Исследование временных характеристик нейтронного излучения вблизи земной коры

• Автор: Сигаева, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1. Результаты первичных исследований нейтронов вблизи поверхности Земли

2. Первые результаты исследований высотного распределения потока нейтронов, проведенные в НИИЯФ МГУ

3. Пространственные вариации потока нейтронов вблизи поверхности Земли

4. Постановка задачи

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЯИЗА

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА НЕЙТРОНОВ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

1. Описание полного массива данных, полученных с установки ДЯИЗА

2. Сглаживание экспериментальных данных методом скользящего среднего

3. Возмущенные периоды и распределение их продолжительности в течение года

ГЛАВА 3. СЕЗОННЫЙ ХОД ПОТОКА НЕЙТРОНОВ - СПОКОЙНЫЙ И ВОЗМУЩЕННЫЙ ПЕРИОДЫ

1. Экспериментальные данные

2. Анализ экспериментальных данных - спокойный период
3. Анализ экспериментальных данных - возмущенный период
4. Выводы
ГЛАВА 4. СВЯЗЬ ВОЗМУЩЕННЫХ ПЕРИОДОВ С НОВОЛУНИЯМИ И ПОЛНОЛУНИЯМИ
1. Случаи возрастания потока тепловых нейтронов во время новолуний и полнолуний
2. Изучение связи между возрастанием нейтронного потока и лунными фазами по методу эпох
3. Выводы

ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ И СЕЗОННЫЙ ХОД РАСПРЕДЕЛЕНИЯ - СПОКОЙНЫЙ И ВОЗМУЩЕННЫЙ ПЕРИОДЫ
1. Изучение сезонного хода распределений вероятности регистрации нейтронов
2. Аппроксимация распределений вероятности регистрации нейтронов
Обсуждение
3. Исследование распределений вероятности потоков нейтронов в направлениях к Земле и от Земли во время длительных возмущенных периодов
4. Обсуждение
5. Выводы
ГЛАВА 6. ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ
1. Радиоактивные ряды
2. Вклад радиоактивных газов в поток нейтронов вблизи поверхности Земли
3. Упругие соударения нейтронов
4. Образование нейтронов в почве
5. Активная роль Земли как источника нейтронов
Эксперименты “Селигер” и “Памир”
Обсуждение
Выводы
6. Актуальность работы и возможные практические приложения результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Согласно современным представлениям, практически все нейтроны в атмосфере Земли возникают в результате взаимодействия первичного космического излучения с ядрами атомов воздуха. Вероятность попадания нейтронов в свободном состоянии из отдаленных областей космического пространства (за исключением высокоэнергичных нейтронов от солнечных вспышек) очень мала вследствие того, что нейтрон является нестабильной частицей со средним временем жизни 14,78 минуты и распадается на протон, электрон и антинейтрино:
п -> р + е" + V
Под действием космического излучения в атмосфере образуются нейтроны в широком спектре энергий. Экспериментально установлено наличие в атмосфере нейтронов с энергией от тепловой (порядка 0.025 эВ) до сотен мегаэлектронвольт.
1. Результаты первичных исследований нейтронов вблизи поверхности Земли.
Изучение нейтронов в атмосфере началось вскоре после их открытия Чедвиком в 1932 году [1]. В многочисленных экспериментах, проводившихся различными исследователями (С. Монтгомери и Д. Монтгомери [2], Н.М.Лятковская и Г.В.Горшков [3], Юан и Ладенбург [4], 5, Хейме и Корфф [6]), была измерена величина абсолютного потока тепловых нейтронов на уровне моря. Она составила от 24 до 144 нейтронов/(см2 сутки). Столь значительное расхождение объясняется тем, что эксперименты производились в разное время и в различных точках земной поверхности.
На Рис. В.1 приведен дифференциальный энергетический спектр нейтронов, полученный Гессом [7]. Наряду с другими исследователями [8, 9] им были проведены наиболее тщательные исследования в интервале от тепловых энергий до 500 МэВ. Экспериментальные измерения проводились на геомагнитной широте 44° с.ш. от давления 1030 г/см2 (соответствующего уровню моря) до давлений порядка 200 г/см2.(на высоте 10 км)
Для обсуждения данный спектр удобно разделить на три области: область 1 - от тепловых энергий примерно до 50 кэВ, область II - от 50 КэВ до 1 МэВ и область ІП -более 1 МэВ.

0.00 10.00 20.00 30,00
Дни лунного месяца
Рис. 4.3. Результаты применения метода эпох для анализа связи между возрастанием потока тепловых нейтронов и лунными фазами за 1993-1996 и 1998 годы.