Nuclear Radiation in Geophysics / Kernstrahlung in der Geophysik

Häftad, Tyska, 2014

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Die Radioaktivitat von Boden, Wasser und Luft ist ein klassisches Forschungs- gebiet der Geophysik, aus dessen Ergebnissen diese von jeher reichen Nutzen zieht: Fragen nach der Warmebilanz des Erdinnern, nach dem Alter der Erde und dem der Gesteine haben erst von hier aus eine befriedigende Losung gefunden; H ydro- logie und Balneologie verdanken der Radioaktivitat entscheidende Bereicherung; im Rahmen der Prospektion und Bodenforschung hat sie ihren Platz; in der Physik der Atmosphare bietet sie die wesentliche Grundlage zum Verstandnis der atmospharisch-elektrischen Erscheinungen; dem Meteorologen gibt sie neue Moglichkeiten zur Bearbeitung atmospharischer Austausch- und Transport- probleme. Die Moglichkeit der Injektion gewaltiger Mengen radioaktiven Materials in die Atmosphare und das Auftreten kunstlich-radioaktiver Elemente im geo- physikalischen Bereich als Folge von Spaltprozessen oder Wirkungen der kos- mischen Strahlung haben dieser engen Verbindung zwischen Radioaktivitat und Geophysik neue Impulse verliehen.Die im letzten J ahrzehnt gewonnenen neuen Erkenntnisse und Fortschritte ubertreffen bei weitem die in den rund 50 Jahren "klassischer" Periode erworbenen Einsichten und haben dazu neue Probleme, Aufgaben und Moglichkeiten aufgezeigt.

Produktinformation

Utgivningsdatum2014-04-13
Mått178 x 254 x 26 mm
Vikt895 g
FormatHäftad
SpråkTyska
Antal sidor460
FörlagSpringer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
ISBN9783642490460

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Geovetenskap inom Naturvetenskap och teknik
Matematik inom Naturvetenskap och teknik

