Студент физического факультета
Faculty of Physics
доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой общей физики
Dr. Sci. (Phys. Math.), Head of the Department of General Physics, Faculty of Physics
кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета
Cand. Sci. (Phys. Math.), Associate Professor, Faculty of Physics
Проанализирован вклад реакций (n,X) и (p,X) на ядрах азота и кислорода в производство и перенос космогенного трития в атмосфере Земли. Для расчетов потоков вторичных протонов и нейтронов в ядерно-электромагнитном каскаде использовалась аналитическая модель «PARMA». Модель основана на аналитических аппроксимациях как многочисленных экспериментальных данных, так и данных компьютерного моделирования, и позволяет вычислять потоки различных частиц вторичного космического излучения (нуклонов, мюонов, a и b-частиц) с выбором заданного энергетического диапазона, высоты атмосферы, жесткости геомагнитного обрезания, солнечной активности. Решена задача о вертикальной турбулентной диффузии трития в атмосфере Земли и получена зависимость его концентрации от высоты. Численное интегрирование уравнений переноса проведено с использованием интегро-итерполяционного метода. Дана оценка общего запаса космогенного трития в земной атмосфере, сбалансированного турбулентной диффузией, распадом и космогенным образованием, которая составила величину ~1.9∙1017 Бк. Результаты расчетов показывают, что в земной атмосфере содержится не более 10% от всего космогенного трития. Полученные результаты в целом согласуются с более ранними эмпирическими и полуэмпирическими моделями, подтверждающими, что техногенный тритий на данный момент составляет большую часть от его общего запаса.
The paper analyses contribution of reactions (n,X) and (p,X) on nitrogen and oxygen nuclei to the production and transfer of cosmogenic tritium in the Earth atmosphere. To calculate the fluxes of secondary protons and neutrons in the nuclear-electromagnetic cascade, the analytical model «PARMA» was used. The model is based on analytical approximations of both numerous experimental data and computer simulation data, and allows one to calculate the fluxes of various particles of secondary cosmic radiation (nucleons, muons, a- and b-particles) with the choice of a given energy range, atmospheric height, geomagnetic cutoff rigidity, solar activity. The problem of vertical turbulent diffusion of tritium in the Earth's atmosphere was solved and the dependence of its concentration on altitude was obtained. Numerical integration of the transport equations was carried out using the integro-interpolation method. An estimate of the total reserve of cosmogenic tritium in the Earth's atmosphere, balanced by turbulent diffusion, decay and cosmogenic formation, was given, which amounted to ~1.9∙1017 Bq. The calculation results show that the earth's atmosphere contains no more than 10% of all cosmogenic tritium. The results are generally consistent with earlier empirical and semi-empirical models confirming that man-made tritium currently accounts for the majority of the total tritium supply
The authors declare that there are no conflicts of interest present.