Апатиты, Россия
Апатиты, Россия
Апатиты, Россия
Апатиты, Россия
Апатиты, Мурманская область, Россия
Представлены результаты измерений дифференциальных спектров электромагнитного излучения в диапазоне 0.1–4 МэВ, возникающего в атмосфере как компонента вторичных космических лучей. Мониторинг спектров выполнялся в 2022–2023 гг. с помощью спектрометра на основе кристалла NaI(Tl). Основной целью измерений являлось определение спектральных характеристики электромагнитного излучения во время событий возрастания, когда поток электромагнитного излучения из атмосферы увеличивается на десятки процентов по отношению к среднему уровню. На основе тщательного анализа спектров многих десятков событий делается вывод: хотя линии естественных радионуклидов присутствуют в спектрах и вносят свою долю, их суммарный вклад в события возрастания составляет ~0.1 от полной энергии, привнесенной при возрастании. Делается однозначный вывод, что эффект возрастания электромагнитного излучения при осадках не обусловлен наличием радионуклидов в осадках.
вторичные космические лучи, электромагнитное излучение, сцинтилляционный детектор, дифференциальный спектр, радионуклиды, возрастание
1. Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Энергоиздат, 1985. 267 с.
2. Алексеенко В.В., Лидванский А.С., Петков В.Б., Хаердинов Н.С. О разных типах возрастаний космических лучей перед разрядами молний. Изв. РАН. Сер. физ. 2002. Т. 66, № 11. C. 1581-1584.
3. Балабин Ю.В., Германенко А.В., Гвоздевский Б.Б., Вашенюк Э.В. Вариации естественного рентгеновского фона в полярной атмосфере. Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 3. С. 376-386. DOI:https://doi.org/10.7868/S0016794014020023.
4. Балабин Ю.В., Германенко А.В., Михалко Е.А. и др. Наблюдение вариаций потоков вторичных космических лучей во время морской экспедиции в Северном Ледовитом океане. Изв. РАН, сер. физ. 2022. Т. 86, № 3. С. 360-364. DOI:https://doi.org/10.31857/S0367676522030036.
5. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. 492 с.
6. Германенко А.В., Маурчев Е.А., Балабин Ю.В. Расчет функций эффективности регистрации сцинтилляционных детекторов NаI (Tl) и сравнение работы модели с данными реального эксперимента. Труды Кольского научного центра РАН. 2019. Т. 10, № 8-5. С. 82-87. DOI:https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.8.82-87.
7. Григорьев И.С., Мелихов Е.З. Физические величины: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1231 с.
8. Гуревич А.В., Зыбин К.П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы. Успехи физических наук. 2001. Т. 171, № 11. C. 1177-1199. DOI:https://doi.org/10.3367/UFNr.0171.200111b.1177.
9. Дорман Л.И. Метеорологические эффекты космических лучей. М.: Наука, 1972. 212 с.
10. Дорман Л.И. Экспериментальные и теоретические основы астрофизики космических лучей. М.: Наука, 1975. 402 с.
11. Зорина Л.В., Бураева Е.А., Давыдов М.Г., Стасов В.В. Радионуклид 210Pb в атмосферных аэрозолях в приземном слое воздуха и метеопараметры г. Ростова-на-Дону. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2008. № 5. C. 108-113.
12. Иваненко И.П. Электромагнитные каскадные процессы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. 176 с.
13. Искра А.А., Бахуров В.Г. Естественные радионуклиды в биосфере. М.: Энергоатомиздат, 1981. 123 c.
14. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности: 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1991. 352 с.
15. Лазутин Л.Л. Рентгеновское излучение авроральных электронов и динамика магнитосферы. Л.: Наука, 1979. 200 с.
16. Лидванский А.С., Петков В.Б., Хаердинов Н.С. Вариации интенсивности мюонов космических лучей вызванные грозовыми электрическими полями. Изв. РАН. Серия физическая. 2004. Т. 68, № 11. С. 1605-1607.
17. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 752 с.
