ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 0
Как правило, глубокие складки местности типа котловины, хорошо защищенные от ветра, часто характеризуются относи тельно повышенным содержанием эманации. Повышенные кон центрации радона и торона также наблюдаются в воздухе лес ной чащи, в то время как на его опушках содержание эманации в воздухе в ветреную погоду заметно меньше.
Рис. 22. Изогаммы микрорайонов Кличковской группы полиметалличе ских месторождений
Нередко даже на весьма ограниченных площадях в резуль тате существенного различия в концентрации радионуклидов в
грунте наблюдаются заметные |
отклонения в мощности дозы |
у-излучения, а следовательно, |
и в дозах внешнего у°блучения |
аэробионтов. Такая очаговая концентрация в почве у-излуча-
телей в |
пределах небольшой площади ландшафта и связанная |
|||||
с этим |
вариация |
мощности экспозиционной дозы |
у ~ и з л У ч е н и я |
|||
хорошо |
иллюстрируются |
рис. 22, отражающим |
результаты |
|||
гамма-разведки |
Кличковской |
группы |
полиметаллических |
|||
месторождений [3]. |
|
|
|
|
|
|
Очевидно, почвенный воздух участков с относительно повы |
||||||
шенной |
концентрацией |
радионуклидов |
будет соответственно |
богаче эманациями. Исследования Л. М. Курбатова, проведен
ные в районе |
выхода горючих сланцев по берегам р. Копорье, |
||
показали, |
что |
там, где наблюдался выход |
этих сланцев, всегда |
в воздухе |
была повышенная концентрация |
эманации [4]. |
Аэральная составляющая радиационного режима является наименее устойчивой по сравнению с другими.
§ 3. ВИДЫ Р А Д И А Ц И О Н Н О Г О Ф О Н А
Как следует из изложенного, ведущее значение в формиро вании радиационного фона ландшафта принадлежит двум со ставляющим, ответственным за преимущественную часть сум марной лучевой нагрузки бионтов: космическому излучению и концентрации радионуклидов в зоне биогенеза. Но удельное значение как первой, так и второй составляющей в формиро вании дозы лучевого воздействия в существенноймере зависит от геофизических и геологических условий, общеклиматических явлений, свойственных данному ландшафту, и от образа жизни бионта.
Таким образом, радиационный фон любой территории функ ционально связан с ее географическим местоположением (вы сота над уровнем моря, географическая широта) и физико-хи мическими свойствами подстилающей поверхности. Учитывая
характер регулярного |
влияния этих факторов, |
радиационный |
||||
фон можно схематично |
представить |
в |
виде |
нескольких видов: |
||
1) ионизирующий |
фон |
горных ландшафтов; |
2) |
ионизирующий |
||
фон ледников; 3) |
ионизирующий |
фон |
многолетнемерзлотных |
зон; 4) ионизирующих фон приморских районов; 5) умеренный
континентальный |
радиационный |
фон; 6) |
ионизирующий |
фон |
||
радиоактивных провинций [6]. |
|
|
|
|
|
|
Каждый из этих видов имеет ряд показателей, в сущест |
||||||
венной мере отличающих его от других видов |
и тем |
самым |
||||
характеризующих |
особенности |
формирования |
лучевых |
нагру |
||
зок бионтов, входящих в соответствующие |
биогеоценозы. |
|
||||
Как известно, доза облучения человека, |
находящегося на |
|||||
открытой местности, представляет собой |
сумму |
доз и. может |
быть выражена |
равенством |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
DT = DK + A . + |
DB , |
(1) |
||
где |
Dr — суммарная |
доза |
облучения |
ткани; DK — доза облуче |
||||
ния |
космическим |
потоком; DT — доза |
внешнего |
-у-облучения; |
||||
DB — доза облучения |
радионуклидами, |
инкорпорированными в |
||||||
самой ткани. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарная |
доза |
на легкие характеризуется |
соотношением |
||||
|
|
• |
Da |
= DK + De + DB |
+ |
Da, |
(2) |
|
где |
£>л — суммарная |
доза |
облучения |
легких; А, — доза облу |
чения легких эманациями и продуктами их распада, содержа щимися во вдыхаемом воздухе.
