Analiza radioactivității cosmogenice în rezervoarele geosferei

Atmosfera Pamantului, invelisul gazos al acestuia, este un sistem deschis ce schimba caldura si substanta atat cu suprafata Pamantului, cat si cu spatiul interplanetar. Din punct de vedere al studiului izotopilor radioactivi produsi de interactia radiatiilor cosmice cu moleculele de aer, este importanta numai patrunderea in atmosfera a radiatiei corpusculare. Radiatia corpusculara incidenta la suprafata atmosferei este compusa din particule incarcate, in principal, protoni si particule (, de origine galactica. Aceasta radiatie ajunge la partea superioara a atmosferei ca un fascicul izotrop si omogen, ce variaza in timp in functie de interactia sa cu particulele emise de Soare in timpul exploziilor solare.

Particulele incarcate ce formeaza radiatia cosmica incidenta interactioneaza cu campul magnetic al Pamantului si patrund in atmosfera, in cea mai mare parte, la poli. Particulele cu energii mari pot patrunde in atmosfera si la Ecuator. Ca urmare a interactiei acestor particule cu moleculele de aer se genereaza izotopi radioactivi de origine cosmogenica avand sursa uniform distribuita pe longitudine, cu un gradient in directie N-S si cu o variatie temporala cu o perioada de 11 ani, corespunzatoare ciclulului petelor solare.

Radionuclizii cosmogenici au timpi de injumatatire ce variaza de la cateva minute la cateva milioane de ani.

Ei pot fi gasiti in toate componentele geosferei, ocean, sedimente, biosfera, calota de gheata, etc., chiar daca se produc cu precadere in atmosfera.

Acesti radionuclizi se ataseaza rapid de particulele de aerosol, dinamica lor in atmosfera fiind cea a aerosolilor.

Principalul mecanism de eliminare a aerosolilor din atmosfera, respectiv a izotopilor produsi de radiatia cosmica, si modalitatea de patrundere in alte rezervoare geofizice, il constituie antrenarea prin precipitatii.

Interesul pentru studiul radioactivitatii naturale cosmogenice s-a nascut odata cu dezvoltarea tehnicilor de detectie a radioactivitatii scazute. Cantitatea de substanta bombardata de radiatia cosmica si care genereaza nuclee radioactive prin reactii de fragmentare este extrem de diluata in aerul atmosferic.

Anii 1950-1960 marcheaza inceputul studiului si al masuratorilor radiatiei cosmice si a interactiei acesteia cu moleculele de aer. In lucrari ca Cruikshank et al. (1956), Lal (1963), Lal & Peters (1962, 1967), Junge et al. (1961), Junge (1963) este determinata functia sursa a acestor radionuclizi in atmosfera si dependenta ei de latitudine si altitudine.

Tot in aceasta perioada a inceput utilizarea acestor izotopi ca trasori in studiul diferitelor procese geofizice. In studiul proceselor din atmosfera se utilizeaza ca trasor Be7. Acesta are un timp de injumatatire de 53 de zile, comparabil cu scara de timp a proceselor din atmosfera, este continut in cea mai mare parte in atmosfera si este usor de detectat deoarece se dezintegreaza prin emisie de radiatie (. Dintre lucrarile care utilizeaza Be7 in studiul precipitatiilor si al circulatiei ...

BASKARAN M. , C. H. COLEMAN, P. H. SANTSCHI - "ATMOSPHERIC DEPOSITIONAL FLUXES OF 7BE AND 210PB AT GALVESTON AND COLLEGE STATION" - TEXAS, J. GEOPHYS. RES. , VOL. 98, NO. D11, PAG. 20555 - 20571, 1993

BASKARAN M. A. - "SEARCH OF THE SEASONAL VARIABILITY ON THE DEPOSITIONAL FLUXES OF 7BE AND 210PB" - J. GEOPHYS. RES. , VOL. 100, NO. D2, PAG. 2833 - 2840, 1995

BHANDARI N. , D. LAL RAMA - "STRATOSPHERIC CIRCULATION STUDIES BASED ON NATURAL AND ARTIFICIAL RADIOACTIVE TRACER ELEMENTS" - TELLUS, 18, 391 - 405, 1966

BIROT A. - "CONTRIBUTIONS A LETUDE DE LA DIFFUSION DU RADON ET DES AEROSOLS DANS LA TROPOSPHERE" - UNIVERSITE PAUL - SABATIER DE TOULOUSE, 1971

BLEICHRODT J. F. - "MEAN TROPOSPHERIC RESIDENCE TIME OF COSMIC - RAY - PRODUCED BERYLLIUM 7 AT NORTH TEMPERATE LATITUDES" - J. GEOPHYS. RES. , 83, 3058 - 3062, 1978

DRAXLER R. R. - "ESTIMATING VERTICAL DIFFUSION FROM ROUTINE METEOROLOGICAL TOWER MEASUREMENTS" - ATMOS. ENVIRON. , 13, 1555

