Исследование временных характеристик нейтронного излучения вблизи земной коры тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Д.В.СКОБЕЛЬЦЫНА

На правах рукописи

Е.А. Сигаева

ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВБЛИЗИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Специальность: 01.04.08 - физика плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ядерной физики им. Д.В.Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Научные руководители: профессор,

доктор физико-математических наук кандидат физико-математических наук

Официальные оппоненты: профессор,

доктор физико-математических наук профессор,

доктор физико-математических наук

Панаскж Михаил Игоревич, НИИЯФ МГУ

Кужевский Борис Михайлович, НИИЯФ МГУ

Аксенов Виктор Лазаревич, Кафедра нейтронографии Физического факультета МГУ

Базилевская Галина Александровна,

ФИАН

Ведущая организация: Институт физики Земли, Российская Академия Наук (Москва)

Защита состоится « /С » 2004 года в /Г часов на

заседании Диссертационного совета К501.001.03 в Московском государственном университете им. М.ВЛомоносова по адресу: 119992, Москва, Ленинские горы, НИИЯФ МГУ, 19-й корпус, аудитория 2-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЯФ МГУ. Автореферат разослан 2004 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета К501.001.03 к.ф.-м.н.

А.К.Манагадзе

Общая характеристика работы Актуальность работы

Потоки нейтронов в земной атмосфере изучаются уже в течение длительного времени в различных точках земной поверхности Однако эти исследования практически не затронули наименее энергичные нейтроны (тепловые и медленные) в приземном слое земной атмосферы

Полученные ранее результаты подробно описывают высотную и широтную зависимости и энергетический спектр энергичных нейтронов, возникающих в процессе взаимодействия космических лучей с ядрами атомов элементов земной атмосферы Долгое время этот источник нейтронов в земной атмосфере считался единственным

Предлагаемая работа посвящена изучению характеристик потока тепловых и медленных нейтронов в приземном слое атмосферы Согласно приводимым экспериментальным данным, в этой области потоки тепловых нейтронов испытывают сильные вариации, характеризующиеся различной длительностью и амплитудой В работе показано, что наряду с энергичными частицами космических лучей вблизи земной коры действует еще один источник нейтронов - естественные радиоактивные газы Таким образом, в приземном слое атмосферы вариации потоков тепловых и медленных нейтронов обусловлены условиями выхода радиоактивных газов на поверхность, и следовательно, отражают динамику земной коры

В силу этого весьма перспективным направлением дальнейших исследований является разработка методики краткосрочного предсказания землетрясений, активизации вулканической деятельности и других естественных и техногенных катастроф по анализу нейтронных данных

Объект и предмет исследования

Объектом настоящего исследования является нейтронное излучение вблизи земной коры Предметом исследования являются временные и пространственные характеристики

РОС ИАЦМММЛЫМ* }

иииу I

1 ¿-^ад

нейтронного излучения по наблюдениям потоков тепловых и медленных нейтронов в различных точках земной поверхности.

Целью работы является

Анализ экспериментальных данных потока тепловых и медленных нейтронов и его вариаций на предмет выявления его природы и причин наблюдаемых вариаций. Из этой цели непосредственно вытекают и задачи:

1. Установить общие характеристики потока нейтронов вблизи земной коры.

2. Установить наличие или отсутствие анизотропии потока нейтронов и ее сезонной зависимости.

3. Построить и аппроксимировать распределения вероятности регистрации нейтронов, исследовать их на предмет сезонной зависимости.

4. Определить физические процессы, приводящие к изменению величины потока тепловых нейтронов.

Достоверность полученных результатов обусловлена

использованием экспериментальных данных, полученных на современном высокоточном оборудовании. Использование наблюдательных данных за несколько лет и применение при необходимости усреднения по времени (за месяц или за весь интервал наблюдения) обеспечило получение результатов с хорошей точностью.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Поток тепловых нейтронов вблизи земной поверхности обладает анизотропией, которая для 95% времени наблюдения не превышает 10-20%.

2. Существует связь между фазами Луны (новолуниями и полнолуниями) и возрастаниями потока тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры в сейсмически-спокойных районах.