В согласии с принципом формирования радиационного ре жима парциальный вклад составляющих тканевую дозу харак теризуется соответствующей кинетикой. Например, в условиях горного ландшафта доза облучения космическим потоком будет последовательно возрастать по мере подъема вверх (h-^hMaKC). От этого ее парциальный вклад в суммарную дозу, поглощен ную тканями, будет соответственно увеличиваться, в результате чего облучение космическим потоком будет стремиться к значе нию суммарной дозы облучения ткани:
Ас (Л) ~*- А при h -»- Л м а к с . В этих условиях
DK > Dr + DB + Da.
Учитывая основные закономерности формирования составля ющих ионизирующего фона ландшафта, можно получить схема тизированную, но в то же время и показательную характеристи ку основных видов радиационного фона.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 45 |
Схематическая |
характеристика видов радиационного фона ландшафтов |
||||||
|
В ид |
ландшафтов |
Принципиальные |
соотношения основных |
|||
|
ионизирующих компонент |
||||||
Горный |
ландшафт |
DK (/i)-^DT при |
h^hM3KC |
||||
Ледники |
|
|
|
|
|
|
|
Зоны вечной |
мерзлоты |
D B - D T |
при |
D B > D r |
+ DK + D , |
||
Приморские |
ландшафты |
|
|
|
|
||
Зоны |
умеренного континенталь |
DT |
лета > D T |
зимы |
|||
ного |
климата |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
Радиоактивные |
провинции |
|
D T ss DT + DB |
Такая |
схематическая характеристика |
видов |
радиационного |
|||
фона, |
в |
которой опущены их второстепенные |
свойства, |
пред |
||
ставлена |
в табл. 45. |
|
|
|
|
|
|
|
§ 4. ИОНИЗИРУЮЩИЙ Ф О Н ГОРНЫХ |
Л А Н Д Ш А Ф Т О В |
|
||
|
|
ЛЕДНИКОВ И РАЙОНОВ ВЕЧНОЙ |
МЕРЗЛОТЫ |
|
||
Фон |
горных ландшафтов. Типичной, |
отличительной |
чертой |
этого вида радиационного климата является относительно вы сокий вклад космического потока в суммарную дозу облучения бионтов. Если над водой на высоте 1 м над уровнем моря мощ ность дозы вторичного космического излучения разными авто рами оценивается в пределах 2,5—3,4 мкр/ч, то на высоте 3 км она достигает уже примерно 15 мкр/ч.
На относительно больших высотах вклад космического излучения в суммарную поглощенную тканями бионтов дозу достигает заметных величин, порой существенно превышающих парциальный вклад других составляющих радиационного фона
горного ландшафта. Это соответствует выражению |
|
DK(h)-+DT |
|||||||||
при h-+hMSiKC, |
|
где h — высота |
над уровнем моря. Такое |
соотно |
|||||||
шение принципиально отличает высокогорные районы |
от всех |
||||||||||
иных ландшафтов Земли. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Второй |
характерной |
особенностью |
высокогорного |
радиа |
|||||||
ционного климата следует считать постоянную |
вариабельность |
||||||||||
концентраций |
радиоактивных |
аэрозолей в воздухе |
и |
общую |
|||||||
тенденцию |
к ее уменьшению |
по мере подъема вверх. Например, |
|||||||||
систематическими |
измерениями |
концентрации радона |
в |
долине |
|||||||
на высоте |
15 м от уровня |
моря |
и на горе (2400 м) установлено, |
||||||||
что концентрация |
эманации |
на горе |
( 1 9 - Ю - 3 |
пкюри/л) |
при |
||||||
мерно |
в |
4 |
раза |
меньше, |
|
чем в |
воздухе |
долины |
(77 X |
||
X I О - 3 |
пкюри/л). |
|
|
|
|
|
|
|
|
С ускорением перемещения приземного слоя воздуха содер жание в нем радона, торона или актинона убывает. В горных
системах ветры |
часто имеют суточную |
периодичность, и поэто |
|
му |
они являются причиной ритмичных |
флюктуации концентра |
|
ций |
природных |
радиоактивных аэрозолей во вдыхаемом возду |
|
хе. Называются |
эти ветры горно-долинными. |
Кроме периодичного горно-долинного ветра в зоне снежных вершин наблюдается так называемый ледниковый ветер, дую щий вниз по склону. Этот ветер не имеет определенной перио дичности, так как низкая температура поверхности ледника круглые сутки производит на воздух охлаждающее действие. Воздух, спускающийся по склонам ледника, как правило, беден природными радионуклидами, и поэтому поступление такого воз духа в горные долины всегда сопряжено с заметным сниже нием концентрации радиоактивных аэрозолей. Например, над ледяным плато Антарктиды радиоактивность воздуха в тысячи
раз ниже, чем активность воздуха Средне-Русской возвышен ности.
