Walidacja modelu — biota-transfer
Transfer radionuklidów w łańcuchu pokarmowym gleba→roślina→zwierzę→człowiek
✓
20/20 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:28:46 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne i matematyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | Baza CR zawiera co najmniej 50 wierszy ICRP RAP definiuje CR dla kilkunastu organizmów × kilkanaście pierwiastków × 3 ekosystemy. |
119 wierszy | ≥ 50 |
| ✓ | defaultRowId() wskazuje na istniejący wiersz w bazie Domyślny scenariusz (jeleń/Cs lądowy) musi być dostępny po załadowaniu bazy. |
id=48 istnieje | klucz obecny w rows() |
| ✓ | Domyślny scenariusz: ekosystem lądowy, organizm jeleń, pierwiastek Cs Klasyczny przykład transferu radioceza w łańcuchu gleba→roślinność→jeleń (ICRP RAP). |
terrestrial / deer / Cs | terrestrial / deer / Cs |
| ✓ | Liniowość: podwójna aktywność medium → podwójna aktywność centralna w organizmie C_org = CR × C_medium — relacja ściśle liniowa; CR nie zależy od aktywności medium. |
stosunek = 2.0000000000 | 2,0000000000 |
| ✓ | Monotoniczność: stężenie rośnie wraz z aktywnością medium (jeleń/Cs) C_org = CR × A — funkcja rosnąca A dla stałego CR > 0. |
160,000 Bq/kg < 800,000 Bq/kg < 8 000,000 Bq/kg | rosnąca kolejność |
| ✓ | Przypadek graniczny: aktywność medium = 0 Bq → stężenie centralne = 0 Bq/kg Model liniowy bez offsetu: C_org = CR × 0 = 0. |
0 Bq/kg | 0 Bq/kg |
| ✓ | Wartość referencyjna: CR(jeleń, Cs, lądowy) — geom. = 1,6 ICRP RAP tabela 3.3 (terrestrial): deer/Cs geometric mean CR = 1,6; N=1723. |
1,6 | 1,6 |
| ✓ | Wartość referencyjna: CR(pstrąg słodkowodny, Cs) — geom. = 3200 ICRP RAP tabela 4.x: freshwater trout/Cs geometric mean CR = 3200 (Bq/kg f.w.)/(Bq/L). |
3 200 | 3 200 |
| ✓ | CR(Cs) pstrąg słodkowodny >> CR(Cs) jeleń lądowy W wodzie Cs jest silnie biokoncentrowany przez ryby (CR~3200); lądowe CR~1,6 to inne medium (gleba sucha). |
pstrąg CR=3200 >> jeleń CR=1.6 | pstrąg CR > jeleń CR |
| ✓ | Centralny CR(jeleń, Cs) leży w zakresie [minimum, maximum] Średnia geometryczna musi leżeć wewnątrz obserwowanego zakresu danych ICRP. |
1.6000 ∈ [0.0140, 140.0] | minimum ≤ centralCR ≤ maximum |
| ✓ | Stężenie centralne mieści się w zakresie [low_concentration, high_concentration] Wartość centralna CR × A musi być pomiędzy stężeniami wyznaczonymi z CR_min i CR_max. |
1600.00 ∈ [14.00, 140000.0] Bq/kg | low ≤ central ≤ high |
| ✓ | CR(jeleń, Cs): średnia arytmetyczna ≥ średnia geometryczna Dla rozkładu log-normalnego zawsze E[X] ≥ exp(E[ln X]); przy dużym GSD nierówność jest wyraźna. |
arytm. CR=4.10 ≥ geom. CR=1.60 | arytm. ≥ geom. |
| ✓ | Stężenie geometryczne ≤ stężenie arytmetyczne (jeleń/Cs, A=1000 Bq/kg gleby) Wynika z nierówności AG: dla CR log-normalnego E[CR_arith] ≥ CR_geom. |
geom=1600.0 ≤ arytm=4100.0 Bq/kg | geom. ≤ arytm. |
| ✓ | Kolejność CR(Cs) lądowy: dzika trawa < sosna < szczur < jeleń ICRP RAP: trawa CR=0,061; sosna CR=0,062; szczur CR=0,28; jeleń CR=1,6 — duże ssaki kumulują więcej Cs. |
0,061 < 0,062 < 0,280 < 1,600 | rosnąca kolejność |
| ✓ | ecosystemTitle("terrestrial") = "lądowy" Mapa klucz → etykieta UI musi być spójna z kluczami w bazie. |