3. Найденная аппроксимационная функция для распределения вероятности регистрации нейтронов, представляющая собой сумму распределения Пуассона и логнормального

распределения, указывает на существование вблизи земной коры двух источников нейтронов.

4. Вероятность регистрации большой скорости счета нейтронов (при которой поток возрастает в 2-5 раз) имеет сезонную зависимость.

5. В поток тепловых и медленных нейтронов над сушей существенный вклад (от нескольких до десятков процентов) вносят радиоактивные элементы (в первую очередь, естественные радиоактивные газы) в данной местности.

6. Все изложенные выводы позволяют сделать заключение о том, что земная кора является активным источником нейтронов, основной вклад которого обусловлен наличием в земной коре естественных радиоактивных газов.

Научная новизна

Впервые на обширном статистическом материале, включающем наблюдения за несколько лет, проведено исследование характеристик потока тепловых нейтронов вблизи земной поверхности. Выявлено наличие вертикальной анизотропии потока, величина которой для 95% времени наблюдения составляет 10-20% и обнаружен сезонных ход анизотропии. Найдена аппроксимационная функция для вероятности регистрации нейтронов в виде суммы распределения Пуассона и логнормального распределения, что указывает на наличие вблизи земной коры двух источников нейтронов. Установлено, что естественные радиоактивные газы, содержащиеся в земной коре, вносят вклад в общий поток тепловых и медленных нейтронов, изменяющийся от десятков до ста процентов в зависимости от местности. Кроме того, обнаружена связь между возрастаниями потока тепловых нейтронов и различными явлениями (полнолуниями и новолуниями, сменой секторов межпланетного магнитного поля) в сейсмически-спокойном районе.

Практическая значимость

Обнаруженная и описанная в диссертации связь между динамическими процессами в земной коре и возрастанием потока тепловых нейтронов позволяет в дальнейшем использовать

данные по потоку тепловых и медленных нейтронов для создания методов прогнозирования динамических процессов и связанных с ними явлений (землетрясений, активизации вулканической деятельности, цунами), а также для изучения космической погоды (смены знака межпланетного магнитного поля)

Личный вклад автора

Автором проведено всестороннее исследование характеристик потока нейтронов вблизи земной коры Установлено наличие анизотропии потока тепловых нейтронов вблизи земной коры и обнаружен сезонный ход потока, найдена связь вариаций потока нейтронов в сейсмически-спокойном районе с новолуниями и полнолуниями Разработан алгоритм расчетов и получены распределения вероятности регистрации нейтронов, проведена аппроксимация вероятности регистрации тепловых нейтронов вблизи земной поверхности На основании экспериментальных данных рассчитан вклад земной коры в общий поток тепловых нейтронов за счет распада естественных радиоактивных газов Получены новые результаты, приведенные в пунктах «Основные результаты и выводы работы» и «Важные дополнительные выводы, полученные при выполнении диссертации», опубликованы статьи (см пункт «Основные публикации по теме диссертации»)

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на семинарах НИИЯФ МГУ, ИЗМИР АН, ОИФЗ РАН, Ломоносовских чтениях (Москва, 2001, 2002 годы), конференциях «Физические проблемы экологии» (Москва, 1999, 2001 годы), конференциях стран СНГ и Прибалтики «Активные процессы на Солнце и звездах» (С -Петербург, 2002 год, Н Новгород, 2003 год), международной конференции WDS'02 (Прага, 2002 год), международной конференции "Problems of Geocosmos" (С-Петербург, 2004), симпозиуме iTRS International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology (Сеул, 2001 год), а также были представлены на Байкальской школе фундаментальной физики (2004), конференциях EGS в Ницце и на Генеральной Ассамблее

IUGG'99 в Бирмингеме. По результатам диссертации опубликовано 14 работ.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Диссертация содержит 112 страниц и 43 рисунка. Список цитируемой литературы состоит из 101 наименования.

Содержание работы

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, приведен обзор результатов, полученных в данной области исследований на настоящий момент, формулируются цель и задачи работы.

В Главе 1 «Описание экспериментальной установки ДЯИЗА» приведено описание экспериментальной аппаратуры (Детектора ядерного излучения Земли и атмосферы), данные которой легли в основу настоящей диссертации, а также данные по длительности работы установки в различные годы.

