Validation and verification of the Atmospheric Radionuclide Transport Model (ARTM)

Aufgrund der Tatsache, dass die Immissionen radioaktiver Nuklide, resultierend aus den Freisetzungen kerntechnischer Anlagen in Deutschland, im Vergleich zum naturlich vorkommenden radioaktiven Untergrund zu gering sind, um effizient in der Umgebung der Anlagen gemessen werden zu konnen, ist das Bundesamt fur Strahlenschutz (BfS) zum Schutz der Bevolkerung dazu angehalten, deren Ausbreitung zu simulieren und die maximale Personendosis zu berechnen. Wahrend seit den 1970er Jahren Gaus-Fahnenmodelle in Gebrauch waren, hat die Entwicklung immer neuerer und schnellerer Rechenmaschinen Anreize zur Entwicklung des realistischeren Lagrange-Teilchenmodell gesetzt, welche in naher Zukunft fur behordliche Zwecke zur Bewertung der Strahlenexposition durch radioaktive Emissionen zum Einsatz kommen sollen. Eines dieser Lagrange-Teilchenmodelle – entwickelt fur Langzeitausbreitungen – ist das Atmospharische-Radionuklid-Transport-Modell (ARTM). In dieser Arbeit wird ARTM anhand realer und fiktiver Szenarien, in welchen das Programmverhalten und seine Simulationsergebnisse untersucht werden, verifiziert und validiert. Eine intensive Sensitivitatsanalyse einiger ausgewahlter Modelleingabeparameter und deren Auswirkung auf die Ergebnisse wurde durchgefuhrt, um die programminternen mathematischen Algorithmen zu verifizieren. ARTM wurde auch zur Validierung und zur Evaluierung der Simulationsergebnisse auf zwei Szenarien angewendet, bei denen Immissionsmessdaten vorhanden waren. Diese Untersuchungen – zuzuglich eines Vergleichs mit dem Kurzzeitausbreitungsmodell LASAIR (Lagrange-Simulation der Ausbreitung und Inhalation von Radionukliden) – zeigen den Anwendungsbereich von ARTM auf und wo noch weitere Entwicklungen notig sind.