Все вместе взятое дает основание считать, что для радиа ционного климата горного ландшафта характерны следующие отличительные черты: 1) повышенный вклад космического из лучения в суммарную лучевую нагрузку аэробионтов, населяю
щих нагорья; 2) низкая и неустойчивая концентрация |
радио |
|||
активных аэрозолей в приземном слое воздуха. |
|
|
||
Фон ледников. Все материковые ледники занимают весьма |
||||
большую площадь литосферы, |
формируя в |
месте залегания |
||
(образования) |
своеобразный |
тип радиационного фона, |
по ос |
|
новным параметрам резко отличающийся от других. |
Только |
|||
материковый |
лед Гренландии |
и Антарктиды |
покрывает |
около |
16 млн. км2 |
суши. Мощные |
ледяные шапки |
образовались на |
многих островах Северного Ледовитого океана. Они имеются в Исландии, на Новой Земле, на Шпицбергене и т. д. В резуль тате работ, проведенных гляциологами в течение Международ ного геофизического года, найдено, что объем всего льда, .на ходящегося на планете, составляет не менее 2 - Ю 7 км3.
Несмотря на суровые климатические условия, формы жизни на ледниках довольно разнообразны. В первой половине теку щего столетия во многих пунктах ледникового панциря планеты возникли поселения человека, пока еще немногочисленные, но имеющие определенную перспективу к развитию.
Очевидно, что отдаленные предшественники современных организмов в результате тех или иных причин также вынуж дены были обитать в сфере влияния ледникового радиационно го фона, который в основном характеризуется следующими осо бенностями: 1) крайне слабой величиной мощности дозы у-т- лучения; 2) относительно высокой мощностью дозы космиче ского излучения; 3) пониженной концентрацией в воздухе эма нации; 4) практическим отсутствием сезонных колебаний в до зе внешнего облучения и величины лучевой нагрузки на легкие.
Низкая |
интенсивность Y-излучения над поверхностью ледников |
||||||
обусловливается тем, что они сами |
по |
себе обладают очень |
|||||
слабой |
активностью |
и поэтому как |
бы |
выполняют функцию |
|||
экрана, |
поглощая |
в |
своей |
массе • у и з л У ч е н и е |
подстилающих |
||
коренных пород. |
|
|
|
|
|
|
|
Как |
правило, |
толщина |
долинных |
ледников |
достигает не |
скольких десятков или даже сотен метров. Например, ледник Федченко, залегающий в горах Памира, в отдельных местах имеет толщину около 900 м. Толщина ледяного покрова в окре стностях советского антарктического научного поселка Мирный, расположенного в глубине материка (400 км от побережья), превышает 4000 м [7] . Исследователи научной станции Амунд сен-Скотт живут на массиве льда толщиной около 2500 м, кото
рый залегает на суше, возвышающейся |
над уровнем моря на |
2700 м. |
; |