核扩散模型

核泄漏扩散模型

现在比较常见和应用广泛的放射性气体扩散模型主要有Gaussian、BM、Sutton和FEM3等，其中Gaussian模型适用于比较稳定的流动条件，能反映出在放射性气体危险浓度危害区内，放射性气体浓度随扩散半径递降，并能反映出在某一危害点的放射性浓度随扩散时间呈单峰型的动态变化，与实际放射性气体扩散的情况接近。依据泄漏源的释放时间长短，放射性气体扩散可以分为连续性和瞬时性泄露两种，分别对应着Gaussian烟团模型和Gaussian羽化模型。 瞬时性泄露是指泄放时间相对于扩散时间比较短的泄露，比如由于爆炸引起的核泄漏，通常采用Gaussian烟团模型来进行数学描述；连续性泄露是指泄漏源是连续源或泄露时间大于或等于扩散时间，比如管道破裂引起的核泄漏，通常用高斯烟羽模型进行数学描述。

Gaussian烟团模型和 Gaussian 烟羽模型的区别主要在于不同流场分段条件下的差别"在均匀稳定流场中，这两种模型的模拟结果相近; 而在非均匀稳定的流场中，分段烟羽模型的模拟结果呈现明显的不连续性，而瞬时释放的烟团模型比分段烟羽模型更符合实际情况。因此，Gaussian烟团模型能克服Gaussian烟羽模型的局限性，在负载条件下可以较为真实地模拟放射性气体在大气传输中的时空分布。

高斯羽化模型的建立： 一、 准备知识

1.影响气体扩散的因素：

（1）风向决定泄漏气云扩散的主要方向。风速影响泄漏气云的扩散速度和被空气稀释的速度，风速越大，大气湍流越强，空气的稀释作用就越强，风的输送作用也越强。一般情况下当风速为每秒1米～5米时，有利于泄漏气云的扩散，危险区域较大；若风速再大，则泄漏气体在地面的浓度降低。

（2）大气稳定度是评价空气层垂直对流程度的指标。大气越稳定，泄漏气云越不易向高空消散，而贴近地表扩散；大气越不稳定，空气垂直对流运动越强，泄漏气云消散得越快。

气温或太阳辐射强弱主要是通过影响大气垂直对流运动而对泄漏气体的扩散发生影响。大气湿度大不利于泄漏气云的扩散。

（3）地面的地形、地物会改变泄漏气云扩散速度，又会改变扩散方向 了解了各种因素对气体扩散的影响，有利于建立气体泄漏扩散模型，并进一步预测泄漏气体扩散的危险区范围，以制定相应的应急措施。

2.烟羽抬升：烟羽抬升又称烟羽上升。烟气离开烟源后，在动力因子和热力因子的作用下继续向上排入大气的过程。抬升的高度是扩散估算中的重要参数，主要取决于烟源的排放参数及气象条件。烟气所具有的向上的初始动量愈大，动力抬升则愈高；烟气温度高于环境气温的差值愈大（即浮力愈大），热力抬升也愈高 3.模拟地面反射：