FEELY H. W. , R. J. LARSEN, C. G. SANDERSON - "FACTORS THAT CAUSE SEASONAL VARIATIONS IN BE7 CONCENTRATIONS IN SURFACE AIR" - ANNUAL REPORT OF THE SURFACE AIR SAMPLING PROGRAM, REP. EML - 497, 91 - 165, U. S. DEP. OF ENERGY, WASHINGTON, 1988

FEICHTER J. , R. A. BROST, M. HEIMANN - "THREE - DIMENSIONAL MODELLING OF THE CONCENTRATION AND DEPOSITION OF PB210 AEROSOLS" - J. GEOPHYS. RES. , 96, 22447 - 22460, 1991

FRIEDLANDER M. W. - "COSMIC RAYS: TRACKING PARTICLES FROM OUTER SPACE" - HARVARD UNIVERSITY PRESS, CAMBRIDGE, MASS. , 160 PAGE, 1989

GAFFNEY J. S. , N. A. MARLEY, K. A. ORLANDINI - "EVIDENCE FOR THORIUM ISOTOPIC DISEQUILIBRIUM IN NATURAL WATERS DUE TO ORGANIC COMPLEXATION: GEOCHEMICAL IMPLICATIONS" - ENVIRON. SCI. TECHNOL. , 26, 1248 - 1250, 1992

GAFFNEY J. S. , K. A. ORLANDINI, N. A. MARLEY, C. J. POPP - "MEASUREMENTS OF BE7 AND PB210 IN RAIN" - SNOW AND HAIL, J. APPL. METEOR. , 33, 869 - 873, 1994

GIORGI F. , W. L. CHAMEIDES - "RAINOUT LIFETIMES OF HIGHLY SOLUBLE AEROSOLS AND GASES AS INFERRED FROM SIMULATIONS WITH A GENERAL CIRCULATION MODEL" - J. GEOPHYS. RES. , 91, 14367 - 14376, 1986

KRENEVICIUS R. , JASIULIONIS R. - "INVESTIGATIONS OF VERTICAL TURBULENT DIFFUSION IN THE AREA OF THE IGNALIN NUCLEAR POWER PLANT WITH THE USE OF COSMOGENIC BE7" - ATMOSPHERIC PHYSICS, THE ACADEMY OF SCIENCE LITHUANIA, NR. 12, PAG. 86, 1988

LAL D. - "ON THE INVESTIGATIONS OF GEOPHYSICAL PROCESSES USING COSMIC RAY PRODUCED RADIOACTIVITY" - EARTH SCIENCE AND METEORITICS, COMPILED BY J. GEISS AND E. D. GOLDBERG, 312 PAGE, NORTH - HOLLAND, NEW YORK, 1963

LAL D. , B. PETERS - "COSMIC RAY PRODUCED ISOTOPES AND THEIR APPLICATIONS TO PROBLEMS IN GEOPHYSICS" - PROGRESS IN COSMIC RAY AND ELEMENTARY PARTICLE PHYSICS, 6, 3 - 74, NORTH - HOLLAND, NEW YORK, 1962

LAL D. , PETERS B. - "COSMIC RAY PRODUCED RADIOACTIVITY ON THE EARTH" - HANDBUCH DER PHYSIK, BERLIN, HEILDELBERG, NY, SPRINGER VERLAG, B46/2, PAG. 551, 1967

LELIEVELD J. , P. J. CRUTZEN - "ROLE OF DEEP CLOUD CONVECTION IN THE OZONE BUDGET OF THE TROPOSPHERE" - SCIENCE, 264, 1759 - 1761, 1994

SLINN W. G. N. , L. HASSE, B. B. HICKS, A. W. HOGAN, D. LAL, P. S. LISS, K. O. MUNNICH, G. A. SHMEL, O. VITTORI - "SOME ASPECTS OF THE TRANSFER OF ATMOSPHERIC TRACE CONSTITUENTS PAST THE AIR - SEA INTERFACE" - ATMOS. ENVIRON. , VOL. 12, PAG. 2055 - 2087, 1978

SMITH F. B. - "DEPOSITION PROCESSES FOR AIRBORNE POLLUTANTS" - THE METEO. MAGAZINE, VOL. 120, NO. 1431, PAG. 173 - 182, 1991

SONOC S. , C. DOVLETE, I. OSVATH, M. ALEXANDRESCU, F. BACIU - "EVOLUTIA RADIOACTIVITATII FACTORILOR DE MEDIU IN ANII 1984 - 1988. MASURATORI GAMMA SPECTROMETRICE" - ST. CERC. FIZ. , TOM 42, NR. 5, PAG. 435 - 458, 1990

TALPOS S. , V. CUCULEANU - "VERTICAL DIFFUSION OF COSMOGENIC RADIONUCLIDS IN ATMOSPHERE" - THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON MODELLING OF GLOBAL CLIMATE CHANGE AND VARIABILITY HAMBURG, GERMANIA, 4 - 8. 09. 1995,

TALPOS S. , V. CUCULEANU - "MODELLING OF VERTICAL DIFFUSION OF COSMOGENIC RADIONUCLIDS IN ROMANIA" - NATIONAL PHYSICS CONFERENCE, BAIA - MARE, 30. 11 - 2. 12. 1995