Методы и приборы контроля полей α-, β-, γ-излучений и радона в системе "грунт-атмосфера"

• Автор: Яковлева, Валентина Станиславовна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 323 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МОНИТОРИНГ ПОЛЕЙ РАДОНА В СИСТЕМЕ «ГРУНТ-АТМОСФЕРА» ПО ВТОРИЧНОМУ ИОНИЗИРУЮЩЕМУ ИЗЛУЧЕНИЮ

1.1. Выбор объектов исследования

1.2. Методы и приборы контроля объемной активности радона в почвенном и атмосферном воздухе
1.3. Перенос изотопов радона и дочерних продуктов распада в грунте и приземной атмосфере
1.4. Формирование а-, Р- и у-полей приземной атмосферы атмосферными изотопами радона и их ДПР

1.5. Формирование а-, Р- и у-полей приземной атмосферы почвенными радионуклидами

1.6. Методология комплексного синхронного мониторинга характеристик радоновых полей по вторичному ионизирующему излучению в системе «грунт-атмосфера»
2. ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ РАДОНА И ТОРОНА С ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА
2.1 Классификация методов контроля плотности потоков радона и торона
2.2 Преимущества и недостатки методов контроля плотности потоков радона и торона
2.3 Особенности одновременного контроля плотности потоков радона и торона
2.4 Динамика изотопов радона и продуктов распада в накопительной камере
2.5 Методы и приборы контроля плотности потоков радона и торона с поверхности грунта по а-излучению
2.6 Метод и устройство контроля плотности потока радона с поверхности грунта по (3- и у-излучению
3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИФФУЗИОННОГО И АДВЕКТИВНОГО ПОТОКОВ ПОЧВЕННОГО РАДОНА
3.1 Существующие методы контроля скорости адвективного переноса радона в грунтах и их недостатки
3.2 Исследование влияния скорости адвекции на величины плотности потоков радона и торона

3.3 Метод контроля скорости адвекции почвенных газов по соотношению плотностей потоков радона и торона
3.4 Существующие методы контроля эффективного коэффициента диффузии радона в грунте и их недостатки
3.5 Метод контроля эффективного коэффициента диффузии радона и торона в грунте в полевых условиях
4. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАДОНОВЫХ ПОЛЕЙ В СИСТЕМЕ «ГРУНТ-АТМОСФЕРА»
4.1. Влияние нарушения радиоактивного равновесия между изотопами радона и ДПР в приземной атмосфере на выбор приборов контроля
4.2. Состав универсального комплекса непрерывного контроля радона в системе «грунт-атмосфера»
4.3. Калибровка приборов радиационного контроля, входящих в состав универсального комплекса
4.4. Проблемы калибровки приборов контроля почвенного радона..
4.5. Рекомендации по проведению калибровки детекторов ИИ для контроля динамики почвенного радона
5. ДОЛГОВРЕМЕННЫЙ КОНТРОЛЬ СТРУКТУРЫ И ДИНАМИКИ РАДОНОВЫХ ПОЛЕЙ И ПОЛЕЙ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ГРУНТ-АТМОСФЕРА»
5.1. Суточные и сезонные вариации почвенных полей радона
5.2. Динамика плотности потока радона с поверхности грунта.
5.3. Контроль структуры и динамики атмосферных полей изотопов радона и короткоживущих дочерних продуктов их распада
5.4. Анализ согласованности динамики атмосферных полей излучений на разных временных интервалах
5.5. Оценка вкладов радона и торона в суммарную ионизацию приземной атмосферы
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В диссертационной работе изложены результаты исследований автора по различным аспектам радоновой проблемы, связанным с изучением процессов переноса радона и торона в системе «грунт-атмосфера», выявлением влияющих факторов, а также развитием методов и приборов контроля характеристик радоновых полей за период с 1998 по 2013 годы.
Актуальность темы. Одной из важнейших междисциплинарных фундаментальных проблем, которая приобрела в настоящее время глобальный характер, является проблема биологического воздействия малых (фоновых) доз радиации, вызванных естественной радиоактивностью. Важное место в этой проблеме отводится радиоактивному природному газу радону. Многократно вырос интерес и к другому изотопу радона - торону, после выявления регионов, в которых дозы природного облучения населения за счет торона оказались превалирующими.
Особое внимание к радону проявляется не только со стороны радиационной биологии, но и других областей знаний - радиационной и геоэкологии, геофизики, что связано с его замечательными индикаторными свойствами. Радон является широко используемым и перспективным радиоактивным трассером динамических процессов, протекающих в верхних слоях литосферы и приземной атмосфере. Задачи о массопереносе радона привлекают внимание многих исследователей богатством затрагиваемых явлений и процессов, а также своей прикладной значимостью.
Контроль и исследование структуры и динамики радоновых полей и создаваемых ими полей ионизирующих излучений (ИИ) в геологической среде и атмосфере необходимы при решении вопросов газообмена между почвой и атмосферой, прогноза изменения напряженно-деформированного состояния земной коры, исследования траекторий воздушных масс в вертикальном и горизонтальном направлении. Кроме того, радон и торон являются сильными ионизаторами приземной атмосферы.

представленными суглинками, и в отсутствие урановых или ториевых аномалий. В г. Томске экспериментально определенные [134] радиометром радона "РАМОН-01 Н" на расстояниях до 1 м от земной поверхности диапазоны изменения ОА радона и ДПР составили 1-40 Бк/м3 для радона и 2|8Ро, 1-11 Бк/м3 для 214РЬ, 1-7 Бк/м3 для 214В1 и 214Ро. Расчетные и экспериментальные данные хорошо согласуются при значениях Ог=0,01 м2/с и более.
Анализ данных численных расчетов показал, что изменение коэффициента турбулентности атмосферы сильно изменяет вертикальный профиль объемной активности радона, торона и продуктов их распада, особенно у земной поверхности.

Рисунок 1.3 - Зависимость ОА радона и ДПР от высоты при : а) Ог = Ю"3 м2/с; б)Ог=0,1 м2/с

Рисунок 1.4 - Зависимость ОА торона и ДПР от высоты при : а) Ог =10'3 м2/с; б) =0,1 м2/с