對(duì)高崎臺(tái)站放射性核素Xe監(jiān)測(cè)異常的溯源分析

徐雪峰，田東風(fēng)，伍　鈞，李凱波

(1.中國(guó)工程物理研究院戰(zhàn)略研究中心，北京　100088;　2.中國(guó)工程物理研究院，綿陽(yáng)　621000)

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對(duì)高崎臺(tái)站放射性核素Xe監(jiān)測(cè)異常的溯源分析

徐雪峰1，田東風(fēng)2，伍鈞1，李凱波1

(1.中國(guó)工程物理研究院戰(zhàn)略研究中心，北京100088;2.中國(guó)工程物理研究院，綿陽(yáng)621000)

摘要：利用美國(guó)國(guó)家海洋大氣局開發(fā)的大氣污染擴(kuò)散模型HYSPLIT的軌跡溯源功能與自主研發(fā)的放射性核素大氣輸運(yùn)軟件RATRANS的正向擴(kuò)散模擬功能，對(duì)2013年高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)到的放射性核素Xe異常事件中Xe在大氣中的輸運(yùn)進(jìn)行模擬分析，結(jié)合監(jiān)測(cè)的Xe同位素活度濃度比值，對(duì)未知核泄漏事件源項(xiàng)進(jìn)行研判，得到該事件可能的3個(gè)泄漏源項(xiàng)：文殊快中子反應(yīng)堆附近的輕水堆、福島核電站和朝鮮地下核試驗(yàn)場(chǎng)。

關(guān)鍵詞：氙；大氣輸運(yùn)模擬；未知核泄漏事件；放射性核素

放射性Xe的監(jiān)測(cè)是全面禁止核試驗(yàn)條約(CTBT)核查技術(shù)中的一種重要手段，放射性Xe同位素也是全面禁核試條約組織(CTBTO)所監(jiān)測(cè)的重要放射性核素。對(duì)放射性Xe監(jiān)測(cè)結(jié)果的解釋十分重要，因?yàn)檫@不僅涉及是否有CTBT違約者的存在，而且關(guān)系到居民生活的輻射安全。因此，有必要對(duì)放射性Xe監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行模擬分析，找到可能的泄漏源，進(jìn)而評(píng)估核泄漏事件產(chǎn)生的影響。

放射性監(jiān)測(cè)臺(tái)站監(jiān)測(cè)到放射性Xe的活度濃度高于本底的異常事件發(fā)生過很多次，從泄漏源來看，事件分為2種：一種是由已知核泄漏引起，例如福島核電站泄漏引起國(guó)際監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(IMS)多個(gè)臺(tái)站監(jiān)測(cè)異常；另一種由未知核泄漏引起，例如2010年和2013年高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)到放射性Xe異常。對(duì)于第1種情況，國(guó)內(nèi)外有很多組織和研究機(jī)構(gòu)對(duì)事件進(jìn)行模擬分析[1-4],有的使用自主研發(fā)的大氣輸運(yùn)模擬軟件，研究從福島核電站泄漏的放射性核素對(duì)居民日常生活的影響，有的使用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)自主研發(fā)的軟件進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于第2種情況，國(guó)內(nèi)外鮮有公開文獻(xiàn)發(fā)表，目前，只有瑞典防護(hù)研究所的De Geer對(duì)2010年?yáng)|亞3個(gè)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到的放射性核素異常事件進(jìn)行了分析[5]。該文通過假設(shè)條件，建立了正向輸運(yùn)模型，并通過對(duì)模擬結(jié)果的分析，提出了該異常事件是由朝鮮地下核試驗(yàn)泄漏引起的觀點(diǎn)。對(duì)此事件，本研究小組也曾做過分析，認(rèn)為可能有幾個(gè)泄漏源，不能得出只有朝鮮核試驗(yàn)泄漏的單一結(jié)論。

2013年4月高崎臺(tái)站又一次監(jiān)測(cè)到了高于本底的放射性核素133Xe和131mXe，CTBTO認(rèn)為這是由于朝鮮第3次核試驗(yàn)泄漏所致。本文利用軌跡溯源、正向輸運(yùn)模擬及放射性Xe同位素活度濃度比值綜合分析的方法對(duì)此次事件進(jìn)行分析，得到了3個(gè)可能的放射性核素泄漏源。