18. Миронычев П.В. Космические мюоны в грозовых электрических полях. Геомагнетизм и аэрономия. 2003. Т. 43, № 5. С. 702-707.
19. Мурзин В.С. Введение в физику космических лучей. М.: Изд-во МГУ, 1988. 320 с.
20. Петрова Т.Б., Микляев П.С., Власов В.К. и др. Вариации содержания 7Be в приземном слое атмосферы на средних широтах. Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2009. Т. 50, № 5. C. 396-401.
21. Хаякава С. Физика космических лучей. Ч. 1: Ядерно-физический аспект; Ч. 2: Астрофизический аспект. М.: Наука, 1974. 1042 с.
22. Шишаев В.А., Белоглазов М.И. Автоматический регистратор атмосферных осадков. Приборы и техника эксперимента. 2011. № 2. С. 156-158.
23. Alexeenko V.V., Khaerdinov N.S., Lidvansky A.S., Petkov V.B., Transient variations of secondary cosmic rays due to atmospheric electric field and evidence for pre-lightning particle acceleration. Phys. Lett. A. 2002. Vol. 301, iss. 3-4. P. 299-306. DOI:https://doi.org/10.1016/S0375-9601(02)00981-7.
24. de Mendonca R.R.S., Raulin J.-P., Bertoni F.C.P., et al. Long-term and transient time variation of cosmic ray fluxes detected in Argentina by CARPET cosmic ray detector. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2011. Vol. 73, iss. 11-12. P. 1410-1416. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2010.09.034.
25. Dwyer J.R., Uman M.A., Rassoul H.K., et al. Energetic radiation produced during rocket-triggered lightning. Science. 2003. Vol. 299, no. 5607. P. 694-697. DOI:https://doi.org/10.1126/science. 1078940.
26. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Al-Dayeh M., et al. A ground level gamma-ray burst observed in association with rocket-triggered lightning. Geophys. Res. Lett. 2004. Vol. 31, iss. 5. L05119. DOI:https://doi.org/10.1029/2003GL018771.
27. Germanenko A.V., Balabin Yu.V., Vashenyuk E.V., et al. High-energy photons connected to atmospheric precipitations. Astrophys. Space Sci. Trans. 2011. Vol. 7, iss. 4. P. 471-475. DOI:https://doi.org/10.5194/astra-7-471-2011.
28. Gurevich A.V., Milikh G.M. Generation of X-rays due to multiple runaway breakdown inside thunderclouds. Phys. Lett. A. 1999. Vol. 262, iss. 6. P. 457-463. DOI:https://doi.org/10.1016/S0375-9601(99)00695-7.
29. Gurevich A.V., Milikh G.M., Roussel-Dupre R. Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm. Phys. Lett. A. 1992. Vol. 165, iss. 5-6. P. 463-468. DOI:https://doi.org/10.1016/0375-9601(92)90348-P.
30. Lee M.S. Gamma-ray exposure rate monitoring by energy spectra of NaI (Tl) scintillation detectors. Journal of Radiation Protection and Research. 2017. Vol. 42, iss. 3. P. 158-165. DOI:https://doi.org/10.14407/jrpr.2017.42.3.158.
31. Muraki Y., Axford W.I., Matsubara Y., et al. Effects of atmospheric electric fields on cosmic rays. Phys. Rev. 2004. Vol. 69. 123010. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.69.123010.
32. Torii T., Takeishi M., Hosono T. Observation of gamma-ray dose increase associated with winter thunderstorm and lightning activity. J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107, no. D17. 4324. DOI:https://doi.org/10.1029/2001JD000938.
33. Torii T., Sugita T., Tanabe S., et al. Gradual increase of energetic radiation associated with thunderstorm activity at the top of Mt. Fuji. Geophys. Res. Lett. 2009. Vol. 36, iss. 13. L13804. DOI:https://doi.org/10.1029/2008GL037105.
34. URL: https://rp5.ru (дата обращения 22 февраля 2023 г.).