В Главе 2 «Описание и временные характеристики потока нейтронов вблизи поверхности Земли» приведены примеры временного хода потока тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры. В §2 проведено сглаживание первичных экспериментальных данных по методу скользящего среднего и показано, что для большинства всплесков амплитуда и длительность достаточно велики, так что и после применения методики сглаживания по 5, 10 и 60 точкам они не нивелируются. Хотя амплитуда самых мощных всплесков уменьшается в процессе такой обработки в несколько раз, тем не менее, ее превышение уровня фона выходит за рамки применяемого в таких случаях коридора в три статистические ошибки. В §3 вводится ключевой для данной работы критерий деления периодов регистрации на спокойные и возмущенные, а также приводятся сезонные распределения количества возмущенных периодов регистрации для различных лет и различной конфигурации установки, которые наглядно демонстрируют возрастание продолжительности возмущенных периодов в летнее время по сравнению с остальными временами года.

В Главе 3 «Сезонный ход потока нейтронов - спокойный и возмущенный периоды» описаны результаты исследования анизотропии потока нейтронов на основе данных 1996 года, когда конфигурация установки ДЯИЗА позволяла регистрировать нейтроны отдельно из верхней и нижней полусфер. В §1 приводится полный массив экспериментальных данных за 1996 год, который явился основным массивом для исследования анизотропии, и проводится его краткий анализ.

В §2 проводится изучение анизотропии потока тепловых нейтронов и ее сезонного хода за все спокойные периоды регистрации, для чего данные по скорости счета нейтронов усредняются по месяцам. Аналогичные расчеты приводятся и за другие годы, в течение которых установка ДЯИЗА работала в разделенном виде, обеспечивая возможность независимой регистрации потоков тепловых и медленных нейтронов в направлениях к Земле и от Земли. На основе изучения этих данных делается вывод о том, что в спокойные периоды регистрации анизотропия потока нейтронов колеблется в пределах 10%, но при этом существует явная сезонная зависимость знака анизотропии. С учетом ошибок в летние периоды преобладают потоки тепловых и медленных нейтронов в направлении от Земли, в зимние периоды - к Земле. В так называемые переходные периоды (весной и осенью) нельзя с уверенностью говорить о преобладании потоков нейтронов с какого-либо определенного направления. Объяснить подобную сезонную зависимость можно, принимая во внимание наличие вблизи земной коры двух источников тепловых и медленных нейтронов. Во-первых, земная кора исполняет роль пассивной мишени, в которой возникают нейтроны под действием потоков энергичных частиц космических лучей. Во-вторых, нейтроны в земной коре порождаются альфа-частицами от распада содержащихся в ней радиоактивных элементов, в первую очередь, радиоактивных газов, изотопов радона. Этот механизм подробно рассматривается в Главе 6. То есть зимой, когда земная кора покрыта снегом и пропитана водой, нейтроны, возникающие в земной коре, не имеют возможности свободно выходить за ее пределы, поэтому в это время должны преобладать потоки нейтронов в направлении к Земле, порождаемые в процессе

взаимодействия потоков энергичных частиц космического излучения с ядрами атомов воздуха. Летом земная кора прогревается и высыхает, поэтому порождаемые в ней нейтроны свободно выходят на ее поверхность и могут быть зарегистрированы, то есть начинают преобладать потоки нейтронов в направлении от Земли.

В §3 изучается анизотропия потоков тепловых нейтронов в возмущенные периоды регистрации. Рассчитанный аналогично спокойным периодам регистрации коэффициент анизотропии дает широкий разброс значений, поскольку встречаются очень сильные возмущения потока в десятки и даже сотни раз. Но подавляющее большинство всплесков имеет коэффициет анизотропии с абсолютным значением, не превышающим 0.2, и всего 7% всплесков характеризуется большим абсолютным значением анизотропии. Естественно, возмущенные периоды регистрации нельзя усреднять аналогично тому, как это делалось со спокойными периодами, однако их можно разделить на несколько групп, принимая во внимание их амплитуду, продолжительность, крутизну фронта и спада. Ниже в §3 рассматриваются отдельные возрастания потока нейтронов наиболее характерного вида, характеризующие их коэффициенты анизотропии и распределения вероятности регистрации нейтронов.

