Составители:
Рубрика:
Выделение родона происходит не везде равномерно. Например, экспериментально
установлено, что радон образуется почти исключительно над сушей. После его выхода из почвы
продукты его распада начинают накапливаться в воздухе. Равновесие для короткоживущих дочерних
продуктов достигается по мере увеличения высоты. При слабом перемешивании равновесие будет
достигаться на более низких высотах; для RaA и RaC - на высотах от единиц до сотен метров.
Дочерние продукты ведут себя как легкие ионы, образуют молекулярные группы с водой,
кислородом и другими молекулами газа и называются первичными частицами. Эти частицы
обладают высокой подвижностью и, быстро соединяясь с частицами аэрозоля, образуют так
называемые вторичные частицы.
Уменьшение концентрации первичных частиц рассчитывают по выражению Лассена,
выведенному из теории коагуляции М.Смолуховского, с поправками и упрощениями,
учитывающими характер коагуляции радиоактивных частиц с аэрозолями[7,15]:
∫
π=
++
+
π=
2
1
4
)4/()(
)()(
4
1
2
2
r
r
nqdr
Drvlr
rnlrr
vn
dt
dn
где
v
- средняя газокинетическая скорость первичных частиц; l - величина, приблизительно равная
средней длине свободного пробега первичной частицы; r - радиус аэрозольной частицы; n(r) -
концентрация аэрозольных частиц с радиусом r; D
1
- коэффициент диффузии первичной частицы; τ=
1/(4 πq) - время жизни первичной частицы.
Особый интерес представляет знание величины радиоактивности на частицах разных
размеров, так как оно важно для изучения осаждения активных частиц в дыхательных путях человека
и животных и на фильтрах. Кроме того, эта характеристика определяет время выведения
радиоактивности из атмосферы. Выражение Лассена дает возможность оценить размеры наиболее
эффективно захватывающих аэрозольных частиц при условии, если известно их распределение по
размерам. Расчеты показывают, что основное количество радиоактивного вещества приходится на
частицы с диапазоном размеров 0,015 мкм
≤
r
≤
0,5 мкм. Согласно экспериментальным данным
примерно 50 % радиоактивного вещества содержится на частицах, радиусы которых превышают 0,1
мкм.
В атмосфере радиоизотопы образуются под действием космических лучей. Наибольший
интерес представляют радиоизотопы: Be
7
, Be
10
, C
14
, Si
32
, H
3
(T), Na
22
, S
35
, P
33
, P
32
, так как у этих
изотопов велик период полураспада. Большая часть радиоизотопов образуется в результате
взаимодействия атмосферных молекул с вторичными, обладающими низкой энергией, нейтронами.
Скорость образования изотопов при этом приблизительно пропорциональна нейтронному потоку. В
районе геомагнитных полюсов нейтронный поток примерно в четыре раза интенсивнее, чем на
экваторе. Следовательно, в высоких широтах концентрация радиоизотопов больше, чем в средних и
на экваторе. Максимальная скорость образования изотопов в атмосфере приходится на высоту
примерно 12 км, что обусловлено быстрым уменьшением потока нейтронов низких энергий с
понижением высоты и плотности воздуха. Концентрации радиоизотопов космического
происхождения очень низки. Практически все радиоизотопы, образовавшиеся под действием
космических лучей, осаждаются на стратосферные аэрозольные частицы.
Таблица 1.6
Изотоп Период полураспада
Cs
137
28,8 года
Sr
90
27,7 года
Ce
l44
285 дней
Zr
95
65 дней
Sr
89
51 день
Ba
140
12,8 дней
Искусственная радиоактивность обусловлена деятельностью человека. Глобальное
распределение радиоактивных веществ, выделенных в атмосферу в результате атомных испытаний,
вызывает в последнее время большой общественный и научный интерес. Возникла принципиально
важная проблема изучения роли стратосферного резервуара в накоплении и глобальном
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
