Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Пассивные методы обнаружения радиоактивных выбросов в атмосферу

             ( 2.5 )
            СН4  +  h(  (  СН2  +  Н2   ;   Н2   +   h(   (   H   +   H   ,
                  ( 2.6 )
                            СH4   +   h(   (   CH    +    H2    +    H    ,
                            ( 2.7 )

    Спектр  поглощения   ультрафиолетового   излучения   в   этой   области
непрерывен.
    Фотолиз  аммиака  происходит  под  действием  ближнего   и   вакуумного
ультрафиолета и состоит из трёх основных первичных процессов :
                      NH3  +  h(  (  NH2  +  H          (  <   280   нм   ,
                       ( 2.8 )
                      NH3  +  h(  (  NH  +  H2          (  <   224   нм   ,
                       ( 2.9 )
                   NH3  +  h(  (  NH  +  H  +  H        (  <  1457   нм   ,
                ( 2.10 )
    Процессы  (  2.8  )  и  (  2.10  )  являются  наиболее  вероятными  при
диссоциации , когда длина волны излучения ( < 280 нм.
    Основной   первичный   фотохимический   процесс   при   фотодиссоциации
формальдегида происходит по схеме
    HCHO + h( ( H + HCO   ( пороговая длина волны ( ( 350 нм ).
    Основным первичным процессом при диссоциации молекул воды , когда  (  (
105 ( 190 нм является образование атомарного водорода и гидроксила ОН
    H2O + h( ( H + OH                ( < 242 нм.
    Кроме  того  ,  молекулярный  водород  Н2  образующийся  в   результате
протекания второстепенных ( то есть не приведённых выше )  реакций  ,  может
также диссоциировать в атмосфере под действием излучения с длинами волн (  =
84,47 ( 110,8 нм по схеме
                                                     Н2  +  h(  (  H  +   H
                                 ( 2.11 )
    На основании проведённого рассмотрения следует  ,  что  существует  ряд
каналов , по которым в реальной атмосфере  образуется  атомарный  водород  и
гидроксил ОН в результате процессов фотолиза водородосодержащих  соединений.
Равновесная концентрация атомов Н  и  радикала  ОН  определяется  процессами
рождения и рекомбинации. Однако их фоновая концентрация ( а следовательно  ,
и излучение в СВЧ диапазоне длин  волн  )  должны  быть  меньше  тех  ,  что
образуются в результате выбросов в атмосферу радиоактивных веществ.
    Остановимся теперь на фоновом излучении , которое характерно для  высот
,  меньших  10  км.  По  своему  происхождению  электромагнитный  фон  можно
разделить на  природный  и  техногенный.  Излучения  атомарного  водорода  и
гидроксила  ОН  ,   являющиеся   индикаторами   радиоактивного   загрязнения
атмосферы , относятся к категории техногенного электромагнитного фона.  Выше
отмечалось , что их регистрация возможна лишь в случае  выделения  полезного
сигнала на уровне шумов.
    В свою очередь природный электромагнитный фон может  иметь  атмосферное
либо литосферное происхождение. Кроме  того  существует  ещё  и  космическое
радиоизлучение. Рассмотрение начнём с  литосферного  электромагнитного  фона
[40]. Полная классификация электромагнитного фона приведена в табл.  2.3 .
    Генерация  электромагнитного  излучения  из   литосферы   в   свободное
пространство обусловлена преимущественно двумя механизмами [40,41] :
    а) адгезионно - когезионным механизмом  генерации  ,  при  котором  его
появление вызвано  образованием  разрядов  между  свежезаряженными  стенками
разрушающихся минералов ;
    б) флуктуационным  механизмом  генерации  излучения  ,  который  вызван
наличием остаточной  поляризации  минералов  ,  изменяющейся  под  действием
тепловых  или  радиационных  полей  ,  что  в  свою   очередь   приводит   к
перераспределению  энергии  и  появлению   в   минералах   электрических   и
электромагнитных полей.
    Не вдаваясь в подробности протекания перечисленных процессов ,  отметим
лишь  ,  что  литосферное  электромагнитное   излучение   регистрируется   в
диапазоне от 100 кГц до 2.5 МГц , то есть находится далеко от тех  частот  ,
которые излучают как атомарный водород , так и гидроксил ОН.
    Источниками электромагнитного излучения в атмосфере являются (см. табл.
2.3 ) :
            а) грозовые разряды ;
    б) предгрозовое радиоизлучение ;
    в) непрерывно - шумовое радиоизлучение грозовых облаков и циклонов.
    Радиоизлучение линейной молнии исследовалось в работах [ 42 , 43 ]. Оно
было регистрировано в узком диапазоне частот    ( 0.1 ( 0.2 ) ГГц через  0.1
( 0.4 с после появления лидера грозового разряда и продолжалось  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         |(y             |(z                            |
|устойчивости  |               |                              |
|              |c1             |a1            a2              |
|              |c2             |в1             в2             |
|           3  |  0.11 |  10-4 |0.1120|9.5(10-4|      |0.718 |
|              |       |       |      |        |0.920 |      |
|           4  |  0.08 |  10-4 |0.0980|1.35(10-|      |0.668 |
|              |       |       |      |3       |0.889 |      |
|           5  |  0.06 |  10-4 |0.0609|1.96(10-|      |0.684 |
|              |       |       |      |3       |0.895 |      |



    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         |(y             |(z                         |
|устойчивости  |               |                           |
|              |c1             |a1                  a2     |
|              |c2             |b2                         |
|           3  |  0.22 |4  10-4|   0.20  |     0  |     0  |
|           4  |  0.16 |4 10-4 |   0.14  |3 10-4  |   -0.5 |
|           5  |  0.11 |4  10-4|   0.08  |1.5 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.
1234
скачать работу

Пассивные методы обнаружения радиоактивных выбросов в атмосферу

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