1分析方法概述

放射性Xe同位素的監(jiān)測(cè)可用于鑒別核事件的性質(zhì)，但該監(jiān)測(cè)方法的實(shí)用性和有效性依賴大氣輸運(yùn)計(jì)算。例如，2006年朝鮮進(jìn)行地下核試驗(yàn)后，借助放射性核素輸運(yùn)模擬提供的飛行高度與時(shí)間參數(shù)，美國(guó)飛機(jī)在第2次飛行取樣時(shí)才得到放射性核素的樣品，這說明放射性核素輸運(yùn)模擬對(duì)核素監(jiān)測(cè)起著決定性作用。核素在大氣中的輸運(yùn)過程十分復(fù)雜，它和泄漏源的性質(zhì)、輸運(yùn)區(qū)域的地形和地貌特征、不同高度及不斷變化的大氣風(fēng)場(chǎng)、不同地區(qū)的氣候濕度和降水等因素有密切關(guān)系。為真實(shí)地模擬該輸運(yùn)過程，必須實(shí)時(shí)、實(shí)地考慮上述因素，并進(jìn)行三維數(shù)值模擬。本課題組自主研發(fā)的RATRANS軟件[6]能夠完成上述任務(wù)，用于以CTBT核查、監(jiān)測(cè)為目的的應(yīng)用研究。RATRANS軟件使用美國(guó)環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)提供的GRIB2型氣象數(shù)據(jù)，從中提取所需參數(shù)，計(jì)算或內(nèi)插出軟件所需的大氣穩(wěn)定度、大氣邊界層高度和不同高度風(fēng)場(chǎng)等氣象參數(shù)，通過粒子在大氣中的擴(kuò)散模塊計(jì)算出放射性核素在大氣中的輸運(yùn)結(jié)果。其中，擴(kuò)散模塊使用了任意位移法對(duì)三維不可壓縮的歐拉大氣對(duì)流擴(kuò)散方程進(jìn)行近似求解。但目前RATRANS軟件只能正向模擬，不能進(jìn)行逆向溯源模擬，因此，難以獨(dú)立解決未知泄漏地點(diǎn)放射性核素泄漏的溯源問題。

軌跡溯源是從監(jiān)測(cè)到高于本底放射性核素的地點(diǎn)向回逆推，其計(jì)算出的軌跡只代表一個(gè)孤點(diǎn)的上風(fēng)向路徑。一個(gè)地點(diǎn)核素的監(jiān)測(cè)值是由核素在大氣中不同時(shí)間和不同空間上輸運(yùn)形成的成百上千條軌跡導(dǎo)致的，因此，軌跡溯源會(huì)得到很多可能結(jié)果。例如，HYSPLIT 程序[7](hybrid single-particle Lagrangian integrated trajectory model) 的軌跡溯源功能就是簡(jiǎn)單地根據(jù)風(fēng)速進(jìn)行回溯。擴(kuò)散溯源方法，是在軌跡溯源模擬計(jì)算的過程中加入湍流產(chǎn)生的影響，軌跡方程可以被整合到任意方向，而平流層的對(duì)流過程也是完全可逆的，因此，整個(gè)方程有近似解，但由于擴(kuò)散本身是不可逆過程，因此，解釋使用任何軟件得到的擴(kuò)散溯源輸出結(jié)果都有些復(fù)雜和困難。為了研究Xe監(jiān)測(cè)高于本底的異?，F(xiàn)象，并分析導(dǎo)致異常的可能原因，本文綜合考慮上述溯源模擬的優(yōu)缺點(diǎn)，首先使用軌跡溯源結(jié)果易于解釋的HYSPLIT程序[7]進(jìn)行軌跡溯源，初步確定可能的泄漏點(diǎn)和泄漏時(shí)間區(qū)間；然后使用正向模擬功能強(qiáng)大的RATRANS軟件對(duì)軌跡溯源得到的可能泄漏情形進(jìn)行正方向模擬計(jì)算，排除掉與Xe監(jiān)測(cè)結(jié)果差異大的組合，再分析差異小的模擬結(jié)果；最后，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的多種放射性Xe同位素活度濃度，進(jìn)行同位素衰變分析，最終確定泄漏源。

2Xe同位素監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

日本高崎臺(tái)站在2013年4月7日至9日監(jiān)測(cè)到的Xe同位素活度濃度比值如表1所示。

由于131mXe與133Xe的本底活度濃度分別為0.1 mBq·m-3和0.2 mBq·m-3，由表1可知，在2013年4月7日18時(shí)54分至4月9日6時(shí)54分131mXe已經(jīng)到達(dá)高崎臺(tái)站。

