Исследование динамики снежного водного эквивалента по радиационному фону

Лозовский, Марк Александрович Отделение ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе проведены исследования пространственной и временной динамики водного эквивалента снега, рассчитанного с помощью измерения мощности дозы гамма-излучения на территории Томской области. Измерения производились с помощью двух типов детекторов- газоразрядный счетчик и сцинтиллятор. Для длительного мониторинга радиационной обстановки был разработан и установлен эталонный пункт. Пункт оборудован треногой с тремя детекторами (альфа, бэта, гамма) и удаленным доступом для оперативной обработки результатов.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 12
1 Литературный обзор по снежному водному эквиваленту ………………………. 14
1.1 Снежный водный эквивалент …………………………………………………………. 14
2 Метод определение СВЭ в снежном покрове через измерение мощности дозы
гамма-излучения……………………………………………………………………………………. 22
2.1 Измерение гамма-фона приземной атмосферы ………………………………… 22
2.2 Метод определения СВЭ………………………………………………………………… 24
2.3 Заключение по главе ……………………………………………………………………… 26
3 Разработка и установка эталонного пункта …………………………………………… 27
3.1 Заключение по главе ……………………………………………………………………… 29
4 Исследование пространственной и временной динамики СВЭ ………………. 30
4.1 Заключение по главе ……………………………………………………………………… 40
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 42
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………….. 43
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 43
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………………… 43
5.1.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………… 45
5.2 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………… 47
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………… 47
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения НИР ……………………………. 49
5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования …………….. 50
5.2.4 Разработка графика проведения научного исследования …………….. 51
5.2.5 Бюджет научно-технического исследования ………………………………. 53
5.2.5.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования 53
5.2.5.2 Расчет амортизации специального оборудования …………………….. 53
5.2.5.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………. 55
5.2.5.4 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………….. 57
5.2.5.5 Накладные расходы ……………………………………………………………….. 58
5.2.5.6 Формирование бюджеты затрат научно-технического исследования
……………………………………………………………………………………………………….. 58
5.2.6 Определение ресурсной эффективности исследования ……………….. 59
6. Социальная ответственность ………………………………………………………………. 63
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 64
6.1.1 Организационные мероприятия ………………………………………………… 64
6.1.2 Технические мероприятия ………………………………………………………… 64
6.2 Производственная безопасность …………………………………………………….. 67
6.2.1 Микроклимат …………………………………………………………………………… 68
6.2.2 Шум и вибрация ………………………………………………………………………. 69
6.2.3 Освещение ………………………………………………………………………………. 69
6.2.4 Электромагнитное поле ……………………………………………………………. 70
6.2.5 Ионизирующее излучение ………………………………………………………… 71
6.2.6 Психофизиологические факторы ………………………………………………. 71
6.2.7 Электробезопасность ……………………………………………………………….. 73
6.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 76
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 77
Заключение …………………………………………………………………………………………… 81
Список публикаций ……………………………………………………………………………….. 82
Список литературы ……………………………………………………………………………….. 83
Приложение А ………………………………………………………………………………………. 87
Приложение Б ……………………………………………………………………………………….. 96

Атмосферный радиационный гамма-фон начали контролировать еще с
середины 20 века в связи с массовыми испытаниями ядерного оружия и
контролируют по сей день. Данные по измерению радиационного фона
находятся в свободном доступе.
Российскими и зарубежными учеными было отмечено, что гамма-фон
пропорционально снижается с ростом снежного покрова. Однако,
корреляционный анализ, проведенный в ТПУ, показал не значимую, слабую
взаимосвязь с высотой снежного покрова и сильную корреляцию с
количеством выпавших осадков, которое характеризуют как снежный водный
эквивалент(СВЭ). СВЭ – характеристика толщины и плотности снежного
покрова, характеризующая запасы снега на определенной территории.
Для сельскохозяйственных предприятий очень важно понимать, на
какое количество осадков стоит рассчитывать в целях экономии ресурсов и
времени. Применение методов контроля влажности почвы позволяет повысить
урожайность в сельском хозяйстве. Для экономии ресурсов важно учитывать
количество накоплений влаги за зимний период. Известные методы измерения
являются трудозатратными и не позволяют полной автоматизации, поэтому
требуется альтернативный метод.
Учеными ТПУ и ИМКЭС СО РАН был разработан метод,
позволяющий определить СВЭ по динамике мощности дозы гамма-излучения
в атмосфере.
Цель написания магистерской диссертации – исследование связи СВЭ
с мощностью дозы гамма-излучения в атмосфере с целью внедрения
альтернативного метода определения СВЭ.
Цель работы обусловила постановку и решение следующих задач:
– произвести обзор литературы по теме исследования;
– проанализировать многолетние данные и внедрить метод
определения СВЭ;
– разработать эталонный пункт;
– исследовать пространственную и временную динамику СВЭ на
сельскохозяйственных полях, экспериментальной площадке и эталонном
пункте;
– сделать выводы.

