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

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. где Emax и Emm — верхний и нижний энергетический пределы измерения спектра. Величина Nt дает общее число квантов, попавших в кристалл спектрометра за время сбора спектра. ^max F = j S/nc( £ ) - £ - d £ . (3) £min Величина F выражает полную энергию, принесенную квантами за время сбора спектра. В данной работе выражается в МэВ. Средняя по спектру энергия есть полная энергия F, деленная на общее число квантов Nt: /,fmaxS ( £ ) - £ - d £ £ = _Етп . (4 ) / ,:maxS ( £ ) • d F ^min Средняя по спектру энергия может вычисляться для разных видов спектра: базового или спектра возрастания, именно поэтому спектральная функция S(E) дана без индексов. Вычисляется в МэВ: Е і ,2 t y = j (S/nc( £ ) - Z i ( £ ) ) - d £ , (5) Ei,i где i — порядковый номер радионуклидной линии в спектре; Ел и Ей — нижняя и верхняя границы линии; Zi(E) — функция, интерполирующая спектр на участке расположения данной линии без учета самой линии. На рис. 2 заливкой линии 609 кэВ показан пример вычисления. ^nuc = V Nj ^ ' (6) i = (7) . (8) iVnuc Из названных характеристик вычисляются дополнительно вспомогательные величины. Например, удельная энергия — вся энергия, поступившая в кристалл, деленная на амплитуду возрастания. Она может быть вычислена для всего потока или отдельно для каких-то линии. Для событий с амплитудой 10-20 % удовлетворительная точность измерения спектра возрастания достигается только при усреднении нескольких спектров, в одиночном спектре при энергиях > 1000 кэВ наблюдаются значительные флуктуации, затрудняющие определение линий радионуклидов. В большинстве спектров максимум длится 2-3 ч, что означает: на все возрастание получается в итоге одно измерение спектра. В результате обработки набора из трех спектров Sb(E), Si(E) и S/„c(E), соответствующих одному событию, получается несколько интегральных характеристик, вычисляемых по формулам (2-6). Результаты анализа десятков событий возрастания на основе полученных спектров представлены в работе (Балабин, 2023). Вывод, сделанный в работе (Балабин, 2023), однозначен: возрастания ЭМК, происходящие во время осадков, не обусловлены наличием радионуклидов в осадках, хотя радионуклиды присутствуют и обеспечивают вклад ~ 10 % от общего возрастания. Как сказано выше, проследить динамику спектральных характеристик на протяжении события в большинстве случаев не представляется возможным, поскольку типичное событие возрастания обеспечивает одно измерение спектра около максимума. Однако зарегистрированы 4 события возрастания, когда поток излучения возрос более чем на 20 %, и такой уровень держался много часов (рис. 1). Все события произошли в период, когда средняя суточная температура не стала отрицательной, а осадки были в форме дождя. Чем больше текущая амплитуда, тем меньшее число спектров требуется для получения рабочего спектра, обладающего приемлемой точностью. В данной работе внимание сосредоточено именно © Балабин Ю. В., Германенко А. В., Маурчев Е. А., Михалко Е. А., Гвоздевский Б. Б., 2023 98