В Главе 4 «Связь возмущенных периодов с новолуниями и полнолуниями» исследуются возрастания потока тепловых и медленных нейтронов, сопровождающие явления полнолуния и новолуния, и приводятся примеры таких событий. За период с 1993 по 1997 год в более чем 50% случаев новолуний и полнолуний, во время которых работала экспериментальная установка ДЯИЗА, отмечались возрастания потока тепловых нейтронов. Величина и продолжительность возрастаний варьируется от события к событию, что может быть объяснено, например, различными погодными условиями.

Для более точного изучения связи между возрастаниями потока тепловых и медленных нейтронов вблизи поверхности Земли и явлениями новолуний и полнолуний к существующему массиву данных за все годы был применен метод наложения эпох. Полученные результаты как за отдельные годы, так и за

несколько лет в общей сложности, позволяют с уверенностью заключить, что в дни полнолуний и новолуний наблюдалось значительное возрастание потока тепловых и медленных нейтронов

В Главе 5 «Распределение нейтронов и сезонный ход распределения - спокойный и возмущенный периоды» проводился анализ вероятности регистрации установкой определенного числа нейтронов в секунду, аппроксимация полученных распределений и исследование изменений параметров аппроксимации В §1 установлено, что усредненные по месяцам распределения вероятности регистрации нейтронов для спокойных периодов не имеют сезонной зависимости, а для возмущенных периодов вероятность регистрации пяти и более нейтронов меняется от месяца к месяцу Конкретный вид распределений для отдельных месяцев зависит, по-видимому, от конкретных космофизических, геофизических и метеорологических условий данного месяца, однако вероятность регистрации такого числа нейтронов максимальна для июля Для каналов, регистрирующих нейтроны из верхней и из нижней полусфер отдельно, вероятности регистрации пяти и более нейтронов значительно различаются для разных месяцев Причем для канала, регистрирующего нейтроны из нижней полусферы это различие значительнее, чем для канала, регистрирующего нейтроны из верхней полусферы (до двух порядков), максимальное отклонение опять-таки относится к июлю

В §2 найдена аппроксимационная функция для распределения вероятности регистрации тепловых и медленных нейтронов, которая представляет собой сумму распределения Пуассона и логнормального распределения Распределение Пуассона описывает распределение вероятности регистрации от 0 до 5 нейтронов, те для спокойных периодов, когда вероятность регистрации свыше 5 нейтронов в секунду крайне мала, полная аппроксимация сводится к распределению Пуассона Логнормальное распределение описывает вероятность регистрации 5 и более нейтронов в секунду, а значит, оно играет важную роль для возмущенных периодов, когда возрастает вероятность регистрации большого числа нейтронов Исследуется изменение значений параметров

аппроксимационной функции для спокойных и возмущенных периодов в течение года. Полученные результаты подтверждают сделанный ранее вывод о сезонной зависимости потоков тепловых нейтронов и значительном вкладе земной коры в общий поток нейтронов вблизи нее.

В §3 рассматривается пример длительного возмущенного периода (продолжительностью несколько часов), во время которого величина потока нейтронов возрастает в десятки и сотни раз. Наиболее интересным для таких периодов является наличие динамики распределений вероятности регистрации нейтронов. Отмечается, что в распределении появляется ярко выраженный второй максимум и его положение меняется с течением времени.

В Главе 6 «Источники нейтронов вблизи поверхности Земли» приводятся теоретические и экспериментальные данные, касающиеся вклада различных источников в поток тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры. В §1 рассматриваются цепочки радиоактивного распада радона, торона и актинона, в результате которых образуются а-частицы, а также приводится таблица энергий образующихся а-частиц.

В §2 исходя из скорости образования а-частиц в различных точках земной коры рассчитывается вклад радиоактивных газов в поток тепловых и медленных нейтронов вблизи поверхности Земли за счет взаимодействия а-частиц, образовавшихся в процессе распада радиоактивных газов, с ядрами атомов элементов земной атмосферы.

