Meteorological Measurements of the Nuclear Power Plant During Accidents

Abstract

Meteorological measurements are reviewed during nuclear power plant (NPP) accidents in exceptional weather circumstances. It is important to forecast the dispersion ofradioactive release. A reliable forecast makes it possible to recommend protection precautions at right extent. In coastal areas as in 01kiluoto mesoscale earth and sea breeze phenomena can appear in favorable conditions and play significant part of the release dispersion. The Finnish radiation and nuclear safety authority The motivation ofthis thesis is to create a background report for fulfilling the safety demands presented in NPP-instruction YVL 7.5.

The incidence of the earth and sea breeze phenomena in Olkiluoto has been studied. In this work it has been noticed that the phenomena is relatively common and it can affect the dispersion with 10 -13 % probability between March and October. During other months the probability is lower than 5 %. In addition, comparison has been made between the dispersion estimates calculated by present method and a more precise method. Four different cases representing measured conditions during phenomena in Olkiluoto has been investigated. In this thesis, it is noted that adding meteorological measurements can increase the time to react recommended protection precautions. Further research is needed to understand the relevance of the additional measurements to the more precise method. On the grounds of the comparison, precautions based on dispersion model of the more precise method allowed avoiding effective individual doses from 3 to 54 mSv. The release has been calculated based on 100 TBq activity of cesium. Recommendation has been made to improve the current method.

Ydinvoimalaitoksen erikoistilanteilla tarkoitetaan tässä työssä ympäristöpäästön aiheuttavia onnettomuustilanteita poikkeuksellisen säätilan aikana. Onnettomuustilanteissa on tärkeaa pystyä ennustamaan päästön ympäristöleviämistä, jotta tarpeelliset suojelutoimenpiteet voidaan tehdä oikealle laajuudella. Rannikkoalueilla, kuten Olkiluodossa esiintyy mesomittakaavan maa- ja merituuli-ilmiöitä, joilla on havaittu olevan erityinen vaikutus päästöjen kulkeutumiseen. Työn tarkoituksena ja motivaationa on luoda pohja ydinvoimalaitosohjeen YVL 7.5 vaatimusten täyttämiseksi.

Työssä tarkasteltiin maa- ja merituuli-ilmiön esiintyvyyttä Olkiluodon alueella. Havaittiin, että maaliskuusta lokakuuhun merituuli-ilmiö on suhteellisen yleinen ja se voi vaikuttaa leviämisarvioon noin 10 - 13 % todennäköisyydellä. Muina vuoden aikoina merituuli-ilmiön esiintyvyys on alle 5 %. Lisäksi, työssa vertailtiin nykyisen menetelmän leviämisarviota tarkemmalla menetelmällä tehtyyn leviämisarvioon neljässä eri merituuliilmiön aiheuttamassa poikkeuksellisessa säätilanteessa.

Työssa todettiin, että lisämittaukset tuovat joissain tilanteissa merkittävästi lisäaikaa suojaussuosituksiin reagoimiseen. Lisämittausten merkitsevyys tarkemman menetelmän leviämisarvioon vaatii lisäselvitystä. Tarkemman menetelmän leviämisarvioiden perusteella tehtyjen suojaussuositusten avulla pystyttäisiin välttämään 3 - 54 mSv efektiivinen yksilöannos tapauksesta riippuen. Päästönä laskuissa on käytetty 100 TBq:n cesium päästöä. Päästön leviämisen arviointimenetelmälle esitettiin kehitysehdotuksia säteily-, saaja lämpötilamittauksien lisäämisestä sekä luotettavan ja varmennetun yhteyden luomisesta päivystävään meteorologiin.