<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Medical Radiology and radiation safety</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Medical Radiology and radiation safety</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Медицинская радиология и радиационная безопасность</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1024-6177</issn>
   <issn publication-format="online">2618-9615</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">23936</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5c0c1209d926d4.00249293</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Радиационная безопасность</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Radiation safety</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Радиационная безопасность</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Simulation Approach in Forecasting Radioactive Situation in Case of Forest Fires in Radioactive Contaminated Zones</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Имитационный подход при прогнозировании радиационной обстановки в случае лесных пожаров в зонах радиоактивного загрязнения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Береснева</surname>
       <given-names>Е. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Beresneva</surname>
       <given-names>E V.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Галушкин</surname>
       <given-names>Б. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Galushkin</surname>
       <given-names>B. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>докторант технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctoral candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Горбунов</surname>
       <given-names>С. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gorbunov</surname>
       <given-names>S. V.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Клочков</surname>
       <given-names>В. Н.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Klochkov</surname>
       <given-names>V. N.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Рубцов</surname>
       <given-names>В. И.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Rubcov</surname>
       <given-names>V. I.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-5"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Молоканов</surname>
       <given-names>А. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Molokanov</surname>
       <given-names>A. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-6"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Moscow Aviation Institute (National Research University)</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ВНИИ по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий)</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">All-Russian Research Institute of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergency and Elimi¬nation of Consequences of Natural Disasters</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-5">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-6">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>63</volume>
   <issue>6</issue>
   <fpage>21</fpage>
   <lpage>26</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/23936/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/23936/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Вследствие аварии на Чернобыльской АЭС произошло радиоактивное загрязнение обширных территорий, в т.ч. и лесных массивов. В последние десятилетия прослеживается тенденция увеличения количества лесных пожаров на территории РФ и, что более тревожно, значительно увеличивается площадь их выгорания. Поэтому растёт риск возникновения крупных лесных пожаров в зоне радиоактивного загрязнения. Эффективность мероприятий по радиационной защите населения и персонала, участвующего в ликвидации пожара, напрямую зависит от наличия методик надежного прогнозирования радиационной обстановки. Целью работы являются разработка методики прогнозирования радиационной обстановки при лесном пожаре в зоне радиоактивного загрязнения с учетом хаотического характера атмосферной турбулентности и конвективной колонки над очагом пожара и оценка ее валидности. &#13;
Материал и методы: При разработке методики прогнозирования использовался метод имитационного моделирования процессов массопереноса в атмосфере (метод Г. Бёрда), основанный на молекулярно-кинетической теории и теории газовой динамики. &#13;
Результаты: Разработана имитационная модель формирования, распространения и оседания радиоактивного облака, позволяющая учитывать хаотический характер атмосферной турбулентности и наличие конвективной колонки над очагом пожара; разработана методика прогнозирования радиационной обстановки при лесном пожаре в зоне радиоактивного загрязнения; проведена ее верификация по данным европейского эксперимента E1. Показано, что относительная погрешность полученных значений в контрольных точках параметров радиационной обстановки по данным эксперимента Е1 не превысила 0,25. &#13;
Заключение: Использование модифицированного метода Бёрда позволило разработать трехмерную динамическую модель распространения радиоактивных аэрозолей в атмосферу при конвективном подъеме их нагретым воздушным потоком с подстилающей поверхности, позволяющую учитывать хаотический характер атмосферной турбулентности и наличие конвективной колонки над очагом пожара, что существенно увеличило точность методики прогнозирования радиационной обстановки.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: The accident at the Chernobyl NPP caused radioactive contamination of large areas, including forestry. For the last decades forest fires in the RF tend to increase and, more alarmingly, their burnt-out area significantly expands. So, the risk of large-scale forest fires in the area of radioactive contamination increases. Effectiveness of the measures for radiation protection of population and personnel involved in fire response is directly related to existence of valid methods of radiation situation prognostication. The work is aimed to develop a method of prognostication of radiation situation at forest fire in the area of radioactive contamination, taking into account random nature of atmospheric turbulence and a convective column over the body of fire, and to estimate validity of this method. &#13;
Material and methods: Methods of simulation modeling of mass transfer processes in the atmosphere (method of Bird) based on the molecular-kinetic theory and gas-dynamic theory were used when developing the prognostication method. &#13;
Results: The simulation model of formation, spreading and fall-out of radioactive cloud taking into account random nature of atmospheric turbulence and presence of a convective column over the body of fire has been developed; the method of prognostication of radiation situation at forest fire in the area of radioactive contamination has been developed and verified based on data of European experiment E1. The relative error of received values in the control points of radiation situation parameters based on data of experiment E1 did not exceed 0.25. &#13;
Conclusion: Use of modified method of Bird allowed developing 3D dynamic model of spreading of radioactive impurity into atmosphere at convective rising by heated air flow from underlying surface. This model takes into account random nature of atmospheric turbulence and presence of a convective column over the body of fire which significantly increases accuracy of the method of radiation situation prognostication.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>лесные пожары</kwd>
    <kwd>радиационная обстановка</kwd>
    <kwd>прогнозирование</kwd>
    <kwd>метод Бёрда</kwd>
    <kwd>дисперсии Смита–Хоскера</kwd>
    <kwd>конвективная колонка</kwd>
    <kwd>атмосферная турбулентность</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>forest fires</kwd>
    <kwd>radiation situation</kwd>
    <kwd>prognostication</kwd>
    <kwd>method of Bird</kwd>
    <kwd>dispersion of the Smith–Hosker</kwd>
    <kwd>convective column</kwd>
    <kwd>atmospheric turbulence</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences of an accident in a nuclear facility. Safety series 86. International Atomic Energy Agency. Vienna. 1987. 185 pp.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences of an accident in a nuclear facility. Safety series 86. International Atomic Energy Agency. Vienna. 1987. 185 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гаргер Е. Вторичный подъем радиоактивного аэрозоля в приземном слое атмосферы. НАН Украины; Ин-т проблем безопасности АЭС. - Чернобыль: Ин-т проблем безопасности. 2008. 192 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Garger E. Resuspension of radioactive aerosol in the ground layer. NASU; Institute for NPP Safety. Chernobyl: Institute for Safety. 2008. 192 p. (Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bird G.A. Molecular gas dynamics and direct simulation of gas flows. - Oxford: Clarendon press. 1994.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bird GA. Molecular gas dynamics and direct simulation of gas flows. Oxford: Clarendon press. 1994.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. 1991. 256 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Beresneva EV, Gorbunov SV. Prognostication of radiation situation at forest fires in areas of radioactive contamination. Scientific and educational issues of civil protection. Khimki: FSBI CPA of MES of Russia. 2016;3(30):76-80. (Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Береснева Е.В., Горбунов С.В. Прогнозирование радиационной обстановки при лесных пожарах в зонах радиоактивного загрязнения // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2016. № 3 (30). С. 76-80.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gusev NG, Belyaev VA. Radioactive emissions in biosphere: Reference book. 2nd edition, updated and revised. Moscow: Energoatomizdat. 1991. 256 p. (Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Pasler-Sauer J. Comparative calculations and validation studies with atmospheric dispersion models. - Karlsruhe. 1986. 130 pp.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pasler-Sauer J. Comparative calculations and validation studies with atmospheric dispersion models. Karlsruhe. 1986. 130 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
