Особую роль в радиоактивности атмосферы играет приземный слой воздуха, в котором содержатся радионуклиды как космогенного, так и земного происхождения, а также находятся основные источники техногенного радиоактивного загрязнения и проходят многие процессы переноса радионуклидов и поступления их на земную поверхность. В ядерной метеорологии некоторые радионуклиды могут использоваться в качестве трассеров процессов в атмосфере, литосфере и гидросфере и на границах их разделов. Появляется возможность определять характер общей циркуляции атмосферы, глобальных и региональных переносов воздушных масс, переноса радионуклидов.
Целью данной работы является оценка сезонного хода естественных радионуклидов 238U, 234Th и 224Ra в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону.
Работа выполнялась на базе лаборатории радиоэкологических исследований отдела аналитического приборостроения НИИ физики, а также на кафедре технической физики физического факультета Южного федерального университета.
В ходе данной работы была проведена оценка сезонного поведения естественных радионуклидов 238U, 234Th и 224Ra. В качестве примера, на рис.1представлен сезонный ход 224Ra в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону.
рис 1. Сезонный ход 224Ra в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону
В сезонном ходе отмечаются максимумы с апреля по июль, так же имеет место резкое, до двух раз, возрастание объемной активности224Ra начиная с 2005 года. Это связано с тем, что среднегодовая скорость ветра начиная с 2005 года возросла с 2 м/с до 4 м/с и способствовала увеличению ветрового подъема данных земных радионуклидов.
На рис.2приведена усредненная по месяцам объемная активности естественного радионуклида 224Ra в атмосферных аэрозолях г. Ростова-на-Дону.
рис 2. Усредненное по месяцам значение объемной активности224Ra в атмосфере г. Ростова-на-Дону
В целом, в сезонном ходе данных естественных радионуклидов отмечаются максимумы их объемных активностей в период с апреля по октябрь. Локальные минимумы связаны с большим количеством осадков в данные периоды. Подобный сезонный ход радионуклидов связан как с началом вегетационного периода, способствующему усиленной эманации поллютантов с поверхности Земли, так и с весенне-летней перестройкой атмосферы (изменением атмосферного давления и температуры воздуха).
На рис. 3 приведена динамика объемной активности исследуемых радионуклидов в атмосфере г. Ростова-на-Дону.
рис 3. Усредненное по годам значение объемной активности 224Ra в атмосфере г. Ростова-на-Дону
В целом, имеет место увеличение среднегодовой объемной активности 224Ra и 234Th, начиная с 2005 года, связанного с изменением средней скорости ветра. Остальные метеопараметры практически не изменяются.
В сезонном ходе238U, 234Th и 224Ra в атмосфере были выявлены максимумы их удельной активности с апреля по июль, так же отмечается резкое, до двух раз, возрастание объемной активности 234Th и 224Ra начиная с 2005 г.