ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 0
Массовый коэффициент ослабления у льда (для у-квантов энергией порядка 2,6 Мэв) приближается к 0,05 см2/г [8] . Это соответствует слою льда <~16 см, вызывающему двукратное ослабление потока квантов. у-Излучение самого льда крайне мало, так как содержание радионуклидов в его толще незна чительно.
Интенсивность |
у-излучения |
на ледниках островов |
Новая |
||
Земля колеблется в пределах 2—3 мкр/ч |
(исключая |
космиче |
|||
ский фон). |
|
|
|
|
|
Аналогичные данные |
были |
получены Е. В. Сениным в де |
|||
кабре 1966 г. в |
районе |
научной станции |
Мирный (Антаркти |
да) [10]. Его измерения показали, что при толщине снежного
покрова |
100 |
см и больше мощность |
дозы |
у-излучения |
3— |
||||||
5 мкр/ч. |
В то же время на участках грунта, свободных |
от |
снеж |
||||||||
ного покрова, мощность излучения колебалась |
в пределе |
12— |
|||||||||
35 мкр/ч |
[11]. Все это свидетельствует о |
том, |
что для ледни |
||||||||
кового радиационного климата характерна |
слабая |
мощность |
|||||||||
дозы у-излучения, обычно в два-три раза |
меньшая нормального |
||||||||||
уровня. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Но большинство ледников образуется на сравнительно боль |
|||||||||||
ших высотах, поэтому слабая мощность |
дозы у-излучения над |
||||||||||
их поверхностью как бы компенсируется |
повышенной |
интен |
|||||||||
сивностью космического излучения. В то |
же |
время |
вследствие |
||||||||
того, что в ледниковых отложениях родоначальники |
|
радиоак |
|||||||||
тивных |
семейств, как и |
другие |
предшественники |
эманации, |
|||||||
практически |
отсутствуют, |
воздух |
над |
ледниковыми |
полями, |
||||||
как правило, |
беден радоном, тороном |
и короткоживущими |
про |
дуктами их распада. Содержание же долгоживущих дочерних
продуктов |
(2 1 0 РЬ, 2 1 0 Ро) |
в воздухе Антарктиды, |
по |
данным |
|||
Е. В. Сенина, в среднем |
соответствует (0,1—0,5)-Ю- 6 |
пкюри/л. |
|||||
Кинетика составляющих поля ионизирующего излучения в |
|||||||
ледниковых провинциях |
обусловливает |
то, |
что |
формирование |
|||
фона ионизирующего излучения в них |
имеет |
ряд |
своеобразных |
||||
и только |
для |
них типичных особенностей, |
к числу |
которых |
|||
прежде всего |
относятся: |
|
|
|
|
|
а) слабая мощность дозы у-излучения; б) малая концентрация в воздухе эманации и их коротко-
живущих продуктов распада; в) практически полное отсутствие сезонных колебаний в
интенсивности лучевой нагрузки; г) относительно высокая мощность дозы космического излу
чения.
В этой связи лучевая нагрузка обитателей ледниковых ландшафтов главным образом возникает за счет космического излучения и воздействия радионуклидов, инкорпорированных в их тканях. Вклад в суммарную тканевую дозу внешнего у-облу- чения и вдыхаемых с воздухом эманации в этих условиях рез ко снижается.
Фон районов вечной мерзлоты. Из-за влияния многолетней мерзлоты радиационный фон достаточно обширных прост ранств суши характеризуется некоторым понижением концен-
Рис. 23. |
Схема распространения |
мерзлотных |
районов |
на территории Со |
ветского |
Союза: |
|
|
|
1 — зона |
вечной мерзлоты; 2 — зона |
систематического |
промерзания. |
|
трации |
в воздухе короткоживущей фракции |
дочерних продук |
тов распада эманации и вследствие этого меньшей лучевой нагрузкой на органы дыхания аэробионтов. Эта радиационная особенность тундровых и в некоторых случаях приполярных лесных ландшафтов заложена в самом механизме образования мерзлотных горных пород, зону распространения которых неред
ко называют зоной вечной мерзлоты. Под мерзлыми |
породами |
|
в геокриологии подразумевают такие почвы, грунты |
и |
горные |
породы, которые имеют отрицательную температуру |
и |
непре |
менно сцементированы крепко льдом. Поэтому даже при вы сокой концентрации в грунте родоначальников радиоактивных семейств выделение эманации в приземной воздух незначи тельно.
По ориентировочным данным, зона вечной мерзлоты охва тывает примерно около 10% всей суши. В Советском Союзе ею занята исключительно большая площадь, достигающая прибли
зительно 50% |
всей территории |
(рис. 23). |
Высокая |
эффектив |
|
ность ингибиторного действия вечной мерзлоты |
на |
эксхаля- |
|||
цию эманации |
объясняется еще |
и тем, что |
толща |
мерзлотных |
грунтов измеряется десятками и сотнями метров. Например, на Таймырском полуострове глубина ее достигает 600 м.
