuff و hysplit و همچنین داده‌های محیطی مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که کد irpuff توانایی شبیه‌سازی نشت محیطی مواد رادیواکتیو را دارا بوده و نتایج حاصل از آن به‌خوبی با کدهای مرسوم و همچنین با داده‌های جمع‌آوری‌شده در شهرهای مختلف ژاپن مطابقت دارد.

designing, implementation, and verification of the irpuff code for local atmospheric dispersion of nuclear contamination

safety is a key concern in nuclear energy, especially regarding the potential release of radioactive materials during normal operation or accidents. accurately modeling their atmospheric dispersion is essential for both site selection and minimizing the impact of potential releases through effective emergency response. this modeling depends on input data such as the amount and properties of the released material, weather conditions, and local topography. in this study, the irpuff code was developed using the puff method to simulate the atmospheric diffusion of radioactive materials. the workflow for data extraction and preparation for regional simulations is also outlined. for validation, the dispersion of radionuclides during the fukushima accident was simulated, and the results were compared with those from standard models such as calpuff and hysplit, as well as actual environmental monitoring data. the comparison shows that irpuff reliably models the environmental release and dispersion of radioactive materials. its results closely match both conventional codes and observed data from various japanese cities, demonstrating its potential for nuclear safety assessments.