Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2023(2))

Особенности и характеристики событий, их анализ даны в работах (Germanenko, 2011; Балабин, 2014). Отметим здесь кратко основные выводы. 1. Анализ осадков в радиологической лаборатории показал присутствие радионуклидов естественного происхождения лишь в следовых количествах. Проведение анализа занимает несколько дней, таким образом, этот анализ ничего не говорит о короткоживущих радионуклидах, которые за это время распались. 2. Оригинальный эксперимент с помещением собранных осадков сразу после сбора на второй детектор внутри свинцовой защиты. В собранных осадках никакой радиоактивности не было отмечено, детектор не отметил никакого возрастания, хотя количество собранной воды соответствует количеству осадков, одномоментно находящихся в воздухе до высоты ~ 100-120 м (Матвеев, 1984). 3. Возрастания происходят только в ЭМК. Имеющиеся детекторы заряженных частиц, входящие в комплексную систему регистрации ВКЛ в Апатитах и Баренцбурге, не показывают никакого возрастания при осадках. Это очень интересный и важный факт. 4. На научном судне, выполнявшем плавание в Баренцевом и Гренландском морях, был установлен детектор ЭМК, идентичный используемым. В течение трехнедельного плавания осенью 2020 г. были зарегистрированы несколько событий возрастания потока ЭМК. Записи в судовом журнале показывают, что в эти периоды наблюдался дождь или мокрый снег. Маршрут корабля проходил в открытом море, расстояние до суши составляло сотни километров. Результаты этого плавания представлены в работе (Балабин, 2022). На основе перечисленных пунктов был сделан вывод, что события возрастания ЭМК, связанные с осадками, не обусловлены наличием радионуклидов в осадках или повышенным выделением радона из почвы в окружающую среду при осадках. Однако, этот вывод основан лишь на качественных измерениях. С п е к тр а л ьны е и зм ерения в А п ати тах В 2022 г. комплексная система в Апатитах дополнилась измерителем дифференциального спектра (спектрометром) ЭМК. Используется спектрометрический кристалл NaI(Tl) размером 0 60 х 60 мм. Сигнал после усиления поступает на 4096-канальный амплитудный анализатор. Параметры электронного тракта подобраны так, что одна ячейка анализатора соответствует 1 кэВ по энергии. Время сбора одного спектра установлено 30 мин, рабочий энергетический диапазон — 0,1-4 МэВ. Спектрометр калиброван по линиям цезия-137, натрия-22, кобальта-60. Спектрометр помещен, как и другие детекторы ЭМК, в свинцовый стакан, стенки которого ограничивают поле зрения конусом примерно в 90° в области зенита. Разрешение спектрометра по линии 660 кэВ (цезий-137) составило 5,2 %, что является хорошим показателем для спектрометров такого типа. На основе разработанного в лаборатории программного пакета RUSCOSMICS была вычислена эффективность регистрации спектрометром квантов разной энергии Q(E) (Германенко, 2019). Использовался метод Монте-Карло, отслеживались все вторичные частицы с энергией выше 1 кэВ. Также были рассчитаны коэффициенты поглощения излучения материалом крыши здания и крышкой термобокса во всем рабочем диапазоне энергий ц(Е) (Григорьев, 1991). Полученные зависимости Q(E) и ц(Е) используются для преобразования измеренного спектра в спектр первичного излучения, приходящего из атмосферы. С момента установки летом 2022 г. в Апатитах дифференциального спектрометра электромагнитного излучения зарегистрировано более 80 событий возрастания ЭМК с амплитудой выше 10 %. Методика обработки данных и получения спектра излучения, вызвавшего возрастания, следующая. Непосредственно перед возрастанием выбирается интервал 5 -8 ч, когда поток ЭМК держался на одной уровне. Путем усреднения вычислялся средний дифференциальный спектр ЭМК за указанный интервал Sb(E). Это спектр фонового излучения. Такой большой интервал устанавливается для того, чтобы фоновый спектр имел малые флуктуации. Также выбирался интервал вблизи максимума возрастания, его типичное значение 1-2 ч, поскольку редко случается более длительное событие. За этот интервал также определялся средний спектр S\(E). Разность S Inc(E) = S i ( E ) - S b (E) (1) названа спектром возрастания, поскольку является спектром излучения, вызвавшего возрастание. На рис. 2 приведен пример спектров, полученных для одного из событий возрастания. На спектрах присутствуют Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 2, № 2. С. 94-103. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 2, No. 2. P. 94-103. © Балабин Ю. В., Германенко А. В., Маурчев Е. А., Михалко Е. А., Гвоздевский Б. Б., 2023 96