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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-03252025-123008


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MANCINELLI, FEDERICO
URN
etd-03252025-123008
Titolo
Messa a punto di un modello gaussiano e confronto con il codice HotSpot per la simulazione di rilasci atmosferici di materiali radioattivi
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE AMBIENTALI
Relatori
relatore Prof. Ciolini, Riccardo
correlatore Prof. Malizia, Andrea
controrelatore Prof. Zanchetta, Giovanni
Parole chiave
  • contaminazione del terreno
  • dispersione atmsoferica
  • dose
  • Hotspot
  • mappe
  • Python
  • Qgis
  • sorgenti radioattive
Data inizio appello
11/04/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
11/04/2065
Riassunto
Nel contesto internazionale gli impianti nucleari in via di costruzione, la produzione e la gestione di nuove sorgenti radioattive, gli scenari attuali di guerra e la minaccia di terrorismo radiologico incrementano la probabilità di eventi di rilascio atmosferico di materiale radioattivo. A livello globale il lavoro della radioprotezione è sempre più importante per ridurre il rischio di esposizione e garantire la sicurezza dei cittadini. Per attuare un programma di radioprotezione che limiti i danni fisici ed economici, nel caso di un evento di rilascio radiologico, è necessario avere a disposizione strumenti che consentano di studiare preventivamente gli effetti generati sul territorio. Il codice Hot-spot-health-phisics prodotto da Lawrence Livermore National Laboratory è una risorsa gratuita, è riconosciuto e usato dalla protezione ambientale statunitense ed è progettato per ottenere rapidamente dati di concentrazioni aerea e dose assorbita nel caso di eventi di rilascio atmosferico. Hotspot è pensato appositamente come strumento di pronta risposta a situazioni di emergenza, quindi, è veloce nei calcoli e di utilizzo intuitivo, presenta però alcuni punti carenti dei quali ne vengono elencati i principali:
- grosse approssimazioni per i valori di concentrazione atmosferica calcolati
- nessuna possibilità di interazione e gestione delle mappe di dose prodotte
- possibilità di calcolo della dose solo su venti punti alla volta
- quota altimetrica fissa per ogni calcolo lanciato
Nel corso dello svolgimento di questo lavoro è stato elaborato un metodo che supera ognuna di queste limitazioni, che non consentono di studiare approfonditamente gli effetti della radioattività rilasciata sull’area di impatto. L’obbiettivo è stato raggiungo combinando l’uso di Hotspot, Python e Qgis. Usando Python sono stati programmati tre script che applicano le funzioni di Pasquill-Gifford per la dispersione atmosferica su griglie di punti georeferenziati. Dopo l’esecuzione dei calcoli sui punti e l’importazione dell’output in Qgis si ottiene una mappa interattiva che consente l’analisi punto per punto di tutta l’area di interesse. Si possono richiedere dettagli su zone specifiche per valutare cosa accade agli abitanti in termini di assorbimento della dose oppure verificare quale è la contaminazione del terreno. Il risultato del progetto consiste nell’avere implementato le funzionalità di Hotspot e la possibilità di eseguire vere analisi su mappe che mettono subito in risalto le criticità dovute all’evento di rilascio anche visivamente. L’utilizzo di questo metodo si può prestare bene ad analisi di rischio da parte delle autorità competenti in materia di radioprotezione per verificare il rispetto dei limiti imposti dal d.lgs. 101/2020 o programmare le operazioni in caso di superamento.
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