表1　日本高崎臺(tái)站的監(jiān)測(cè)結(jié)果

3反向模擬結(jié)果分析

由于起始點(diǎn)高度對(duì)HYSPLIT軟件的模擬結(jié)果有一定的影響[8]，因此，使用HYSPLIT程序進(jìn)行溯源模擬時(shí)，首先需要根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)情況確定溯源起始高度。文獻(xiàn)[9]研究表明：初始高度采用2，250，500 m都可以追蹤到可能泄漏源，因此，結(jié)合高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際高度，將初始高度定為10 m。由于計(jì)算使用的氣象數(shù)據(jù)為3 h平均風(fēng)場(chǎng)，因此每3 h進(jìn)行1次軌跡溯源運(yùn)算，將高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)到131mXe的時(shí)間區(qū)間劃分為16個(gè)時(shí)間段，進(jìn)行16次溯源模擬，模擬結(jié)果如圖1—圖3所示。

圖1　4月7日19時(shí)至4月8日7時(shí)131mXe軌跡Fig.1　The backward trajectories of 131mXe from 7 pm, Apr.7 to 7 am, Apr.8

圖1是4月7日19時(shí)至4月8日7時(shí)時(shí)間段模擬得到的131mXe溯源軌跡圖，其中，4條溯源軌跡全部指示朝鮮核試驗(yàn)場(chǎng)在4月7日0時(shí)至12時(shí)泄漏131mXe，可能導(dǎo)致高崎臺(tái)站此時(shí)間段內(nèi)監(jiān)測(cè)到高于本底的131mXe。

圖2　4月8日7時(shí)至4月9日7時(shí)131mXe軌跡Fig.2　The backward trajectories of 131mXe from 7 am, Apr.8 to 7 am, Apr. 9

圖3　4月9日7時(shí)至4月9日19時(shí)131mXe軌跡Fig.3　The backward trajectories of 131mXe from 7 am, Apr.9 to 7 pm, Apr.9

圖2是4月8日7時(shí)至4月9日7時(shí)時(shí)間段模擬得到的131mXe溯源軌跡圖，其中，有4條溯源軌跡線經(jīng)過朝鮮豐溪里地下核試驗(yàn)場(chǎng)(41.28°N,129.09°E)，經(jīng)過時(shí)間在4月6日0時(shí)至12時(shí)之間；有2條溯源軌跡線離韓國(guó)蔚珍核電站 (37.10°N,129.37°E)比較近，經(jīng)過時(shí)間在4月8日0時(shí)左右。圖3是4月9日7時(shí)至4月9日19時(shí)時(shí)間段模擬得到的131mXe溯源軌跡圖，其中，全部4條軌跡線離韓國(guó)蔚珍核電站 (37.10°N,129.37°E)最近，經(jīng)過時(shí)間在4月8日0時(shí)左右。同時(shí)，圖3中全部4條軌跡線最終指向朝鮮核試驗(yàn)場(chǎng)，泄漏時(shí)間在4月6日0時(shí)至8日0時(shí)之間。此外，圖1至圖3中所有軌跡線都經(jīng)過日本核電站(福島第一、第二核電站(37.37°N, 141.03°E)、濱岡核電站(34.63°N, 138.16°E)、柏崎·刈羽核電站(37.43°N, 138.62°E)，美濱核電站(35.70°N, 135.96°E)、大飯核電站、高濱核電站(35.54°N,135.65°E)、東海第二核電站(36.47°N，140.61°E)、敦賀核電站(35.70°N,135.36°E)和文殊快堆(35.73°N, 135.98°E))附近，經(jīng)過時(shí)間在4月8日0時(shí)至9日12時(shí)之間。總之，從上述溯源結(jié)果可以看出：對(duì)高崎臺(tái)站4月9日6時(shí)54分至18時(shí)54分監(jiān)測(cè)到131mXe的溯源結(jié)果指向日本部分核電站、韓國(guó)蔚珍核電站和朝鮮地下核試驗(yàn)場(chǎng)；對(duì)高崎臺(tái)站4月8日6時(shí)54分至4月9日6時(shí)54分監(jiān)測(cè)到131mXe的溯源結(jié)果指向日本部分核電站和朝鮮核試驗(yàn)場(chǎng)；對(duì)高崎臺(tái)站4月7日18時(shí)54分至4月8日6時(shí)54分監(jiān)測(cè)到131mXe的溯源結(jié)果也指向朝鮮核試驗(yàn)場(chǎng)。