lądowy | lądowy |
| ✓ | ecosystemTitle("freshwater") = "słodkowodny" Kluczowe dla czytelności formularza — błędna etykieta dezorientuje użytkownika. |
słodkowodny | słodkowodny |
| ✓ | ecosystemTitle("marine") = "morski" Ekosystemy morskie obejmują brunatnice, kraby i płastugi z tabel ICRP RAP. |
morski | morski |
| ✓ | low_concentration skaluje się liniowo z aktywnością medium (×3) low_concentration = CR_min × A_medium — ściśle liniowe dla stałego CR_min. |
3 | 3 |
| ✓ | Liczba etykiet opcji formularza = liczba wierszy bazy CR optionLabels() musi pokrywać wszystkie wiersze — brak etykiety oznacza niedostępną opcję w UI. |
119 etykiet | 119 wierszy |
| ✓ | Etykieta domyślnego wiersza zawiera "Cs" i "Jeleń" optionLabels() musi poprawnie złożyć ekosystem / organism_label / element z bazy. |
lądowy / Jeleń (Cervidae) / Cs | zawiera "Cs" i "Jeleń" |
Porównanie z benchmarkami
Porównania odnoszą się do wierszy CR z tabel ICRP Reference Animals and Plants oraz do prostego przeliczenia CR × aktywność medium.
| Benchmark | Model | Referencja | Błąd | Ocena |
|---|---|---|---|---|
| ICRP RAP: jeleń/Cs, ekosystem lądowy Średnia geometryczna CR dla radiocezu w tkankach jelenia. |
1.6 | 1.6 | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Jeleń/Cs: 1000 Bq/kg medium → stężenie centralne Liniowe zastosowanie CR = 1,6 do aktywności medium 1000 Bq/kg. |
1600 Bq/kg | 1600 Bq/kg | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| ICRP RAP: pstrąg słodkowodny/Cs Wysoki CR dla ryb słodkowodnych względem aktywności w wodzie. |
3200 | 3200 | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Kontrast CR Cs: jeleń / dzika trawa Kontrola kolejności i skali między organizmami lądowymi z tabeli ICRP. |
26.2295 | 26.2295 | +0.000% | ✓ doskonały (≤5%) |
Kontekst metodologiczny:
Model CR jest równowagowy i liniowy: nie opisuje kinetyki poboru ani sezonowości. Walidacja potwierdza, że dane tabelaryczne ICRP są wybierane właściwie, zakres min/central/max pozostaje spójny, a stężenia skaluje się bez ukrytych przeliczników.
Zakres walidacji
Model implementuje: Transfer radionuklidów w łańcuchu pokarmowym gleba→roślina→zwierzę→człowiek.
Pełny zestaw testów (regresja, renderowanie) w public/kalkulatory/tests/.
Uruchamianie: php public/kalkulatory/tests/run.php
Audyt modelu: Transfer radionuklidów do bioty
Kalkulator korzysta z 119 rekordów CR z tabel ICRP Reference Animals and Plants i przelicza aktywność w glebie lub wodzie na stężenie w świeżej masie organizmu referencyjnego.
Najważniejsze uproszczenia
- CR jest relacją równowagową, a nie modelem kinetycznym.
- Kalkulator nie liczy dawki w organizmie, bo do tego potrzebne są osobne współczynniki konwersji dawki i geometria organizmu.
- Część rekordów źródłowych ma tylko pojedynczą wartość bez pełnego rozkładu niepewności.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać współczynniki konwersji dawki dla bioty, gdy będą dostępne w tabelarycznej postaci.
- Dodać model czasu dochodzenia do równowagi zamiast samego CR.
- Połączyć z pluma-radiologiczna i dawka-grunt jako kolejnym etapem oceny środowiskowej.