Исследования влияния ширины линии лазерного излучения на эффективность лидарных измерений радиоактивных и отравляющих веществ

Abstract

В настоящее время в мире сосредоточены значительные количества опасных химических веществ, которые при попадании в окружающую среду в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС) могут создавать угрозу массового поражения людей, наносить ущерб природе, заражая значительные территории. В Украине насчитывается 931 объект, где хранятся или используются в производственной деятельности 308,07 тыс. т опасных химических веществ (ОХВ), в том числе 4,08 тыс. т хлора, 202,66 тыс. т аммиака и 101,33 тыс. т других опасных химических веществ. Как следствие, в случае чрезвычайных ситуаций (ЧС) в зону химического поражения могут попасть более 250 районов, где проживает около 20 млн человек. Химическую опасность создает и накопления отходов, общий объем которых превышает 35 млрд т [1]. Поэтому контроль за состоянием экологической обстановки вблизи крупных технологических комплексов с целью предотвращения крупномасштабных аварий является важной межгосударственной проблемой. Однако проводимые меры по защите окружающей среды на этих предприятиях и полигонах по уничтожению высокотоксичных материалов недостаточны. Существует большая вероятность аварийных выбросов высокотоксичных молекулярных соединений, образующихся в процессе переработки ядерного топлива, утилизации оружейного урана и плутония, запасов радиоактивных (РВ), отравляющих (ОВ), сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) и т.д. Актуальность задач оперативного контроля за газовыми и аэрозольными выбросами опасных энергетических и промышленных объектов резко возрастает. В первую очередь речь идет о возможных последствиях аварийных ситуаций на производствах ядерного топливного цикла (ЯТЦ), связанных не только с выбросами РВ, но и ряда высокотоксичных соединений. Наконец, в последние годы одной из самых актуальных государственных задач становится борьба с различными проявлениями (в т.ч. с радиационными, химическими и т.д.) террористической деятельности. 192 В данной работе рассмотрены возможности имеющихся на сегодняшний день активных методов дистанционного зондирования (контроля) РВ и ОВ, основанные на достижениях спектроскопии поглощения. Проведены исследования влияния ширины линии лазерного излучения на эффективность лидарных измерений. Они показывают, что изменение соотношения полуширины линии лазерного излучения и полуширины линии поглощения исследуемого газа приводит к необходимости учета систематической ошибки измерений, связанной с конечной шириной линии лазерного излучения.

В даний час в світі зосереджені значні кількості небезпечних хімічних речовин, які при попаданні в навколишнє середовище в умовах надзвичайних ситуацій (НС) можуть створювати загрозу масового ураження людей, завдавати шкоди природі, заражаючи значні території. В Україні налічується 931 об'єкт, де зберігаються або використовуються у виробничій діяльності 308,07 тис. т небезпечних хімічних речовин (НХР), в тому числі 4,08 тис. т хлору, 202,66 тис. т аміаку і 101,33 тис. т інших небезпечних хімічних речовин. Як наслідок, в разі надзвичайних ситуацій в зону хімічного ураження можуть потрапити більше 250 районів, де проживає близько 20 млн чоловік. Хімічну небезпеку створює і накопичення відходів, загальний обсяг яких перевищує 35 млрд т. Тому контроль за станом екологічної обстановки поблизу великих технологічних комплексів з метою запобігання великомасштабних аварій є важливою міждержавної проблемою. Однак проведені заходи по захисту навколишнього середовища на цих підприємствах і полігонах по знищенню високотоксичних матеріалів недостатні. Існує велика ймовірність аварійних викидів високотоксичних молекулярних сполук, що утворюються в процесі переробки ядерного палива, утилізації збройового урану і плутонію, запасів радіоактивних (РР), отруйних (ОР), сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) і т.д. Тому актуальність завдань оперативного контролю за газовими і аерозольними викидами небезпечних енергетичних і промислових об'єктів різко зростає. В першу чергу мова йде про можливі наслідки аварійних ситуацій на виробництвах ядерного паливного циклу (ЯПЦ), пов'язаних не тільки з викидами РР, а й ряду високотоксичних сполук. Нарешті, в останні роки однією з найактуальніших державних завдань стає боротьба з різними проявами (в т.ч. з радіаційними, хімічними і т.д.) терористичної діяльності. У даній роботі розглянуті можливості наявних на сьогоднішній день активних методів дистанційного зондування (контролю) РР і ОР, засновані на 200 досягненнях спектроскопії поглинання. Проведено дослідження впливу ширини лінії лазерного випромінювання на ефективність лідарних вимірів. Вони показують, що зміна співвідношення напівширини лінії лазерного випромінювання і напівширини лінії поглинання досліджуваного газу призводить до необхідності врахування систематичної помилки вимірювань, пов'язаної з кінцевої шириною лінії лазерного випромінювання.