İnceburun (Sinop) ve Akkuyu (Mersin) çevresinde uydu verilerine bağlı olarak olası radyolojik kirliliğin dikey dağılışının tespiti
Detection of vertical distribution of possible radiological pollution in Inceburun (Sinop) and Akkuyu (Mersin) regions based on satellite data
Yazar: ONUR CANBULAT
Danışman: PROF. DR. MÜCAHİT COŞKUN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Coğrafya Ana Bilim Dalı / Fiziki Coğrafya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Coğrafya = Geography
Dizin: Akkuyu Nükleer Güç Santrali = Akkuyu Nuclear Power Plant ; Atmosfer kararlılığı = Atmosphere stability ; Nükleer enerji = Nuclear energy ; Nükleer kirlilik = Nuclear pollution ; Sinop-İnceburun = Sinop-İnceburun

Özet:
Nükleer enerji üretim faaliyetlerine bağlı olarak ortaya çıkan kontaminasyonların izlenmesi ya da oluşması muhtemel dağılımların öngörülmesi zorunluluk arz etmektedir. Dağılım, aerosol formundaki uçucu radyonüklidlerin atmosferdeki hareketlerine yön veren kararlılık şartları ve gezegensel sınır tabakası özelliklerine göre şekillenir.   Araştırmanın amacını Akkuyu ve ikinci nükleer santralin yapılmasının planlandığı İnceburun çevresinde, meydana gelmesi muhtemel radyolojik kirliliğin atmosferdeki dikey dağılışının belirlenmesi oluşturur. Olası kirliliğin sahalara ait tüm coğrafi parametrelerin dikkate alınarak ortaya konduğu çalışmaların sınırlı sayıda oluşu, araştırmanın gerekçesini ve önemini meydana getirir. Dağılımı şekillendirecek olan gezegensel sınır tabakası yükseltisinin ve atmosfer kararlılığının tespitinde uydu verilerinden yararlanılmış, analizler ve haritalamalar Google Earth Engine bulut işletim sistemi ve ArcMap 10.4 programı ile gerçekleştirilmiştir. Sahalarda oluşacak radyolojik kirliliğin yıllık-mevsimlik ortalamalarının hesaplanarak raster formatında sonuç haritalarının oluşturulmasında 'Ağırlıklı Çakıştırma Yöntemi' kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan verilerin zamansal ve mekânsal çözünürlüklerinin birbirinden farklı ve bazı veri türlerinde dar kapsamlı oluşu, araştırmanın en önemli sınırlılığını oluşturur. Araştırma sonuçlarına göre, Akkuyu NGS alanı çevresinde olası radyolojik kirliliğin atmosferde ulaşacağı yükselti seviyesinin yıllık ortalama değeri 617 m'dir. Mevsimsel ortalamalar dikkate alındığında radyonüklidlerin kış mevsiminde 549, ilkbaharda 646, yazda 695 ve sonbahar mevsiminde 575 m yükseltiye kadar dağılım göstermesi beklenmektedir. İnceburun çevresinde bulutsular yıllık ortalama 567 m'ye ulaşacaktır. Dağılımın ortalama yükselti seviyesi kış mevsiminde 658, ilkbaharda 496, yaz mevsiminde 498 ve sonbaharda 622 m'dir. Araştırma alanlarına ait atmosfer kararlılık şartları, nükleer çalışmalarda tercih edilen Pasquill-Gifford sınıflandırmasına göre belirlenmiştir. Analizlere göre Akkuyu sahasında yıllık ortalama, yaz ve ilkbahar mevsiminde gündüz koşullarında B-C (Orta Derecede Kararsız ve Az Kararsız) kategorisi yaygındır. Sonbaharda C (Az Kararsız), kış mevsiminde D (Nötr) koşulları görülür. Geceyi oluşturan zaman diliminde ise hemen hemen tüm mevsimlerde E (Orta Derecede Kararlı) kategorisi hakimdir. İnceburun çevresinde yıl içerisinde gece ve gündüz şartlarında genel olarak D (Nötr) kararlılık kategorisi baskındır. Sadece yaz mevsiminde ve gündüz süresinde C-D (Az Kararsız-Nötr) sınıfı görülür. İnceburun çevresinde dinamik etki (rüzgârlar), Akkuyu'da ise termodinamik faktörler (sıcaklık ve rüzgâr) dağılımı belirleyecek ana unsurlardır. Sahalarla ilgili yapılacak her türlü planlamada (kaza durumuna bağlı tahliye, tarımsal üretim, şehir gelişimi, turizm ve diğer sosyo-ekonomik planlamalar gibi) araştırma bulgularının dikkate alınması daha sağlıklı sonuçlar elde edilmesini sağlayacaktır.

Abstract:
It is imperative to monitor contamination resulting from nuclear power generation activities or to predict possible dispersion. Dispersion is shaped by the stability conditions and planetary boundary layer properties that guide the movement of volatile radionuclides in aerosol form in the atmosphere.   The aim of this study is to determine the vertical distribution of radiological pollution in the atmosphere around Akkuyu and Inceburun, where the second nuclear power plant is planned to be built. The limited number of studies in which the possible pollution is revealed by taking into account all geographical parameters of the sites constitutes the rationale and importance of the research. Satellite data were used to determine the planetary boundary layer elevation and atmospheric stability that will shape the distribution; analyses and mapping were carried out with Google Earth Engine cloud operating system and ArcMap 10.4 program. 'Weighted Overlapping Method' was used to calculate the annual-seasonal averages of the radiological pollution that will occur in the sites and to create result maps in raster format. The most important limitation of the study is that the temporal and spatial resolutions of the data used in the study are different from each other and narrow in some data types. According to the results of the study, the annual average value of the elevation level that possible radiological pollution will reach in the atmosphere around the Akkuyu NPP site is 617 m. Considering the seasonal averages, radionuclides are expected to be distributed up to 549 m in winter, 646 m in spring, 695 m in summer and 575 m in fall. Around Inceburun, the nebulae will reach an annual average elevation of 567 m. The average elevation of the distribution is 658 m in winter, 496 m in spring, 498 m in summer and 622 m in fall. Atmospheric stability conditions of the research areas were determined according to the Pasquill-Gifford classification preferred in nuclear studies. According to the analysis, B-C (Moderately Unstable and Slightly Unstable) category is common in the Akkuyu site on annual average, in daytime conditions in summer and spring. C (Slightly Unstable) conditions are observed in fall and D (Neutral) conditions are observed in winter. In the night time, the E (Moderately Stable) category prevails in almost all seasons. Around Inceburun, the D (Neutral) stability category is generally dominant in day and night conditions throughout the year. Only in the summer season and during the daytime, the C-D (Slightly Unstable - Neutral) class is observed. Dynamic effects (winds) around Inceburun and thermodynamic factors (temperature and wind) in Akkuyu are the main factors that will determine the distribution. Consideration of the research findings in all kinds of planning to be made for the sites (such as evacuation in case of an accident, agricultural production, urban development, tourism and other socio-economic planning) will ensure better results.