Проведены исследования пространственной и временной динамики
изменения СВЭ с конца 2018г по июнь 2020 г. Анализ результатов показал
следующее:
– Мощность дозы естественного гамма-излучения экспоненциально
уменьшается с увеличением СВЭ.
– Временная динамика СВЭ на экспериментальной площадке ИМКЭС
СО РАН подтверждает зависимости, полученные на сельскохозяйственных
полях.
– Полученные экспериментальные значения СВЭ хорошо коррелируют
со значениями архива погоды рп5.ru.
– Значимым фактором в снижении γ-фона являются снежные осадки,
которые существенно влияют на форму годового хода и многолетний тренд.
– Всплески мощности дозы γ-фона обусловлены выпадением осадков в
виде снега.
– Результаты измерений с помощью ДРБП-03 имеют большую
погрешность.
– Результаты измерений с помощью БДКГ-03 коррелируют с данными
экспериментальной площадки ИМКЭС и эталонным пунктом.
– Разработан эталонный пункт для длительного мониторинга
радиационной обстановки и подтверждения метода. Это позволило
произвести проверку влияния городской среды на результат измерения СВЭ
по гама-фону. В условиях городской среды значение мощности гамма-
излучения выше на 11,7%, чем на разработанном эталонном пункте.
– В зимний период доза облучения населения, находящегося на
открытом воздухе в условиях Западной Сибири, снижается при толщине
снежного покрова 15 см на 19%, 45 см на 25%, 80 см на 35%, что является
актуальным с точки зрения радиобиологии.
Список публикаций

1. Лозовский, М. А. Оценка водного эквивалента снежного покрова по
гамма-фону приземной атмосферы [Электронный ресурс] / М. А. Лозовский,
В.С. Яковлева // XXVI Конференция Аэрозоли Сибири: сборник тезисов
докладов, 17-19 ноября 2019 г., г. Томск / ИМКЭС СО РАН [и др.]. — Томск:
Изд-во ИОА СО РАН, 2019. — [1 с.]. — Заглавие с экрана. — Свободный
доступ из сети Интернет.
Режим доступа: https://symp.iao.ru/files/symp/sa/26/AEROSOL_2019