4正向模擬結(jié)果分析

通過溯源模擬，得到可能導(dǎo)致高崎臺(tái)站131mXe監(jiān)測(cè)異常的泄漏源分別是朝鮮地下核試驗(yàn)場(chǎng)、韓國(guó)蔚珍核電站、日本的核電站及文殊快堆。下面使用正向模擬軟件RATRANS對(duì)放射性核素在大氣中輸運(yùn)的活度濃度進(jìn)行更細(xì)致地?cái)U(kuò)散模擬分析，模擬過程中為得到盡可能精確的結(jié)果，在擴(kuò)散過程中使用隨機(jī)粒子200萬個(gè)，三維網(wǎng)格 171×171×81。

4.1假設(shè)朝鮮地下核試驗(yàn)場(chǎng)泄漏

從軌跡溯源得到，在4月6日0時(shí)至4月8日0時(shí)之間某時(shí)刻朝鮮地下核試驗(yàn)場(chǎng)131mXe泄漏可能導(dǎo)致高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)異常。使用RATRANS軟件及NCEP的3 h平均風(fēng)場(chǎng)，將4月6日0時(shí)至4月8日0時(shí)分成16個(gè)時(shí)間段，假設(shè)每個(gè)時(shí)間段的開始時(shí)刻為泄漏時(shí)刻，采用連續(xù)泄漏模型，使用歸一化的源項(xiàng)，即假設(shè)131mXe按1 Bq·s-1泄漏，同時(shí)考慮131mXe半衰期因素的影響進(jìn)行正向模擬，可得到16組模擬結(jié)果，其中，泄漏時(shí)刻為4月7日3時(shí)的模擬結(jié)果與高崎臺(tái)站的監(jiān)測(cè)結(jié)果完全相符，如圖4至圖7所示。

圖4　4月7日21時(shí)131mXe活度濃度分布(131mXe未到達(dá)高崎臺(tái)站)Fig.4　The activity concentration distributionof 131mXe at 9 pm, Apr.7(131mXe didn’t arrive at Takasaki)

圖5　4月8日6時(shí)131mXe活度濃度分布(131mXe到達(dá)高崎臺(tái)站)Fig.5　The activity concentration distributionof 131mXe at 6 am, Apr.8(131mXe arrived at Takasaki)

圖4為4月7日21時(shí)131mXe的活度濃度分布圖，可以看到131mXe并未達(dá)到高崎臺(tái)站，因此，在此時(shí)刻前高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)不到高于本底的131mXe，這與高崎臺(tái)站7日19時(shí)之前沒有監(jiān)測(cè)到131mXe的實(shí)際情況一致。圖5和圖6顯示在4月8日6時(shí)與4月9日0時(shí)131mXe已經(jīng)到達(dá)高崎臺(tái)站，活度約為1×10-13Bq·m-3，在此期間高崎臺(tái)站實(shí)際監(jiān)測(cè)到了131mXe。圖7顯示4月9日12時(shí)131mXe已經(jīng)離開高崎臺(tái)站，此后高崎臺(tái)站將監(jiān)測(cè)不到131mXe。這些模擬結(jié)果與高崎臺(tái)站實(shí)際監(jiān)測(cè)131mXe的情形完全符合，因此，朝鮮的核試驗(yàn)泄漏可能導(dǎo)致高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)到異常的131mXe。

圖6　4月9日0時(shí)131mXe活度濃度分布(131mXe到達(dá)高崎臺(tái)站)Fig.6　The activity concentration distributionof 131mXe at 0 am, Apr.9(131mXe arrived at Takasaki)

圖7　4月9日12時(shí)131mXe活度濃度分布(131mXe離開高崎臺(tái)站)Fig.7　The activity concentration distributionof 131mXe at 12 am, Apr.9(131mXe left Takasaki)

4.2假設(shè)韓國(guó)蔚珍核電站泄漏

根據(jù)軌跡溯源結(jié)果，4月8日0時(shí)韓國(guó)蔚珍核電站泄漏可能會(huì)引起高崎臺(tái)站131mXe監(jiān)測(cè)異常。假設(shè)4月8日0時(shí)為泄漏時(shí)刻，連續(xù)泄漏3 h。保持其他模擬參數(shù)不變，使用RATRANS軟件模擬131mXe的活度濃度分布，結(jié)果如圖8和圖9所示。圖8和圖9表示韓國(guó)蔚珍核電站131mXe泄漏不能導(dǎo)致高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)到如表1所示的結(jié)果，因此，排除了韓國(guó)蔚珍核電站泄漏這一可能泄漏源，這也說明軌跡溯源具有更大的誤差范圍。

