Пассивные методы обнаружения радиоактивных выбросов в атмосферу
Информация - Экология
Другие материалы по предмету Экология
должалось в среднем около 50 нс. Спектральная плотность такого излучения оказалась низкой и составляла 10-12 10-10 Вт/см2 Гц на расстоянии 1 км от молнии.
Физическая природа двух последних видов излучений обусловлена , с одной стороны , колебаниями поверхностей заряженных капель воды и , с другой стороны , их дроблением коагуляцией. Непрерывно - шумовое радиоизмерение грозовых облаков и циклонов наблюдается на частотах от сотен кГц до сотен МГц.
Излучают радиоволны и различные светящиеся объекты , возникающие в атмосфере и имеющие , как правило , плазменное происхождение ( см. табл. 2.3 ) . Однако все эти явления принадлежат к числу непериодических быстропротекающих процессов и время их жизни значительно меньше , чем время жизни радиоактивного облака ( или шлейфа ) в атмосфере. По этой причине они вряд ли окажут решающее влияние на результаты измерений.
К природному электромагнитному фону относится также космическое радиоизлучение. Для него мощность шума выражается через радиационную температуру , которая соответствует температуре абсолютно чёрного тела , когда суммарные мощности обоих излучений равны. Кривые изменения радиационной температуры шумов от частоты представлены на рис. [ 44 ].
Из рис. 2.5 видно , что мощность шумов различных видов радиоизлучения оказывается меньшей в полосе частот 1.0 10.0 ГГц. Строго говоря , эта величина зависит от времени суток , однако не превышает 10-21 Вт/м2 [ 39 ]. Ослабление радиоизлучения на частоте 1.4 ГГц за счёт поглощения его в атмосфере не превышает 2 дБ при различных углах места приёмной антены [ 45 ]. При = 90 в спокойной атмосфере оно минимально и составляет всего 0.03 дБ. Фоновый аэрозоль не оказывает также заметного влияния на поглощение радиосигналов. Значения коэффициентов ослабления при распространении радиоволн в дожде составляют 0.002 0.010 дБ/км. В [ 36 ] для уменьшения уровня шумов атмосферного водорода измерения предлагается производить в тёмное время суток. Co своей стороны, мы полагаем , что мощность полезного сигнала возрастёт , если измерения проводить не во время дождя , а при относительной влажности воздуха , близкой к 100%. В этом случае резко возрастает выход атомарного водорода и гидроксила ОН при разложении молекул Н2О , вследствие их радиоактивного облучения.
Таблица 2.1.
Значения а1, а2 , в1 , в2 , c1 и c2 для различных классов устойчивости
Класс
устойчивости
y
c1 c2
z
a1 a2 в1 в2 3 0.11 10-40.11209.510-4 0.920 0.718 4 0.08 10-40.09801.3510-3 0.8890.668 5 0.06 10-40.06091.9610-3 0.895 0.684
Таблица 2.2.
Значения а1, а2 ,в2 , c1 и c2 для вычисления горизонтальной
у и вертикальной дисперсии примеси z в зависимости от класса
устойчивости
Класс
устойчивости
y
c1 c2
z
a1 a2 b2 3 0.224 10-4 0.20 0 0 4 0.164 10-4 0.143 10-4 -0.5 5 0.114 10-4 0.081.5 10-4 -0.5
Рис.2.1. Кривые изменения уровня максимальной концентрации радионуклидов в шлейфе в зависимости от расстояния до источника выбросов для различных показателей стратификации атмосферы: 1 - n = 3; 2 - n = 4; 3 - n = 5. Случай а) - гладкая поверхность; случай б) - неровная (шероховатая) поверхность: лес, пригород и пр.
Рис.2.2.Изменения по высоте контуров шлейфа выбросов, взятых по уровню 1/е от максимальной концентрации радионуклидов, для различных показателей стратификации атмосферы: 1 - n = 3; 2 - n = 4; 3 - n = 5. Случай а) - гладкая поверхность; случай б) - неровная поверхность; лес, пригород и пр.
Рис.2.3. Фотохимическое время жизни атомарного водорода Н и гидроксила ОН (соответственно кривые 5 и 6) и постоянные времени их переноса: 1 - для зонального переноса, 2 - для меридионального переноса, 3 - для вертикального переноса, 4 - для случая одномерной диффузии.
Рис.2.4. Модельные распределения концентраций атомарного водорода и гидроксила ОН, вычисленные в полдень для марта месяца.
Рис.2.5.Изменение мощности фонового излучения в зависимости от частоты: 1 - космический фон без учета влияния атмосферы; 2 - то же с учетом влияния атмосферы; 3 - атмосфосферный электромагнитный фон.
26. Протасевич Е.Т. Метод определения радиоактивного загрязнения окружающей среды по свечению воздуха // Оптика атмосферы и океана. - 1994. - Т.7, N 5. - С. 697-700.
27. Протасевич Е.Т. Светящиеся плазменные образования в атмосфере и их воспроизведение в лабораторных условиях // Изв. ВУЗов. Физика. - 1992. - N3. - С. 87-104.
28. Куриленков Ю.К., Протасевич Е.Т. Об особенностях долгоживущих плазменных образований // Письма в ЖТФ. - 1989.- Т.15, N14. - С. 7-12.
29. Протасевич Е.Т. Холодная неравновесная плазма газового разряда (обзор) // ТВТ. - 1989. - Т.27, N6. - С.1206-1218.
30. Копытин Ю.Д., Протасевич Е.Т., Чистякова Л.К., Шишковский В.И. Воздействие лазерного и ВЧ-излучений на воздушную среду. - Новосибирск: Наука, 1992. - 190с.
31. Griqoryev V.P., Protasevich Е.Т., Beysembaev G.K., Potashev A.G. Investigation of physico - chemical processes at humid air ionization // Rus. J.Engineering Thermophys. - 1992. - V. 2, No. 4. - P. 267-287.
32. Голдсмит Д., Оуэн Т. Поиски жизни во Вселенной. - М.: Мир, 1983. - 488с.
- Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1992. - 536с.
34. Рациг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. - М.: Атомиздат, 1980 - 240с.
35. Шкловский И.С. Космическо?/p>