Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2014. № 1(8). C. 81-85. ISSN 2079-6641

DOI: 10.18454/2079-6641-2014-8-1-81-85

ФИЗИКА

УДК 550.835.2

ПОЛЕВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ РАДОНА И ТОРОНА В ГРУНТЕ

В.С. Яковлева

Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
634050, г.Томск, пр. Ленина, 30
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

Разработан простой и достоверный полевой метод измерения эффективного коэффициента диффузии радона и торона в грунте и других пористых материалах. Анализ результатов численных исследований переноса радона и торона в поверхностных слоях грунта показал, что плотность потока торона с поверхности грунта практически не зависит от скорости адвекции почвенных газов и изменяется только с изменением коэффициента диффузии. Этот результат показал преимущества использования торона по сравнению с радоном в предлагаемом методе. Приведено сравнение нового метода с существующими, разработанными ранее. Метод может быть полезен при решении задач массопереноса радона в пористых средах и газообмена между почвой и атмосферой.

Ключевые слова: радон, торон, коэффициент диффузии, грунт, полевой метод, плотность потока.

© Яковлева В.С., 2014

PHYSICS

MSC 76R50

IN-SITU MEASURING METHOD OF RADON AND THORON DIFFUSION COEFFICIENT IN SOIL

V.S. Yakovleva

National Research Tomsk Polytechnic University, 634050, Tomsk c., Lenin st., 30,
Russia
E-mail: vsyakovleva@tpu.ru

A simple and valid in-situ measurement method of effective diffusion coefficient of radon and thoron in soil and other porous materials was designed. The analysis of numerical investigation of radon and thoron transport in upper layers of soil revealed that thoron flux density from the earth surface does not depend on soil gas advective velocity and varies only with diffusion coefficient changes. This result showed the advantages of thoron using versus radon using in the suggested method. The comparison of the new method with existing ones previously developed. The method could be helpful for solving of problems of radon mass-transport in porous media and gaseous exchange between soil and atmosphere.

Key words: radon, thoron, diffusion coefficient, soil, in-situ method, flux density.

© Yakovleva V.S., 2014

ау

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Паровик Р.И., Макаров Е.О., Фирстов П.П. Математическое моделирование фрактальной размерности геосреды и сейсмическая активность Южной Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2011. №2(3). С. 42-49.
    2. Паровик Р.И. Фирстов П.П. Фазовый анализ временных рядов геофизических полей // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2013. №1(6). С. 23-29.
    3. Яковлева В.С., Каратаев В.Д., Вуколов А.В., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Нагорский П.М., Смирнов С.В., Фирстов П.П., Паровик Р.И. Скоординированный многофакторный эксперимент по анализу процессов поступления почвенного радона в приземный слой атмосферы // АНРИ. 2009. № 4. C. 55-60.
    4. Методы измерения плотности потока радона и торона с поверхности пористых материалов: монография / В.С. Яковлева; Томский политехнический университет. Томск: Изд-во ТПУ, 2011. 174 с.
    5. 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. 2007. V. 50. № 4. Р. 547-556.
    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. Rogers V.C., Nielson K.K. Multiphase radon generation and transport in porous materials // Health Phys. 1991. V. 60. P. 807-815.
    8. Hosoda M., Shimo M., Sugino M., Furakawa M., Fukushi M. Effect of Soil Moisture Content on Radon and Thoron Exhalation // J. Nucl. Sci. Technol. 2007. V. 44. № 4. P. 664-672.
    9. Булашевич Ю.П., Карташов Н.П. Определение коэффициента диффузии радона в горных породах методом мгновенного источника // Изв. АН СССР. Сер. физика земли. 1967, №10, С.71-76.
    10. Патент РФ №2332687. G01T1/178. опубл. 27.08.2008.
    11. Яковлева В.С., Рыжакова Н.К. Оценка скорости конвекции радона в грунтах по измеренным значениям поровой активности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2003. №5. С. 466-469.
    12. Сердюкова А.С., Капитанов Ю.Т. Изотопы радона и короткоживущие продукты их распада в природе. М.: Атомиздат, 1979. 294 c.
    13. Яковлева В.С. Моделирование влияния состояния атмосферы и литосферы на динамику плотности потока радона и торона с поверхности земли // Известия ТПУ. 2010. Т. 317. №2. С.162-166.
    14. Яковлева В.С. Методы и приборы контроля полей a-,b-,g излучений и радона в системе «грунт-атмосфера»[Электронный ресурс]: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук; спец. 05.11.13 / В. С. Яковлева; НИ ТПУ; науч. конс. П. М. Нагорский. Томск, 2013. URL: http://www.lib.tpu.ru/fulltext/a/2013/71.pdf

Поступила в редакцию / Original article submitted: 20.05.2014

ау

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.

Скачать статью Yakovleva V.S.