圖8　4月8日15時(shí)131mXe的活度濃度分布Fig.8　The activity concentration distributionof 131mXe at 3 pm, Apr.8

圖9　4月9日9時(shí)131mXe的活度濃度分布Fig.9　The activity concentration distributionof 131mXe at 9 am, Apr.9

4.3假設(shè)日本福島核電站及文殊快堆泄漏

日本核電站在2011年發(fā)生福島核事故后一年內(nèi)都已關(guān)閉，但據(jù)日本共同通訊社2013年4月9日?qǐng)?bào)道，4月5日福島第一核電站內(nèi)2號(hào)蓄水池污水轉(zhuǎn)移到1號(hào)蓄水池時(shí)發(fā)生了放射性泄漏；此外，文殊快堆也發(fā)生過兩次故障，因此，對(duì)這兩處可能的核泄漏進(jìn)行了正向模擬。由于這兩處位置在模擬范圍內(nèi)比較接近，故模擬結(jié)果基本一致，如圖10和圖11所示。結(jié)果表明，在4月8日0時(shí)和4月9日15時(shí)131mXe已經(jīng)覆蓋了高崎臺(tái)站，這與表1中此段時(shí)間監(jiān)測(cè)到131mXe的結(jié)果是一致的，因此，這兩處131mXe的泄漏會(huì)導(dǎo)致高崎臺(tái)站131mXe監(jiān)測(cè)異常。

圖10　4月8日0時(shí)131mXe的活度濃度分布(131mXe到達(dá)高崎臺(tái)站)Fig.10 The activity concentration distributionof 131mXe at 0 am, Apr.8(131mXe arrived at Takasaki)

圖11　4月9日15時(shí)131mXe的活度濃度分布(131mXe到達(dá)高崎臺(tái)站)Fig.11 The activity concentration distributionof 131mXe at 3 pm, Apr.9(131mXe arrived at Takasaki)

5Xe同位素比值分析

利用ORIGENS軟件[10]分別計(jì)算了U、Pu裂變產(chǎn)生的131mXe與133Xe放射性活度濃度比值CXe-131m/CXe-133隨衰變時(shí)間td的變化關(guān)系，如圖12所示。

圖12　核爆后CXe-131m/CXe-133隨衰變時(shí)間的變化 Fig.12　CXe-131m/CXe-133 vs. the decay timeafter nuclear detonation

從圖12可以看出，兩條曲線非常接近，變化趨勢(shì)相同。盡管在環(huán)境監(jiān)測(cè)中不太可能通過該比值區(qū)分放射性來自于U或Pu裂變，但由圖12可以得到當(dāng)監(jiān)測(cè)到的CXe-131m/CXe-133為0.2時(shí)，衰變時(shí)間約為55 d，與朝鮮核核試驗(yàn)的時(shí)間符合很好，表明表1的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指向朝鮮核試驗(yàn)泄漏。

考慮到日本商業(yè)運(yùn)行的核電站都是輕水堆，只有文殊快堆是一座快中子原型反應(yīng)堆，雖然它們?cè)?013年4月都已經(jīng)停堆，但不能保證在此期間沒有發(fā)生泄漏，因此，使用ORIGENS軟件[10]對(duì)這兩種堆型產(chǎn)生的131mXe與133Xe放射性活度濃度比值隨裝料燃燒時(shí)間td的變化關(guān)系進(jìn)行模擬計(jì)算。假設(shè)快中子原型反應(yīng)堆的熱功率為300 MW，裝料量為20 t，U富集度為20%；輕水堆的熱功率為5 GW，裝料量為40 t，U富集度為2.07%。計(jì)算結(jié)果分別如圖13和圖14所示。

圖13　快中子反應(yīng)堆產(chǎn)生的CXe-131m/CXe-133Fig.13　CXe-131m/CXe-133 produced in fast neutron reactor

圖14　輕水堆中產(chǎn)生的CXe-131m/CXe-133Fig.14　CXe-131m/CXe-133 produced from LWR

圖13顯示131mXe與133Xe放射性活度濃度比值不可能達(dá)到0.2，因此排除掉文殊快堆泄漏的可能性。事實(shí)上，文殊快堆剛剛啟動(dòng)不久就因故障于2010年8月停止運(yùn)行，2013年4月期間并沒有傳出熔堆泄漏的報(bào)道。圖14表明輕水堆會(huì)產(chǎn)生如高崎臺(tái)站所監(jiān)測(cè)到的131mXe與133Xe放射性活度濃度比值。

