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

    Последние выполненные заказы

    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
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

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