Вариации содержания 222Rn в наземных и подземных условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты измерений активности 222Rn и его дочерних продуктов распада в воздухе подземных лабораторий Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН (БНО ИЯИ РАН) на разных расстояниях от входа. Измерения проводились с помощью цилиндрической воздушной импульсной ионной ионизационной камеры. Показано, что содержание радона в потоке проветриваемого воздуха в пределах точности измерений не зависит от длины пройденного пути, но увеличивается скачком в местах расположения источников выхода подземных газов и воды. Рассмотрены различные механизмы обогащения воздуха радоном. Изложена методика исследования и приведены результаты измерений выхода радона из скального грунта стен подземного помещения. Приведены результаты измерения содержания радона в воде различных наземных и подземных источников с помощью низкофонового гамма-спектрометра на базе полупроводникового детектора (ППД) из сверхчистого германия.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. М. Гаврилюк

Институт ядерных исследований РАН

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312

А. М. Гангапшев

Институт ядерных исследований РАН; Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Автор, ответственный за переписку.
Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312; Нальчик, 360004

А. М. Гежаев

Институт ядерных исследований РАН

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312

В. В. Казалов

Институт ядерных исследований РАН

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312

В. В. Кузьминов

Институт ядерных исследований РАН; Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312; Нальчик, 360004

А. Х. Хоконов

Институт ядерных исследований РАН; Адыгейский государственный университет

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312; Майкоп, 385000

Р. А. Этезов

Институт ядерных исследований РАН

Email: gangapsh@list.ru
Россия, Москва, 117312

Список литературы

  1. Езимова Ю.Е., Удоратин В.В., Магомедова А.Ш. Четдинская радоновая аномалия (республика Коми): локализация и изучение // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 4. С. 36–54.
  2. Моллаева М.З., Темботова Ф.А., Гангапшев А.М., Казалов В.В., Гежаев А.М. Содержание радионуклидов в хвое Pinus sylvestris L. в условиях Карачаево-Черкесской республики (Западный Кавказ) // Радиационная биология. Радиоэкология. 2023. Т. 63. № 4. С. 403–410.
  3. Удоратин В.В., Езимова Ю.Е., Магомедова А.Ш. Методика измерений объемной активности радона для платформенных областей // Физика Земли. 2020. № 4. С. 132–143.
  4. Amaré J., Bandac I., Blancas A., Borjabad S., Buisán, S. Cebrián S., Cintas D., Coarasa I., García E., Martínez M., Núñez–Lagos R., Oliván M.A., Ortigoza Y., Ortiz de Solórzano A., Pérez C., Puimedóna J., Rodríguez S., Salinas A., Sarsa M.L., Villar P. Long term measurement of the 222 Rn concentration in the Canfranc Underground Laboratory. arXiv:2203.13978v1 [physics.ins-det] 26 Mar 2022.
  5. Li Chunqian, Zhao Shibin, Zhang Chenglun, Li Meng, Guo Jinjia, Dimova Natasha T., Yang Tong, Liu Wen, Chen Guangquan, Yu Huaming, Xu Bochao. Further refinements of a continuous radon monitor for surface ocean water measurements // Front. Mar. Sci. 2022. № 9. P. 1047126.
  6. Chu M.C., Kwan K.K., Kwok M.W., Kwok T., Leung J.K.C., Leung K.Y., Lin Y.C., Luk K.B., Pun C.S.J. The radon monitoring system in Daya Bay Reactor Neutrino Experiment // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2016. V. 808. P. 156–164.
  7. Gavrilyuk Yu.M., Gangapshev A.M., Kuzminov V.V., Panasenko S.I., Ratkevich S.S. Monitoring the 222Rn Concentration in the Air of Low-Background Laboratories by Means of an Ion-Pulse Ionization Chamber // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics. 2011. V. 75. № 4. P. 547–551.
  8. Gavrilyuk Yu.M., Gangapshev A.M., Gezhaev A.M., Etezov R.A., Kazalov V.V., Kuzminov V.V., Panasenko S.I., Ratkevich S.S., Tekueva D.A., Yakimenko S.P. High-resolution ion pulse ionization chamber with air filling for the 222Rn decays detection // Nucl. Instrum. and Meth. A. 2015. V. 801. P. 27–33.
  9. Gavriljuk Yu.M., Gangapshev A.M., Gezhaev A.M., Kazalov V.V., Kuzminov V.V., Panasenko S.I., Ratkevich S.S., Smolnikov A.A., Yakimenko S.P. Working characteristics of the New Low-Background Laboratory (DULB-4900) // Nucl. Instrum. and Meth. A. 2013. V. 729. P. 576–580.
  10. Kuzminov V.V. Ion-pulse ionization chamber for direct measurement of a radon concentration in the air // Physics of Atomic Nuclei. 2003. V. 66. № 3. P. 462–465.
  11. Kuzminov V.V. The Baksan Neutrino Observatory // Eur. Phys. J. Plus. 2012. V. 127. P. 113.
  12. Lagios E., Sideris G., Zervos F., Tsourlos P., Nicholson R.A., Ponomarev A., Salov B., Balassanian S., Petrosyan G., Bushati S., Lika O. Tectonic early warning system through real-time radon (Rn) monitoring: preliminary results of geophysical method for forecasting earthquakes. Earthquake Hazard and Seismic Risk Reduction. Kluwer Academic Publishers. 2000. P. 261–270.
  13. Zafrir Hovav, Barbosa Susana, Levintal Elad, Weisbrod Noam, Yochai Ben Horin and Zalevsky Zeev. The Impact of Atmospheric and Tectonic Constraints on Radon-222 and Carbon Dioxide Flow in Geological Porous Media – A Dozen-Year Research Summary // Front. Earth Sci. 2020. № 8. P. 559298.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Блок-схема монитора для контроля содержания радона в воздухе на базе цилиндрической воздушной импульсной ионной ионизационной камеры: ЦВИК – ионизационная камера, ЗЧУ – зарядочувствительный предусилитель, ВВИ – высоковольтный источник питания, ПК – персональный компьютер, ARD – программно-релейная управляющая плата ARDUINO, ЦОС – цифровой осциллограф ЛА-н10-12PCI, ВК – воздушный компрессор.

