Uncertainty analysis and parameter optimisation in early phase nuclear emergency management. A case study using the NPK-PUFF dispersion model

Abstract

De opgedane stralingsdosis na een kernongeval is beter te bepalen door modelberekeningen te combineren met een analyse van radiologische metingen in de directe omgeving van de lozing. Dosisschattingen die alleen op basis van modelberekeningen zijn gemaakt, zoals nu gebeurt, bevatten meerdere grote onzekerheden. Dit blijkt uit een casestudie van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Onzekerheid in modelberekeningen na een kernongeval maakt het de beleidsmakers lastig te beslissen welke maatregelen nodig zijn om de bevolking te beschermen. Daarom gaat het RIVM metingen van het nationale radiologische meetnet in Nederland gebruiken om de modelberekeningen te verbeteren. De belangrijkste onzekere variabelen zijn beperkt tot de lozingshoeveelheid en een aantal meteorologische parameters. Het onderzoek toont aan dat al in een vroeg stadium van het ongeval met slechts een klein aantal radiologische metingen een significante verbetering van de dosisberekening mogelijk is. Het verdient daarom aanbeveling deze methodiek te implementeren in het Back Office voor Radiologische Informatie (BORI) van het RIVM. Het BORI heeft de taak in te schatten wat de radiologische gevolgen van een kernongeval zijn voor mens en omgeving. Dit onderzoekt maakt deel uit van het strategisch onderzoeksprogramma van het RIVM (SOR) op het gebied van kwantitatieve risicoanalyse.

The determination of radiation doses received after a nuclear accident can be improved if model calculations are combined with an analysis of radiological measurements in the local environment of the release point. Dose estimates in the early accident phase are currently based on model calculations only. These calculations have large uncertainties. This was demonstrated in a case study by the National Institute for Public Health and the Environment (RIVM). Uncertainty in model calculations after a nuclear accident makes it difficult for a decision maker to decide on counter measures to protect the population. For this reason RIVM will use measurements of the national radioactivity monitoring network to improve the model calculations. Important uncertain model input parameters were shown to be the release rate and some meteorological parameters. The case study demonstrated that a small number of radiological measurements in the early phase of the release are sufficient to significantly improve the determination of radiation doses. It is therefore recommended to implement the method in the Back Office for Radiological Information (BORI) of RIVM. BORI estimates the radiological consequences for men and environment during and after a nuclear or radiological accident. This research is part of the strategic research program of RIVM in the area of quantitative risk assessments.