Radioactivity of the Lithosphere.- The Rice Institute, Houston Texas (USA). (With 1 Figure).- Zusammenfassung.- A. General considerations.- I. Sampling.- II. Analytical methods.- B. Abundances of natural radioactive nuclei.- I. Types of natural radioactive nuclei.- II. Direct abundance data.- III. Theoretical considerations.- C. Heat effects.- D. Distribution of radioactive elements.- I. Distribution on a global scale.- II. Microdistribution of radioactivity.- E. Radiation damage.- F. Fossil record.- G. Effects on stable isotope abundances.- H. The rock or geochemical cycle.- Selected bibliography.- Radioactivity in Oceanography.- University of Miami. The Marine Laboratory, Miami, Florida (USA). (With 1 Figure).- Zusammenfassung.- A. Introduction.- B. Occurrence of radioactive elements in the oceanic envelope.- I. Primordial radioactive isotopes.- 1. Uranium.- 2. Protactinium.- 3. Thorium.- 4. Radium.- 5. Short-lived daughter products.- 6. Stable lead isotopes.- 7. Rhenium-187.- 8. Rare earths and other heavy elements.- 9. Rubidium-87.- 10. Potassium-40.- II. Cosmic-ray produced radioactive isotopes.- 1. Short half-lived isotopes.- 2. Silicon-32.- 3. Carbon-14.- 4. Beryllium.- 5. Hydrogen-3.- III. Artificial radioactivity.- 1. Strontium-90, cerium-144, promethium-147, and cesium-137.- 2. Chlorine-36.- C. Applications of radioactivity data to oceanographic studies.- I. Atmosphere-ocean interface.- II. Continent-ocean interface.- III. Ocean phase.- IV. Ocean-sediment interface.- D. Future application of radioactivity in oceanography.- References.- Radioactivity in Hydrology.- International Meteorological Institute, University of Stockholm (Schweden). (With 2 Figures).- Zusammenfassung.- A. Natural radioactivity of waters.- I. Radioactivity from the uranium and thorium series in rocks.- II. Tritium.- III. Carbon-14.- IV. Other cosmic ray produced radioactive isotopes.- B. Artificially produced radioactive isotopes.- I. Bomb produced.- II. Commercially available radioactive isotopes applied to water for tracing purpose.- C. Water bodies as reservoirs and their characteristics as revealed by radioactive tracer studies.- I. General.- II. Stationary addition of a radioactive tracer.- III. Transient additions.- D. Other applications of radioactive tracers to hydrological problems.- I. Groundwater studies.- II. Mixing problems in lakes and rivers, determinations of stream flow and bed load transports.- III. Miscellaneous applications.- E. Conclusions.- F. Suggestions on future research.- References.- Radioactive Methods of Age Determination.- Jersey Production Research Company, Geological Division, Tulsa, Oklahoma (USA). (With 1 Figure).- Zusammenfassung.- A. Introduction.- B. The carbon-14 chronometer.- C. Potassium-40, argon-40 dating.- D. Rb-Sr dating.- E. Uranium lead method of age determination.- F. Conclusion.- References.- Die natürliche und künstliche Radioaktivität der Atmosphäre.- Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Deutschland). (Mit 7 Figuren).- Summary.- A. Natürliche Radioaktivität.- I. Übersicht.- II. Der atmosphärische radioaktive Kreislauf.- III. Abschätzungen und Bilanz.- B. Künstliche Radioaktivität.- I. Übersicht.- II. Die Spaltprodukte.- III. Zeitliche Variationen.- Literatur.- Erzeugung radioaktiver Kernarten durch die kosmische Strahlung.- Physikalisches Institut der Universität Heidelberg (Deutschland). (Mit 10 Figuren).- Summary.- A. Entstehungs-Prozesse.- I. Kosmische Strahlung in der Atmosphäre.- II. Nukleonen-Kaskade, Neutronen-Einfang und Spallation.- III. Einfluß der Höhe und dergeomagnetischen Breite.- IV. Zeitliche Konstanz der Intensität der kosmischen Strahlung.- B. Der radioaktive Kohlenstoff C14.- I. Natürliche Erzeugung.- II. C14-Reservoir.- III. Industrie-Effekt.- IV. C14 aus Kernwaffen-Explosionen.- C. Beryllium.- I. Wirkungsquerschnitte und Erzeugungsraten.- II. Be7 in der Atmosphäre.- III. Beryllium-10.- D. Argon-Spallationsprodukte.- I. Erzeugung.- II. Meßergebnisse.- E. Tritium.- I. Natürliche Erzeugung.- II. Tritium im atmosphärischen Wasserstoff.- III. Tritium in HTO.- IV. Tritium-Bilanz.- F. Radioaktivität in Gesteinen und Meteoriten.- I. Terrestrische Gesteine und Tektite.- II. Meteorite.- III. Strahlungsalter.- Literatur.- Transfer and Circulation of Radioactivity in the Atmosphere.- International Meteorological Institute, University of Stockholm (Schweden). (With 16 Figures).- Zusammenfassung.- A. Introduction.- B. Theory of diffusion.- C. Diffusion and transfer of radioactivity in the surface layers of the atmosphere.- I. Diffusion from point sources.- II. Diffusion from a distributed source at the surface of the earth.- D. Small- and intermediate-scale diffusion and circulation of radioactivity in the free atmosphere.- E. Global transfer and circulation of radioactivity in the atmosphere.- I. The general circulation of the atmosphere.- II. Daughter products of radon in the upper troposphere and stratosphere.- III. Radioactivity formed by cosmic radiation in the atmosphere.- IV. The global circulation of the atmosphere as deduced from the distribution and fall-out of artificial radioactivity.- V. Final remarks.- References.- Radioaktive Aerosole.- Meteorologisches Institut der Universität Mainz (Deutschland). (Mit 5 Figuren).- Summary.- A. Die Radioaktivität der Radon- und Thoronzerfallprodukte und ihre Anlagerungan troposphärische Aerosole.- I. Die troposphärischen Aerosole.- II. Die Anlagerung der Radon- und Thoronzerfallsprodukte an die troposphärischen Aerosole.- B. Die durch kosmische Strahlung erzeugten Radioaktivitäten und ihre Anlagerung an stratosphärische Aerosole.