Technical Report NTB 93-04

Mit dem neuen Computermodell TAME (Terrestrial-Aquatic Model of the Environment) wird die radiologische Auswirkung nach einer Freisetzung von Radionukliden aus einem unterirdischen Endlager in die Biosphäre berechnet. Basierend auf behördlichen Richtlinien ist der Endpunkt der Berechnungen die maximale jährliche Individualdosis für eine hypothetische Bevölkerungsgruppe, welche in der betroffenen Biosphäre lebt. Zusätzliche Ergebnisse der TAME-Berechnungen sind Folgedosen (Zwischen- und Endpunkte) als Funktion der Zeit aus elf Expositionspfaden, die Konzentrationen in Nahrungsmitteln sowie die Verteilung von Radionukliden in der modellierten Biosphäre.

Dieser Bericht enthält eine umfassende Beschreibung der mathematischen Darstellungen der Biosphäre im Modell TAME, welche auf einer detaillierten Überprüfung des zugrundeliegenden konzeptuellen Rahmens basieren. Beispiele illustrieren die Auswirkungen konzeptueller und mathematischer Annahmen. Diese Resultate zeigen auf, welche Vereinfachungen bei der Definition des Biosphärenmodells in zukünftigen Anwendungen überprüft werden müssen, anderseits zeigt sich, dass der Endpunkt Dosis nur wenig von den gewählten vereinfachenden Modellannahmen abhängt.

TAME besteht aus zwei Teilmodellen – mit dem einen wird der Transport von Radionukliden in der oberflächennahen Umgebung dargestellt und mit dem anderen werden die Dosen für individuelle Bewohner der Biosphäre berechnet. Das erste Teilmodell resultiert aus einer detaillierten Evaluierung der Modellanforderungen und basiert auf einer umfassenden Betrachtung aller Prozesse und Ereignisse (Features, Events and Processes – FEPs), welche für Biosphärenbedingungen in der Schweiz relevant sind. Dabei werden die heutigen Zustände, wie auch für die Zukunft mögliche Verhältnisse in der Biosphäre betrachtet. Die Darstellung der Transportprozesse wird von grundlegenden physico-chemischen Prinzipien abgeleitet. Massenbilanz für Wasser und Fest-Phase-Transport wird verwendet um die Transportraten der Kontaminanten zwischen Komponenten der Biosphäre zu bestimmen. Die Berechnung von Dosen ist auf bestehenden Darstellungen von Expositionspfaden basiert und stützt sich auf vorhandene Erfahrungen in der Schweiz und anderen Ländern.

Beide Teilmodelle werden vollständig beschrieben und Standard-Datensätze (d. h. diejenigen Datensätze, die nicht stark standortspezifisch sind) werden in den BeispieIrechnungen berücksichtigt. Um das richtige Funktionieren des neuen Modells prüfen zu können, werden die Resultate von TAME auch mit denen der früher in der Schweiz benutzten Biosphärenmodelle verglichen. Dazu musste der Rahmen von TAME den einfacheren, älteren Modellen angepasst werden. Der Vergleich illustriert die Vorteile des neuen Modells, falls der vollständige TAME-Datensatz benutzt wird.