Составители:
Рубрика:
атмосферной циркуляции. Третье направление исследований возникло в связи с опасностью
радиоактивного заражения местности при проведении ядерных взрывов. Хотя в настоящее время
испытания атомных и водородных бомб в атмосфере запрещены международными соглашениями,
актуальность этих исследований не уменьшилась, так как в последнее время заметно увеличилось
использование радиоактивных продуктов в мирных целях, для атомных электростанций и различного
рода двигателей.
Большая часть естественной радиоактивности обусловлена выделениями эманаций радона
Rn
222
86
, торона Rn
220
86
и актинона Rn
219
86
. Роль последнего незначительна. Из грунта радон и торон
диффундируют в атмосферу, где постепенно распадаются и переходят в изотопы тяжелых металлов:
ряд урана - U
238
и тория Th
232
. Последние быстро захватываются аэрозольными частицами
естественного происхождения.
Рассмотрим процесс выделения радона по методу Израэля. Пусть C
Rn s
- концентрация
эманации в почвенном воздухе (атом/см
3
), D
s
- постоянный коэффициент диффузии (см
2
/с) и a
Rn
-
интенсивность образования эманации в почве (атом/(см
3
⋅
с)), которая считается не зависящей от
глубины. Если почва достаточно пориста, то диффузия происходит так, как будто почва вообще
отсутствует. Тогда для установившегося диффузионного потока эманации в направлении земной
поверхности можно написать следующее уравнение:
RnПRnRnПnRnП
cazсDtc
λ−+∂∂==∂∂
22
/0/
где z - глубина, t - время, λ - постоянная распада радона. Решение получим в виде
[
]
λλ−−=
−
/exp(1
1
nRnRnП
Dzaс
c
Rn s
= a
Rn
[1 - exp(-z \sqrt{λ D
-1
s
}] / λ,
где a
Rn
/λ
≡
c
0 Rn s
- исходное значение концентрации эманации в почве на большой глубине.
Выражение для концентрации эманации в воздухе найдем, положив a
Rn
= 0 и заменив
коэффициент диффузии в почве D
s
коэффициентом турбулентной диффузии D
t
, глубину (z) высотой
(h) над земной поверхностью, а значение концентрации на уровне поверхности Земли обозначим c
a0
.
Из условия неразрывности потока эманации, проходящего через поверхность почвы,
∫
∞
λ=
0
dhcI
a
откуда
Tn
RnП
a
DDcc /
0
=
в предположении о D
Т
= const. Картина концентрации эманации в почве и атмосфере по описанной
модели представлена на рис.1.4. Эта модель приближенно описывает реальное распределение
эманации. В ней не учитываются вариации турбулентного перемешивания как по вертикали, так и в
течение суток. Кроме того, не учитывается горизонтальный перенос эманаций.
Рисунок 1.4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