Важное значение в снижений концентрации дочерних про дуктов распада в бореальном воздухе имеет еще и то, что в се верном полушарнии мерзлотой охвачен без разрывов сплош ной массив, распространяющийся к северу от Полярного круга. Вокруг Северного Ледовитого океана, как видно из рис. 23, вечная мерзлота залегает широкой полосой, которая вклини вается далеко на юг, захватывая Центральную Сибирь. В Аме рике вечная мерзлота достигают некоторых районов Канады. Зоны вечной мерзлоты встречаются также на вершинах горных
хребтов в Альпах, Скалистых горах, Андах |
и т. д. |
|
|
|
|
|||||||
Тормозящее влияние вечной мерзлоты на эксхаляцию эмапа- |
||||||||||||
ций не смягчается |
и тем, что над грунтом, скованным |
льдом, |
||||||||||
располагается |
так |
называемый деятельный слой, который ле |
||||||||||
том оттаивает, |
а |
зимой замерзает. |
Несмотря на |
то, что |
грунт |
|||||||
в некоторых |
местах |
оттаивает до |
глубины |
нескольких метров, |
||||||||
заполненные |
влагой |
капилляры не обеспечивают полного выхо |
||||||||||
да эманации. |
Кроме того, |
тонкозернистые |
рыхлые, |
перенасы |
||||||||
щенные водой породы, лежащие на слое вечной |
мерзлоты, в |
|||||||||||
летний |
период |
становятся |
пластичными |
и могут |
течь, |
как |
||||||
вязкие |
жидкости, |
устраняя |
любую возможность |
выхода |
эма |
|||||||
нации. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все |
это |
в |
итоге |
делает грунт |
зоны вечной мерзлоты |
|
даже |
в летнее время непроницаемым или плохо проницаемым для
радиоактивных газов. От этого активность |
приземного |
воздуха |
|||
тундры, как правило, существенно меньше |
активности |
других |
|||
районов при прочих равных условиях. Обеднение |
приземного |
||||
воздуха тундры эманациями по сравнению |
с ландшафтами |
||||
умеренного климата |
представлено в табл. 46. |
|
|
||
|
|
|
Т а б л и ц а 46 |
||
Концентрация радона и торона в приземном воздухе тундры и |
|
|
|||
ландшафтов умеренного климата (10"~15 |
кюри/л) |
|
|
|
|
Населенный пункт |
Вид ландшафта |
Радон |
|
Тор он |
|
Амдерма |
Заболоченная |
тундра |
0,5 |
|
0,015 |
Архангельск |
|
» |
5,0 |
|
— |
Нарьян-Мар |
|
1,5 |
|
0,09 |
|
Хабарово |
Лесостепь |
» |
0,8 |
|
0,017 |
Грязовец |
|
42,0 |
|
8,0 |
|
Бахтияровка |
Степь |
|
370,0 |
|
74 |
Фунтово |
» |
|
280 |
|
13 |
Пятигорск |
Предгорье |
|
290 |
180 |
|
В отличие от довольно типичной для мерзлотного |
ландшаф |
та пониженной продукции эманации интенсивность у- и косми ческого излучения в этих районах подчиняется всем тем зако нам, которые проявляют свое действие и в других климатогеографических зонах. Для механизма формирования радиа-
ционного климата мерзлотных зон наиболее характерна повы шенная концентрация некоторых радионуклидов (природных и осколочных) в тканях животных (оленей и карибу), питаю щихся многолетними травами, лишайниками и мхами. Увели ченное содержание радиоактивных веществ отмечается и в тка нях человека, употребляющего в пищу этих животных. Повы шенное накопление радиоактивных веществ в теле млекопитаю щих мерзлотных зон связано еще и с тем, что для удовлетворе ния потребностей в воде они используют снег или талую воду, которая, как известно, содержит больше природных или искус ственных радионуклидов, чем дождевая вода. Так, обнаружено,
что иногда в Большеземельной тундре суммарная |
В-активность |
|||
вытопленной из снега воды достигала 2—5 нкюри/л |
что больше |
|||
удельной В-активности дождевой |
воды, отобранной в |
Моск |
||
ве или Ленинграде, в несколько сотен раз. Весьма |
существен |
|||
ные различия в способности захватывать |
радиоактивные ча |
|||
стицы из атмосферы между снегом и водой |
были |
установлены |
||
А. В. Першиным [13]. Измеряя активность |
осадков в Павлов |
|||
ске, он обнаружил, что в среднем |
удельная |
активность |
снега |
выше, чем дождя, примерно в три раза. Очевидно, что хрони ческое употребление талой воды или снега будет способство вать накоплению радиоактивных веществ в теле бионта. Этому способствует и то, что во время снеготаяния стекающая вода омывает растения и почву, что сопровождается сорбцией ра диоактивных веществ на их поверхности, а следовательно, их задержкой и последующим включением в метаболические про цессы по звеньям биотических цепочек. Особенно большие ко личества долгоживущих радионуклидов накапливаются в тка
