Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2014. № 1(8). C. 86-96. ISSN 2079-6641

DOI: 10.18454/2079-6641-2014-8-1-86-96

УДК 550.835.2

ФОРМИРОВАНИЕ α-, β- И γ-ПОЛЕЙ ПРИЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ ПРИРОДНЫМИ АТМОСФЕРНЫМИ РАДИОНУКЛИДАМИ

В.С. Яковлева¹, П.М. Нагорский², М.С. Черепнев¹

¹Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
634050, г.Томск, пр. Ленина, 30
²Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055,
г.Томск, Академический пр., 10/3
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

В работе изложены и проанализированы результаты численного исследования влияния на характеристики атмосферных полей α-, β- и γ-излучений, создаваемых содержащимися в приземной атмосфере радоном, тороном и их короткоживущими дочерними продуктами распада, турбулентности атмосферы, скорости и направления ветра, а также плотности потока радона и торона из грунта.

 

Ключевые слова: радон, торон, радионуклид, распад, ионизирующее излучение, атмосфера, моделирование.

© Яковлева В.С., Нагорский П.М., Черепнев М.С., 2014

MSC 76R50

GENERATION OF GROUND ATMOSPHERE α-, β- AND γ-FIELDS BY NATURAL ATMOSPHERIC RADIONUCLIDES

V.S. Yakovleva¹, P.M. Nagorskiy², M.S. Cherepnev¹

¹National Research Tomsk Polytechnic University, 634050, Tomsk c., Lenin st., 30,
Russia
²Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, SB RAS, 634055, Tomsk
c., Academicheskaya st., 10/3, Russia
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

The results of numerical investigation of influence of atmospheric turbulence, wind speed and direction as well as radon and thoron flux density from the soil on characteristics of atmospheric α-, β- and γ-radiation fields, which created by atmospheric radon, thoron and their short-lived decay products, are represented and analyzed in the work. It was showed that variation of radon and thoron flux densities from the earth surface changes yields and flux densities of α-, β- and γ-radiation in the ground atmosphere proportionally but does not change a form of their vertical profile.

Key words: radon, thoron, radionuclide, decay, ionizing radiation, atmosphere, simulation.

© Yakovleva V.S., Nagorskiy P.M, Cherepnev M.S., 2014

fr

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Соболев А.И., Тихомиров В.А., Вербова Л.Ф., Митронова Ю.Н., Жунов И.К. Актуальные проблемы анализа результатов радиационно-экологического мониторинга Москвы // Фундаментальные исследования. 2005. № 6. C. 74–75.
    2. Силантьев К.А. Автоматизированные спектрометрические системы контроля радиационной обстановки. URL: http://www.atom.nw.ru/atc/obninsk/spektrpost.html (дата обращения: 07.05.2011).
    3. Атмосфера. Справочник / под ред. Ю.С. Седунова Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 511 с.
    4. Laakso L., Petaja T., Lehtinen K. E. J., Kulmala M., Paatero J., Horrak U., Tammet H., Joutsensaari J. Ion production rate in a boreal forest based on ion, particle and radiation measurements // Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2004. V. 4. P. 3947–3973.
    5. Hatakka J., Paatero J., Viisanen Y., Mattsson R. Variations of external radiation due to meteorological and hydrological factors in central Finland // Radiochemistry. 1998. V. 40. P. 534.
    6. Нагорский П.М., Ипполитов И.И., Смирнов С.В., Яковлева В.С., Каратаев В.Д., Вуколов А.В., Зукау В.В. Особенности мониторинга радиоактивности в системе «литосфера-атмосфера» по β- и γ-излучениям // Известия ВУЗов. Физика. 2010. № 11. С.
    7. Яковлева В.С., Нагорский П.М., Зукау В.В., Лужанчук Я.В. Модель вертикального распределения плотности плазмы приземной атмосферы // Известия вузов. Физика. 2010. Т. 53. № 11/2. С. 86–88.
    8. Яковлева В.С., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Нагорский П.М., Фирстов П.П., Каратаев В.Д., Вуколов А.В., Смирнов С.В., Паровик Р.И. Скоординированный многофакторный эксперимент по анализу процессов поступления почвенного радона в приземный слой атмосферы // АНРИ. 2009. № 4. С. 55–60.
    9. Куповых Г.В., Морозов В.Н., Шварц Я.М. Теория электродного эффекта в атмосфере: Монография. Таганрог: ТРТУ, 1998. 124 с.
    10. Program of 4th International Congress of Radiation Research, Warsaw, Poland, August 28 — September 1, 2011 (Дата обращения: 23.05.2013: URL: http://www.icrr2011.org/strony/programme-overview-110).
    11. Яковлева В.С., Каратаев В.Д., Зукау В.В. Моделирование атмосферных полей γ- и β-излучений, формирующихся почвенными радионуклидами // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2011. №1 (2). С. 64–73.
    12. Программа ICRP38 // ORNL Center for Biokinetic and Dosimetric Research. 2009. URL: http://ordose.ornl.gov (дата обращения: 11.04.2009).
    13. Gamma-Ray Spectrum Catalogue // Региональная объединенная компьютерная сеть образования, науки и культуры Санкт-Петербурга. 2009. URL: http://www.atom.nw.ru/catalog/nuclides.htm (дата обращения: 11.04.2009).
    14. BetaSpecALL FINAL3.xls // the RAdiation Dose Assessment Resource. 2009. URL: http://www.doseinfo-radar.com (дата обращения: 18.04.2009).
    15. Яковлева В.С., Вуколов А.В., Нагорский П.М., Гвай И.А., Нейман Д.А. Исследование сдвига радиоактивного равновесия между изотопами радона и продуктами их распада // АНРИ. 2011. №3 (66). C. 43–51.
    16. Каратаев В.Д., Яковлева В.С., Эргашев Д.Э. Исследование радиоактивности объектов окружающей среды на территории Томской области // Известия вузов. Физика. 2000. Т. 43. № 4. С. 105–109.
    17. Яковлева В.С. Методы определения объемной активности изотопов радона и продуктов распада в воздухе: Учебное пособие. Томск: ТПУ, 2010. 119 c.
    18. Horvath H. Aerosol – an introduction // Journal of Environmental Radioactivity. 2000. № 51. P. 5-25.
    19. Беспалов В.И. Пакет программ EPHCA для статистического моделирования поля излучения фотонов и заряженных частиц // Известия вузов. Физика. 2000. Т. 43 № 4. С. 159–165.
    20. Беспалов В.И. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом: учебное пособие. 4-е изд., исправ. Томск: ТПУ, 2008. 369 с.
    21. Компьютерная лаборатория (КЛ/PCLab). Свидетельство об официальной регистрации программы ЭВМ № 2007615275 от 28.12.2007. Автор: Беспалов В.И.

 

Поступила в редакцию / Original article submitted: 15.03.2014


YakЯковлева Валентина Станиславовна – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры прикладной физики, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия.

Yakovleva Valentina Stanislavovna — Dr. Sci. (Tech.), Associate Professor, Professor of Dep. Applied Physics, National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia.

ff

fr


NНагорский Петр Михайлович – доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории физики климатических систем, Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск, Россия.

Nagorskiy Petr Mikhailovich – Dr. Sci. (Phys. & Math.), Professor, Leading Researcher of Lab. Physics of Climate Control Systems, Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, Tomsk, Russia.

fr

fr


CherЧерепнев Максим Святославович – аспирант Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Томск, Россия.

Cherepnev Maksim Svyatoslavovich — Postgraduate student, National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia.

а

ав


Скачать статью Yakovleva V.S.