以上分析只是針對(duì)特定的功率、裝料量和富集度的反應(yīng)堆型進(jìn)行了簡(jiǎn)單的模擬計(jì)算，目的為了證明輕水堆產(chǎn)生的131mXe與133Xe放射性活度濃度比值可以達(dá)到高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)的結(jié)果，從而說明輕水堆核素泄漏可能是導(dǎo)致高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)異常的原因之一。事實(shí)上，國(guó)際上對(duì)反應(yīng)堆廠址釋放出來的131mXe與133Xe放射性活度濃度比值的研究結(jié)果表明，CXe-131m/CXe-133比值范圍很寬廣，可以在0.001～105之間[11]，本文不在此贅述。

6討論

本文首先根據(jù)高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌跡溯源模擬，初步得到周邊可能的泄漏源位置和泄漏時(shí)間區(qū)間，然后進(jìn)行放射性核素Xe在大氣中的輸運(yùn)情況模擬，選出最接近實(shí)際監(jiān)測(cè)情況的模擬結(jié)果，最后使用核素比值分析，最終得到文殊附近的輕水堆、福島核電站的繼續(xù)泄漏以及朝鮮地下核試驗(yàn)都有可能導(dǎo)致高崎臺(tái)站監(jiān)測(cè)異常的結(jié)論，該結(jié)論與CTBTO認(rèn)為是由于朝鮮核試驗(yàn)引起的結(jié)論不同。

通過監(jiān)測(cè)大氣中放射性核素Xe進(jìn)行已知核事件的現(xiàn)場(chǎng)診斷，是早就發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)，本文應(yīng)用該技術(shù)對(duì)未知核事件引起Xe監(jiān)測(cè)異常進(jìn)行溯源分析，有一定的作用，但其應(yīng)用難度要比現(xiàn)場(chǎng)診斷已知核事件的難度大得多，因?yàn)榇藭r(shí)涉及的技術(shù)環(huán)節(jié)更多，未知因素也更多，特別是遠(yuǎn)場(chǎng)的臺(tái)站，應(yīng)用該技術(shù)要涉及從取樣、分離純化監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理以及本底測(cè)定等一系列技術(shù)問題，而且泄漏的時(shí)刻和時(shí)間跨度都是未知的，因此，反推泄漏源地點(diǎn)判斷未知核泄漏事件性質(zhì)這項(xiàng)技術(shù)離成熟還有一定的距離，值得科研人員進(jìn)行深入研究。

致謝

感謝禁核試北京國(guó)家數(shù)據(jù)中心提供了高崎臺(tái)站的放射性Xe監(jiān)測(cè)結(jié)果以及北京應(yīng)用物理研究所的劉恭梁研究員和解東研究員對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果解釋中給予的幫助。

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Backtracing Analyses on Abnormal Results in Monitoring of Xenon at Takasaki Station

XU Xue-feng1,TIAN Dong-feng2,WU Jun1,LI Kai-bo1

(1.Center of Strategic Studies of China Academy of Engineering Physics,Beijing,100088, China;2.China Academy of Engineering Physics,Mianyang,621000, China)

Abstract:We combined the backward-trajectory technology provided in the atmospheric transport simulating code HYSPLIT developed by NOVV with our own radionuclide diffusion software RATRANS to simulate the xenon transportation in the atmosphere in the nuclear accidents detected by Takasaki station, which reported the concentration of radionuclide xenon was higher than the background in 2013. By comparing the activity concentration ratios of Xe isotopes during the accident, we made a judgment on the source term in the unknown nuclear accidents. Based on the above analyses, we could get the conclusion that the possible leaking sources were from the light water reactor near the Fast Neuron Reactor in Monju, the nuclear accident of Fukushima as well as the nuclear test in DPRK.

Key words:xenon;atmospheric transport simulation;unknown nuclear leaking incidents;radionuclide

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-6223(2016)010702(8)

中圖分類號(hào)：TL732

作者簡(jiǎn)介：徐雪峰(1982- )，男，黑龍江齊齊拜泉人，助理研究員，碩士，主要從事核軍備控制核查技術(shù)和核材料研究。E-mail:xu_xuefeng@iapcm.ac.cn

收稿日期：2015-09-06；修回日期：2016-01-11