Скачать (161KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пример восстановленного амплитудного спектра импульсов, накопленного за 179 минут в измерениях содержания радона в воздухе наземного помещения.

Скачать (167KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пример разделения амплитудного спектра на подложку и пики.

Скачать (178KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вариации скорости счета 222Rn в одной из комнат наземной лаборатории в период с 28 августа по 16 сентября 2020 г.

Скачать (315KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Вариации скорости счета 222Rn из контрольной скважины в период 24.01.2020 г.–27.07.2020 г.

Скачать (252KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема расположения подземных сооружений БНО ИЯИ РАН. Точке (1) соответствует указатель “Ближняя НФ”, точке (2) – “Лазерный интерферометр ГАИШ МГУ”, точке (3) – “ОГРАН”, точке (4) – “Дальняя НФ”.

Скачать (410KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Вариации скорости счета 222Rn в потоке воздуха в штольне “Главная”: (0 м) – наружный воздух; (1) – “Ника” (400 м от входа), (3) – “ОГРАН” (1420 м), (4) – “НЛГЗ-4900” (3700 м). Верхняя зависимость получена на мониторе М1, нижняя – на мониторе М2.

Скачать (375KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изменение содержания 222Rn в воздухе вдоль штольни “Главная”.

Скачать (177KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Спектр излучения от пробы воды (1) в сравнении со спектром фона детектора (2).

Скачать (278KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зависимость от времени содержания 222Rn в воздухе штольни “Главная” на расстоянии 620 м от входа (точка (2)). Начало измерений – 16.03.2021 г.

Скачать (363KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024