Indoor dispersion of sarin by evaporation from liquid pools

Terroraksjoner med giftige kjemikalier er en trussel i dagens samfunn, og det er derfor svært viktig å ha god beredskap for håndtering og begrensning av skadene fra slike hendelser. En nøyaktig beskrivelse av utslipp og spredning av gifige kjemikalier, samt av mulige helseeffekter for individer som er utsatt for giften, er et viktig hjelpemiddel for en god beredskapsplanlegging. Norge og Nederland inngikk i 2015 en samarbeidsavtale, “The Strategic Mutual Assistance in Research & Technology (SMART) on CBRN Protection”. Ett av flere prosjekter i dette samarbeidet er “CBRN Modelling & Simulation”, der målet er å kombinere modellerings og simulerings-kapabilitetene i Norge og Nederland til en felles kapabilitet til fordel for begge nasjoner. Denne rapporten beskriver arbeid som inngår i “SMART-CBRN Modelling & Simulation”-prosjektet. Et scenario der nervegassen sarin blir spredt inne i en messehall er studert ved bruk av avanserte numeriske beregninger. To ulike modelleringsrutiner er brukt, med ulik grad av nøyaktighet og ulike behov til beregningsressurser og regnetid: large eddy simulations og Reynolds-averaged NavierStokes-simuleringer. Fordamping fra to små dammer på golvet blir beregnet med en analytisk modell, som avhenger av den simulerte luftstrømmen. Fordamping fra de to dammene blir simulert hver for seg, og mulige virkninger på mennesker tilstede i hallen blir anslått fra de resulterende konsentrasjonene av gass i messehallen. Fordampingshastigheten avhenger sterkt av hvor væskedammen er plassert. Nær dammene kan milde helseeffekter som synshemmelser opptre innen få minutter, mens mer alvorlige helseeffekter ikke vil opptre før over en halv time etter at fordampingen har startet. Gassen blir ikke veldig effektivt transportert vekk i simuleringene. For simuleringene med fordamping fra dam 1, som ligger inne i et delvis lukket rom, tar det 10–30 minutter før farlige konsentrasjoner oppnås i naborommene. For simuleringene med fordamping fra dam 2, som ligger i gangen utenfor rommene, blir nokså lite gass transportert inn i rommene. I simuleringene er det sett bort fra publikums tilstedeværelse og bevegelse i hallen, men i en faktisk situasjon kan de påvirke spredningen av gass betydelig. Det er også noen porter direkte ut fra hallene, som er stengt i simuleringene. Dersom disse portene er åpne, vil spredningen av gass inne i hallene være mer effektiv enn simuleringene viser. Large eddy simuleringer gir hastighetsfelt med større fluktuasjoner enn Reynolds-averaged Navier-Stokes-metoden, og gir trolig en mer realistisk simulering av gasstransporten i messehallen. Resultatene fra simuleringene kan brukes som referansedata for simuleringer med andre modeller, for eksempel de to innendørs spredningsmodellene G-COMIS og CONTAM. De kan også benyttes for å utføre beredskapsøvelser og for planlegging av prosedyrer for håndtering av slike hendelser. Et nyttig steg videre i arbeidet med innendørs spredning, vil være å utføre eksperimenter, for å få referansedata som kan validere modellene.