В §3 рассматриваются упругие соударения нейтронов, определяющие время затепления нейтрона в воздухе и, соответственно, время жизни нейтрона. Исходя из этих данных получены концентрация нейтронов и доля нейтронов, образованных за счет распада радиоактивных газов, от общей концентрации подкадмиевых нейтронов для различных точек земной коры.

В §4 рассматривается образование нейтронов в почве для различных типов почв, учитывая взаимодействия а-частиц с ядрами кремния, алюминия и кислорода.

В §5 приводятся данные экспериментов по регистрации тепловых и медленных нейтронов, проводившиеся на Памире и на озере Селигер Их результаты подтверждают, что земная кора является значительным источником нейтронов, дающим вклад в нейтронную компоненту вблизи поверхности Земли в десятки процентов (в данной местности) Вклад земной коры в поток тепловых и медленных нейтронов над сушей определяется концентрацией радиоактивных элементов (в первую очередь, естественными радиоактивными газами) в данной местности, то есть земная кора является активным источником нейтронов Наблюдаемые вариации потока тепловых нейтронов отражают динамику земной коры

В §6 отмечена актуальность проведенной работы и указаны ее возможные практические приложения Поскольку одним из источников нейтронов вблизи земной поверхности являются естественные радиоактивные газы, то любое изменение условий их выхода на поверхность, т е любые динамические процессы в земной коре, будут приводить к вариациям потока тепловых и медленных нейтронов Следовательно, наблюдения за изменением потока нейтронов может стать основой для разработки методов краткосрочного прогнозирования землетрясений, вулканической активности и возможных последствий техногенных катастроф Задача создания надежных методов прогнозирования подобных явлений относится к числу наиболее актуальных, и ее решением заняты специалисты различных областей Основными преимуществами использования для решения этой задачи наблюдения за потоками тепловых нейтронов вблизи земной коры является простота методики, отсутствие сложной аппаратуры, а также непосредственная зависимость, наблюдаемая между изменениями потоков нейтронов и динамическими процессами в земной коре Кроме того, такие явления, как пересечение Землей границ секторов Межпланетного Магнитного Поля, также сопровождается возрастанием потоков нейтронов вблизи земной поверхности и следовательно, анализ изменений потоков нейтронов вблизи земной коры может быть использован при разработке новых методов предсказания космической погоды

В Заключении сформулированы основные результаты и

выводы работы:

1. Поток тепловых и медленных нейтронов вблизи земной поверхности обладает анизотропией, которая для спокойных периодов не превышает 10% Около 90% возмущенных периодов характеризуются величиной коэффициента анизотропии в пределах 20%, хотя наблюдаются периоды, для которых коэффициент анизотропии достигает значительно более существенных величин. Как для спокойных, так и для возмущенных периодов регистрации характерна сезонная зависимость коэффициента анизотропии, что указывает на существование второго источника тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры, помимо космических лучей.

2. Согласно проведенному анализу данных за период с 1993 по 1997 годы существует корреляция между фазами Луны (новолуниями и полнолуниями) и возрастаниями потока тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры в сейсмически-спокойном районе. Это означает, что потоки тепловых нейтронов, источником которых является земная кора, испытывают воздействие гравитационной приливной волны, воздействие которой на земную кору максимально именно в дни новолуний и полнолуний.

3. Найдена аппроксимационная функция для распределений вероятности регистрации секундной скорости счета нейтронов. Она представляет собой сумму распределения Пуассона и логнормального распределения, первое из которых описывает вероятность регистрации малого числа нейтронов (до пяти нейтронов в секунду), а второе - вероятность регистрации большого числа нейтронов. Следовательно, в спокойные периоды регистрации, когда скорость счета, как правило, не превышает 5-7 нейтронов в секунду, распределение вероятности аппроксимируется одним лишь распределением Пуассона. В возмущенные периоды кроме распределения Пуассона необходимо использовать логнормальное распределение, что в физическом смысле указывает на то, что в это время начинает активно работать второй источник нейтронов.

4. Для спокойных периодов регистрации усредненная по месяцам вероятность регистрации малого числа нейтронов (от 0 до 10 нейтронов в секунду) остается неизменной в течение всего года. В возмущенные периоды вероятность регистрации пяти и более нейтронов изменяется от месяца к месяцу. Судя по всему, конкретный вид зависимости определяется конкретными космофизическими, геофизическими и метеорологическими условиями.