нях многолетних растений в районах |
с |
обильными осадками. |
||
Сравнение уровней накопления 2 1 0 Р о |
в |
траве, |
лишайниках |
и |
мхах Англии, канадской Арктики и Лапландии |
показало, |
что |
эти растения довольно интенсивно сорбируют радионуклиды и поэтому являются важными поставщиками последних в орга
низм травоядных |
животных. Если концентрация 2 1 0 Р о |
в корне- |
|
плодовых и злаковых растениях Англии не превышает |
несколь |
||
ких |
пикокюри на |
1 кг, то в сухом лапландском мхе она дости |
|
гает |
8000 пкюри/кг, |
а в сухом канадском мхе — 3500 |
пкюри/кг. |
В прямом соответствии с обнаруженным находится и концент рация этого радионуклида в тканях травоядных. Так, в мыш
цах |
коров |
или |
свиней |
его содержание не |
превышает |
||||
2 пкюри/кг, |
а в мышцах северных оленей оно нередко дости |
||||||||
гает |
100 пкюри/кг |
и более [14]. |
|
|
|
|
|
||
Употребление оленины в пищу приводит к интенсивному на |
|||||||||
коплению 2 , |
0 Р о в тканях |
аборигенов. |
Выявлено, |
что |
жители |
||||
Аляски и Лапландии, так же как и население |
Большеземель |
||||||||
ной тундры, в течение суток поглощают с пищей |
и водой |
около |
|||||||
100 пкюри |
2 1 0 Р о [15, 16]. В результате |
этого концентрация |
2 1 0 Р о |
||||||
в их скелете достигает нескольких сотен пикокюри |
на |
1 кг, в |
to |
время как у |
жителей средних широт — нескольких |
десятков. |
||
У |
жителей |
поселка Иклулик (Северо-Западная |
Канада) кон |
||
центрация |
2 , 0 Р о |
в костях иногда превышает |
700 |
пкюри/кг, |
тогда как у жителей Англии и США она варьирует в пределах
15—27 пкюри/кг |
[17]. Содержание |
2 1 0 Р о в |
плаценте жителей |
|||
Северной |
Канады |
достигает 278 |
пкюри/кг, |
что |
примерно |
в |
80 раз выше показателей, полученных в Англии. |
Общее |
же |
||||
содержание 2 1 0 Р о |
в теле жителей |
Аляски |
равно |
примерно |
||
3—5 нкюри |
[18]. |
|
|
|
|
|
Таким образом, у аборигенов тундровых ландшафтов доза внутреннего облучения, формируемая инкорпорированными ра дионуклидами, может быть так велика, что будет преобладать
над |
парциальным вкладом |
других |
составляющих |
радиацион |
ного фона и поэтому быть |
определяющей величиной суммар |
|||
ной |
лучевой нагрузки. Эта |
типичная |
особенность |
мерзлотного |
ландшафта схематично может быть описана следующим вы ражением: DB-+Dr.
§ 5. ИОНИЗИРУЮЩИЙ Ф О Н ПРИМОРСКИХ РАЙОНОВ
Приморский природный радиационный фон с его типичными особенностями можно наблюдать только в узкой прибрежной равнинной полосе шириной до нескольких десятков километ ров. Но так как в этой зоне располагаются многие крупнейшие города мира и, как правило, здесь имеет место обильное раз витие фауны и флоры, то рассмотрение его некоторых сторон, безусловно, представляет определенный интерес для радиоэко
логии. Наиболее характерной чертой |
этого типа |
ионизирую |
щего фона являются резкие перепады |
активности |
атмосферного |
воздуха, регулярно наблюдающиеся в теплую солнечную пого
ду. Однако в тех случаях, когда берега |
моря образованы гор |
ной складчатостью, их радиационный |
климат в основном |
определяется спецификой этого ландшафта.
Интенсивность космического излучения в приморских рав
нинных |
районах практически постоянна |
и является самой ма |
лой для |
территорий, расположенных на |
одной широте. Ничем |
не отличается и степень внутренней лучевой нагрузки обитате лей этих районов от таковой для жителей других ландшафтов. Первопричиной ежесуточных и глубоких колебаний концентра ции эманации, придающих типичную индивидуальность при морскому радиационному климату, являются бризы. Бризом называется ветер у береговой линии моря или большого озера,
имеющий резкую суточную |
смену направления. |
Днем |
ветер |
||
дует в направлении с моря |
на |
берег, а |
ночью с |
берега |
на мо |
ре, и так как радиоактивность |
воздуха |
над сушей, как |
прави |
ло, намного выше активности воздуха над водой [19], естествен но, что изменения в направлении берегового ветра сопровож даются и соответствующим изменением активности воздуха по-