- C. Die Aerosole der künstlichen Radioaktivitäten.- I. Die Teilchen im Nahausfall von Atomversuchen.- II. Die Teilchen des mittelfristigen Ausfalls.- III. Teilchen des langfristigen Ausfalls.- IV. Radioaktivitäten von Reaktoren.- Schlußfolgerungen.- Literatur.- Radioactive Precipitations and Fallout.- Office Nationale Météorologique, Paris (Frankreich). (With 23 Figures).- Zusammenfassung.- A. Introduction.- I. Definition.- II. Dry weather deposition.- III. Wet deposition due to atmosphérique moisture.- B. Dynamics of small particles in dry weather conditions.- I. Velocity of fall or “settling velocity” of a small particle.- 1. Expression of the drag resistance.- 2. The terminal velocity.- a) The Cunningham’s correction.- b) The shape factor.- 3. Settling of particles under gravity.- a) Tranquil settling.- b) Stirred settling.- II. Diffusion processes and non-gravitational forces.- 1. Brownian movement.- 2. Diffusion coefficient.- 3. Coagulation of particles.- 4. Thermal diffusion and photophoresis.- 5. Electrostatic and sound vibration actions.- 6. Turbulence as coagulation process.- III. Scavenging due to particle inertia.- C. Wash out processes or wet removal of radioactive particles.- I. Scavenging due to coagulation particle droplet.- II. Scavenging due to condensation processes on cloud droplets.- III. The rain-out of radioactive particles.- IV. Peculiarity of the snow-out processes.- V. Total radioactive balance of wet removal processes.- 1. The specific activity of cloud droplets.-2. Relation between specific activity and the amount of rain fall.- 3. The total specific activity of precipitations.- D. General considerations on the turbulent mixing.- E. The direct ground capture of air activity.- I. Coagulation with soil particles and foliar uptake.- II. Water vapour and ground captures.- 1. Dew and rime formation.- 2. Capillary condensation on dry surfaces.- F. Near future researchs in the fall out field.- General bibliography.- Annoted bibliography.- Biological Aspects.- Biology Department, University of Louisville, Kentucky (USA) and Dr. N. G. STEWART, Head of Health Physics and Medical Division, Atomic Energy Research Establishment, Harwell, Berks. (Great Britain). (With 14 Figures).- Zusammenfassung.- A. Introduction.- B. Nature-given radiations.- I. External radiation sources.- 1. Natural background radiations.- 2. Cosmic radiation.- II. Internal radiation sources.- C. Biological evaluation of the nature-given radiation doses.- I. General principles.- II. Specific effects.- 1. Somatic effects.- 2. Genetic effects.- D. Manmade environmental contamination.- I. Dust from nuclear explosions.- 1. Internal and external sources of radiation.- 2. Movement and deposition of dust from nuclear explosions.- 3. Inhalation and ingestion of fission products from nuclear explosions.- a) Strontium-90.- b) Cesium-137.- c) Iodine-131.- d) Carbon-14.- 4. External radiation from fission products.- 5. Total doses to tissue from nuclear explosions.- II. The disposal of radioactive wastes.- 1. High activity wastes.- 2. Low and medium activity wastes.- 3. Gaseous effluent.- 4. Genetic dose due to effluent discharges.- III. Environmental hazards from accidents to reactors or other nuclear plants.- 1. Accidental release of radioactivity into the atmosphere. The Windscale accident.- 2. Maximum permissible doses to the public in an emergency.- 3. Reactor siting.- Recommendations.- References.- Meßmethoden.- Physikalisches Institut der Universität Heidelberg (Deutschland). (Mit 9 Figuren).- Summary.- I. Allgemeine Grundsätze für Messung niedriger Aktivitäten.- 1. Statistik.- 2. Ansprechwahrscheinlichkeit.- 3. Nulleffekt-Reduktion.- 4. Elektronik.- 5. Dicke Präparate.- 6. Eichung.- II. Anwendung auf verschiedene Detektoren.- 1. Ionisationskammer.- 2. Geiger-Zähler.- 3. Proportionalzähler.- 4. Szintillationszähler.- 5. Photographische Methoden.- III. Radiochemische Methoden.- 1. Verhalten unwägbarer Substanzmengen.- 2. Arbeitsmethoden.- 3. Spezielle Nuklide.- IV. Probenahme.- 1. Allgemeine Gesichtspunkte.- 2. Gasproben.- 3. Aerosolproben.- 4. Niederschlag und Wasser.- 5. Mineral- und Bodenproben.- V. Messungen an Gasen.- 1. Edelgase.- 2. C14 und H3.- VI. Messungen an Aerosolen und Wasserproben.- 1. Arbeiten mit Aerosolproben.- 2. Messungen an Flüssigkeiten.- 3. Anreicherung von Flüssigkeitsproben.- 4. Analyse des Abfalls.- 5. Energiediskriminierung.- VII. Messungen an Mineral- und Bodenproben.- 1. Messungen von Totalaktivitäten.- 2. a- und y-Spektroskopie.- 3. Messungen mit Photoemulsionen.- 4. Fluorimetrie.- Literatur.- Die Kosmische Strahlung in der Geophysik.- Max-Planck- Institut für Aeronomie, Lindau, Han. (Deutschland). (Mit 23 Figuren).- A. Einleitung.- B. Die primäre galaktische Kosmische Strahlung.- C. Der Einfluß des Magnetfeldes der Erde auf die galaktische Kosmische Strahlung..- I. Die Bewegung der Teilchen.- II. Der Breiteneffekt.- III. Der Längeneffekt.- IV. Die Verteilung über die Erde, die Isokosmen.- D. Die Sekundärstrahlung.- E. Die Meßmethoden.- F. Die Komponenten der galaktischen Strahlung und ihreSekundärstrahlung in der Atmosphäre.- G. Die Modulation der galaktischen Strahlung durch die Sonnentätigkeit.- H. Isotrope und anisotrope Modulation.- J. Modulation der Kosmischen Strahlung und erdmagnetischem Feld.- K. Die solare Kosmische Strahlung.- I. Beobachtungen.- II. Bewegung der solaren Kosmischen Strahlung im Erdfeld.- III. Solare Kosmische Strahlung geringer Energie.- IV. Die Ausbreitung solarer Kosmischer Strahlung.- L. Schlußbetrachtung.- Summary.- Literatur.- Anhang (Tabellen).- Namenverzeichnis.- Sachverzeichnis (Deutsch-Englisch).- Subject Index (English-German).