Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2016. № 1(12). C. 85-93. ISSN 2079-6641

DOI: 10.18454/2079-6641-2016-12-1-85-93

УДК 551.510.535:551.501.8

МЕТОД МОНИТОРИНГА ПЛОТНОСТИ НЕВОЗМУЩЕННОГО ПОТОКА РАДОНА С ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА

В.С. Яковлева¹, П.М. Нагорский², Г.А. Яковлев³

¹Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина 30,
²Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10 / 3,
³Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа «Эврика-Развитие», 634050, г. Томск, пер. Юрточный 8, стр. 1.
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

В работе изложены результаты анализа существующих методов измерения плотности потока радона с поверхности грунта, с указанием выявленных недостатков. Приведено описание разработанного нового метода мониторинга плотности невозмущенного потока радона с поверхности грунта, пригодного для работы в широком диапазоне метеорологических условий. Разработанный метод заключается в регистрации α-излучения продуктов распада радона, накопленных внутри установленной на поверхность грунта накопительной камеры. В корпусе накопительной камеры выполнены отверстия для частичного выхода почвенного газа. Описана процедура калибровки и определения поправочных коэффициентов. Обсуждаются результаты апробации метода и сравнения данных мониторинга, полученных разными методами. Новый метод отличается от своих аналогов тем, что позволяет исследовать внутрисуточные вариации плотности потока радона.

Ключевые слова: радон, плотность потока, невозмущенный поток.

© Яковлева В.С., Нагорский П.М., Яковлев Г.А., 2016

MSC 81V35

METHOD OF MONITORING OF UNDISTURBED RADON FLUX DENSITY FROM THE SOIL SURFACE

V.S. Yakovleva¹, P.M. Nagorskiy², G.A. Yakovlev³

¹National Research Tomsk Polytechnic University, 634050, Tomsk, Lenin st., 30 Russia,
²Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Tomsk,
Akademicheskaya st., 10 / 3., Russia,
³Municipal budget educational institution, Secondary School «Eureka-Development”,
634050, Tomsk, Yrtochny side st. 8, build. 1., Russia.
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

The results of analysis of existing measurement methods of radon flux density from the soil surface were presented in this work, and the revealed disadvantages of the methods were indicated. A new method of monitoring of undisturbed radon flux density from the soil surface, which is applied for its using in the large range of meteorological conditions, was developed. Outline of the method was given. The method is based on registration of α-radiation of radon decay products collected inside the accumulative chamber, which is installed on the soil surface. The accumulative chamber has some small vent holes for
partial soil gas emission. The calibration procedure for determination of correction coefficient is described. The results of the method approbation and monitoring data, which was obtained by different methods, are discussed. The new method differs from its analogues in that it allows investigating daily variations of radon flux density.

Key words: radon, flux density, undisturbed flux.

© Yakovleva V. S., Nagorskiy P.M., Yakovlev G. A., 2016

efe

fef

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Яковлева В. С., Нагорский П. М., Черепнев М. С. Формирование α-, β-и γ-полей приземной атмосферы природными атмосферными радионуклидами//Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2014. № 1(8). С. 86-96.
    2. Яковлева В. С., Каратаев В. Д., Вуколов А. В., Ипполитов И.И., Кабанов М. В., Нагорский П. М. Развитие технологии радиационного мониторинга в городской среде//Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2015. № 1(10). С. 65-71.
    3. Яковлева В. С., Методы измерения плотности потока радона и торона с поверхности пористых материалов, Томск, Изд-во Томского политехнического университета, 2011, 174 с.
    4. Firstov P. P., Yakovleva V. S., Shirokov V. A., Rulenko O. P., Filippov Yu. A., Malysheva O. P., The nexus of soil radon and hydrogen dynamics and seismicity of the northern flank of the Kuril-Kamchatka subduction zone//Annals of Geophysics, 50:4 (2007), 547-556.
    5. Yakovleva V. S. The radon flux density from the Earth’s surface as an indicator of a seismic activity//7th International Conference on gas geochemistry (ICGG7) (Freiberg, Germany, 2003), 2003, 28-30.
    6. Паровик Р. И., Фирстов П. П. Апробация новой методики расчета плотности потока радона с поверхности (на примере Петропавловск-Камчатского геодинамического полигона)//АНРИ. 2009. № 3. С. 52-57.
    7. Фирстов П. П., Паровик Р. И., Яковлева В. С., Малышева О. П. Связь скорости адвекции и плотности потока радона с сильными землетрясениями южной Камчатки в 2000-2008 гг.//Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений, V международная конференция (Камчатский край, Петропавловск-Камчатский, 2010), ИКИР ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2010, 50-51.
    8. Чалмерс Дж. А., Атмосферное электричество, Л., Гидрометеоиздат, 1974, 420 с.
    9. Паровик Р. И., Ильин И. А., Фирстов П. П. Обобщенная одномерная модель массопереноса радона и его эксхаляция в приземный слой атмосферы//Математическое моделирование. 2007. Т. 19. №11. С. 43-50.
    10. Kotrappa P., Dempsey J. C., Hickey J. R., Stieff L. R. An electret passive environmental Rn-222 monitor based on ionization measurement//Health Phys., 1988, № 54, 47-56.
    11. Kotrappa P. et al. A Practical E-PEPM System for Indoor 222Rn Measurement//Health Physics, 81:58 (1990), 461-467.
    12. Hartman B., How to collect reliable soil-gas data for upward risk assessments. Surface flux-chamber method, Bulletin 44. V. 2, LUSTLine, 2003, 14-34.
    13. Яковлева В. С. и др. Методология многофакторного эксперимента по процессам переноса радона в системе «литосфера-атмосфера»//АНРИ. 2009. № 4. С. 55-60.
    14. Яковлева В. С. Моделирование влияния состояния атмосферы илитосферы на динамику плотности потока радона и торона с поверхности земли//Известия ТПУ. 317:2 (2010), 162-166.
    15. Яковлева В. С., Вуколов А. В., «Способ измерения плотности потока радона и торона с поверхности грунта по α-излучению», Патент РФ на изобретение №2419817 от 03.03.10.
    16. Рогалис В. С., Кузьмич С. Г., Польский О. Г. Исследования влияния временных и погодных условий на потоки радона на строительных площадках г. Москвы//АНРИ. 2001. № 4. С. 57-61.
    17. Reiter E. R., Atmospheric Transport Processes -Part 4: Radiactive Tracers, Technical Information Center, US Department of Energy, 1978.
    18. Сисигина Т. И. Колебания эксхаляции радона из почвы в атмосферу в связи с изменением метеорологических условий. Радиоактивность атмосферы, почвы и пресных вод, Москва//Труды института экспериментальной метеороголии, М., Московское отделение гидрометеоиздата, 1970, С. 3-15.

Поступила в редакцию / Original article submitted: 20.03.2016

Яковлева ВYakалентина 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.

fdfd

вцв

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

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.

g

авав

Яковлев GriГригорий – учащийся Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы «Эврика-Развитие», г. Томск, Россия.

Yakovlev Grigoriy — «Eureka Development»student of the Municipal budget educational institution of secondary school, Tomsk, Russia.

fdfd

ава

вава

Скачать статью Yakovleva V.S.