1. Вариации компонент радиационного фона в сейсмически активном
и спокойном регионах / А.В. Вуколов, И.И. Ипполитов, В.Д.
Каратаев, П.М. Нагорский, С.В. Смирнов, П.П. Фирстов, В.С.
Яковлева // Известия ТПУ, 2012. – №1. – C. 184 – 190.
2. Вариации радиационного фона и климатических параметров в
северной части Азовского моря [Электронный ресурс] / И.Н.
Бекман, М.А. Хасков, В.И. Пасека, Л.Е. Панаркина, Г.Б. Рязанцев. –
Режимдоступа:
https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fprofbeckman.narod.
ru%2F ER4.pdf&name=ER4.pdf&lang=ru&c=56c1e011c6f0&page=8,
свободный.
3. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fwww.iupr.ru%2Fdo
mains_data%2Ffiles%2Fzurnal_15%2FUglanova%2520V.Z.(sovremen
nye%2520nauki%2520i%2520obrazovanie).pdf&name=Uglanova%2V.
Z.(sovremennye%20nauki%20i%20obrazovanie).pdf&lang=ru&c=56c1
e116360e&page=4, свободный.
4. Cho, E., Jacobs, J. M., & Vuyovich, C. M.(2020). The value of long term
(40 years) airborne gamma radiation SWE record for evaluating three
observation based gridded SWE data sets by seasonal snow and land
cover classifications. Water Resources Research, 56, e2019WR025813,
doi: 10.1029/2019WR025813.
5. Dahl, J. B., &Odegaard, H. (1970). Areal measurements of water
equivalent of snow deposits by means of natural radioactivity in the
ground. Isotope Hydrology, 191-210.
6. Вариацииестественногогамма-фонавовремявыпадения
атмосферных осадков / Б.Б. Гвоздевский, Ю.В. Балабин, А.В.
Германенко, Э.В. Вашенюк, Л.И. Щур // Вестник Кольского
научного центра РАН, 2010. – №2. – С. 104 – 109.
7. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://www.ccin.ca/ccw/snow/past/swe, свободный.
8. Мишина Н.В., Черепнев М.С., Яковлева В.С. Моделирование
влияния физических параметров грунта на радиационный фон
приземной атмосферы // Физико-технические проблемы в науке,
промышленности и медицине: сборник тезисов докладов VII
Международной научно-практической конференции, г. Томск, 3-6
июня 2015 г. – Томск: НИ ТПУ, 2015. – 340 с.
9. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://www.researchgate.net/publication/309542518_Investigation_of_
Snow_Cover_Effects_and_Attenuation_Correction_of_Gamma_Ray_in
_Aerial_Radiation_Monitoring, свободный.
10. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://academic.oup.com/rpd/article-abstract/184/3-
4/510/5481919?redirectedFrom=fulltext, свободный.
11. В.С. Яковлева, В.Д. Каратаев, В.В. Зукау. Моделирование
атмосферных полей γ- и β-излучений, формирующихся почвенными
радионуклидами // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2011. № 1
(2). C. 65–74
12. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/null/?cid=nrcseprd131
4833, свободный.
13. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
http://www.radek.ru/product/Intellektualnye-bloki-detektirovaniya/31/,
свободный.
14. Беспалов В.И. Взаимодействие ионизирующих излучений с
веществом – Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 369 с
15. Яковлева В.С. Методы и приборы контроля полей α-, β-, γ-
излучений и радона в системе “грунт-атмосфера”: диссертация на
соискание ученой степени доктора технических наук: спец. 05.11.13;
НациональныйисследовательскийТомскийполитехнический
университет. – Томск: 2013, С. 64
16. Loijens H.S. Measurements of snow water equivalent and soil moisture
by natural gamma radiation. // Proc. Can. Hydrol. Symp., 1975, Aug. 11-
14, Winnipeg. P. 43–50
17. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
https://www.eldoradoweather.com/current/misc/snow-to-water.html,
свободный.
18. Каратаев В.Д., Яковлева В.С., Эргашев Д.Э. Исследование
радиоактивности объектов окружающей среды на территории
Томской области // Изв. вузов. Физика. – 2000. – Т. 43. – № 4.– С.
105-109.
19. [Электронныйресурс]–Режимдоступа:
http://d33.infospace.ru/d33_conf/sb2014t3/301-309.pdf, свободный.
20. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Методы поиска новых идей и
решений “Методы менеджмента качества” №1 2003 г.
21. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Функционально-стоимостный анализ.
Экскурс в историю. “Методы менеджмента качества” №7 2002 г.
22. Основы функционально-стоимостного анализа: Учебное пособие /
Под ред. М.Г. Карпунина и Б.И. Майданчика. – М.: Энергия, 1980. –
175 с.
23. СкворцовЮ.В.Организационно-экономическиевопросыв
дипломном проектировании: Учебное пособие. – М.: Высшая
школа, 2006. – 399 с. 78
24. КукинП.П.Безопасностьтехнологическихпроцессови
производств: учеб. Пособие / П.П. Кукин, В.Л. Лапин – М., Высшая
школа, 1999 – С.318.
25. Об основах охраны труда в Российской Федерации: Федеральный
закон от 17 июля 1999 № 181 – ФЗ // Российская газ. – 1999 – 24.07.
– С.4.
26. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила
и нормативы «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации
работы» [Текст]. – Взамен СанПиН 2.2.2.542-96; введ. 2003-06-30. –
М: Российская газета, 2003 – С.3.
27. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность [Текст]. – Введ.
1983-01- 07. – М.: Издательство стандартов, 1988 – С.2.
28. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений
[Текст]. – Взамен СНиП 2.01.02-85; введ. 1998-01-01. – М.: Госстрой
России, ГУП ЦПП, 1999 – С.6.
29. ГОСТ 12.0.003–74 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
30. ГОСТ 12.0.002–80. Система стандартов безопасности труда.
Термины и определения.
31. «Общие положения обеспечения безопасности радиационных
источников» (НП–038–11), утверждены приказом Федеральной
службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от 05.03.2011 г. № 104.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка спектрометра фотонного излучения на основе pin-фотодиода
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)