Образование и динамика излучений атомарного водорода в шлейфе радиоактивных выбросов

Таким образом, на основании проведенных расчетов [ 36 ] с учетом параметров приемной антенны можно определить наиболее удобное размещение и направление антенны для детектирования СВЧ излучений атмосферного водорода Н и гидроксила ОН, генерируемых из шлейфа радиоактивных выбросов, в конкретной метеорологической обстановке. Для узконаправленных антенн с диаграммой направленности приблизительно по 10° оптимальное расстояние от антенны до шлейфа составляет 25 - 27км. На этом расстоянии можно осуществлять контроль за наиболее перспективным участком шлейфа выбросов , который удален на расстоянии от 500м до 10км от источника.

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ , ВЛИЯЮЩИЕ НА ВОЗМОЖНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ ПАССИВНОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ЗА ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЯДЕРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

К числу факторов , определяющих возможность реализации пассивного метода экологического мониторинга перерабатывающих предприятий ядерного цикла по их выбросам в атмосферу и влияющих на точность измерений , следует отнести

во-первых , наличие в атмосфере фоновой концентрации атомарного водорода и ,

во-вторых , природный электромагнитный фон любого происхождения в СВЧ диапазоне длин волн на высотах , меньших 10 км.

Рассмотрение начнём с источников образования атомарного водорода и гидроксила ОН и их фоновой концентрации в атмосфере. Для чего обратимся к рис.2.3 , взятому из работы [ 39 ]. Атомарный водород Н и гидроксил ОН принадлежат к семейству нечётного водорода. Для них характерна высокая реактивность, которая оказывает существенное влияние на протекание химических процессов в атмосфере. Время жизни этих компонентов меньше постоянных времени их переноса. По этой причине концентрация атомарного водорода Н и гидроксила ОН определяется фотохимическими , а не динамическими процессами. Поскольку основным источником их образования в атмосфере является фотодиссоциация долгоживущих водосодержащих веществ , то содержание этих компонентов зависит от потока солнечного излучения , другими словами , от солнечной активности , времени года и дня. Из рис. 2.3. также следует , что на высотах , меньших 60 км , постоянная времени жизни атомарного водорода tн стремится к нулю.

На рис. 2.4. приведены расчёты концентраций водородных радикалов в зависимости от высоты [ 39 ]. В верхней атмосфере атомарный водород является основным компонентом в семействе водородных радикалов. Однако при Н < 75 км его концентрация становится меньше концентрации других водородных соединений , а при Н < 10 км его содержанием в атмосфере уже можно пренебречь. Такое неравномерное распределение концентрации атомарного водорода по высоте связано , в первую очередь , с существованием озонового слоя , который поглощает основную долю ультрафиолетового слоя на высотах 20¸25 км (l<290 нм) и тем самым влияет на процесс фотолиза атмосферных газов , ответственный за образование Н.

В [ 36 , 39 ] отмечается , что на основании многочисленных измерений химического состава нижней атмосферы образование атомарного водорода Н обусловлено фотолизом таких соединений , как метан СН4 , аммиак NH3 , молекулярный водород Н2 , формальдегид НСНО и вода Н2О , суммарная концентрация которых в атмосфере Земли составляет приблизительно 1019¸1020 м-3. Приведём основные реакции фотолиза.

Разложение метана излучением с длиной волны l=110¸160 нм происходит в результате протекания следующих реакций :

СН4 + hu ® CH3 + H , ( 2.5 )

СН4 + hu ® СН2 + Н2 ; Н2 + hu ® H + H , ( 2.6 )

СH4 + hu ® 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 :

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Немного больше об экологии

Концепция В. И. Вернадского о биосфере и феномен человека
Мы живем в исключительное время в истории нашей Биосферы, в психозойскую эру, когда создается из нее новое состояние — ноосфера и когда геологическая роль человека начинает господствовать в биосфере и открываются широкие горизонты для его будущего развития. В.И.В ...

Основные вредные и опасные производственные факторы
На человека в процессе его тру­довой деятельности могут воз­действовать опасные (вызыва­ющие травмы) и вредные (вызы­вающие заболевания)производ­ственные факторы. Опасные и вредные производственные фак­торы подраз­деляются на четыре группы: физические,химические,био ...