5. Поток тепловых и медленных нейтронов над сушей определяется концентрацией радиоактивных элементов (в первую очередь, естественными радиоактивными газами) в данной местности. Вклад радиоактивных газов в концентрацию нейтронов с энергией Е < 0.45 эВ составляет для различных областей от нескольких до десятков процентов.

6. Все изложенные выводы позволяют сделать заключение о том, что земная кора является активным источником нейтронов, действие которого испытывает значительные временные и пространственные вариации, а основной вклад которого обусловлен наличием в земной коре естественных радиоактивных газов.

Основные публииации по теме диссертации:

1. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Шаврин П.И., Беляева ЕА, Сироткин ИИ. 'Вариации концентрации нейтронов в поле тепловых нейтронов земной атмосферы", препринт 96- 7/414, М, 18 с,1996

2. Kuzhevskij, B.M., Nechaev, O.Yu., Panasyuk, M.I., Shavrin, P.I., Beliaeva, EA, Sirotkin, I.I. "The variations of neutrons' concentration in thermal neutrons' field of the Earth;s atmosphere", Proc. of ACS'97 7-th Inter-School-Seminar on Aut.&Comput. In Sci.Engin.&Indus., Moscow, p 57,1996.

3. Беляева Е.А, Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И. «Источники нейтронов и природа временных вариаций потока нейтронов вблизи земной коры». Сб. Физические проблемы экологии, № 4, с. 89-96,1999.

4 Behaeva E A, Kuzhevskij В M, Nechaev 0 Yu Physical basis of a forecasting method for earthquakes and volcanos' activity according observations of variations of neutron flux near the Earth's crust, General Assemble 1UGG-99, Birmingham, p 358, 1999

5 Кужевский Б М , Нечаев О Ю, Панасюк М И, Сигаева Е А "Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли (возмущенный период)", Сб Физические пробчемы экочогии, №7, стр 101-109,2001

6 Kuzhevskij В М, Nechaev О Yu, Panasyuk MI, Sigaeva E А , Volodichev N N , Zakharov V A Neutron field of the Earth, Origin and Dynamics, Proc of the 1st iTRS International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology, Seaul, Korea, p 181186,2001

7 В M Kuzhevskij, О Yu Nechaev, MI Panasyuk, E A Sigaeva, N N Volodichev, V A Zakharov, "Neutron field of the Earth, Origin and Dynamics", The Journal ofthe Korean Association for Radiation Protection, V 26, №3, pp 315-319,2001

8 Кужевский Б М , Нечаев О Ю, Сигаева Е А «Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли», Вестник МГУ, Серия 3 Физика и Астрономия, №1, стр 55-58, 2002

9 Kuzhevskij В М , Nechaev О Yu, Panasyuk M I, Sigaeva E А "Studies of Neutron Distributions near the Earth Surface in Order to Predict Space Weather", Proceedings ofWDS'02, Prague, Part 2, pp 258-262,2002

10 Кужевский Б М, Нечаев О Ю, Сигаева Е А «Новый метод регистрации нейтронов от солнечной вспышки», Труды научной конференции стран СНГ и Прибалтики «Активные процессы на Солнце и звездах», С -Петербург, стр 318-320, 2002

И Володичев Н Н, Захаров В А, Кужевский Б М, Нечаев О Ю, Сигаева Е А «Земная кора - активный источник нейтронов», Вестник МГУ, Серия 3 Физика и Астрономия, №5, стр 69-73,2002

12. Kuzhevskij В M., Nechaev O.Yu, Sigaeva E.A., Zakhaiov VA "Neutron flux variations near the Earth's crust. A possible tectonic activity detection", Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol.3, pp.637-645,2003.

13. Kuzhevskij В M , Nechaev O.Yu, Sigaeva EA "Distribution of neutrons near the Earth surface", Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol.3, pp 255-262,2003.

14. Кужевский Б М , Нечаев О.Ю , Панасюк М.И., Сигаева ЕА и Володичев НН. «Вариации нейтронного поля Земли и изменения Космической Погоды», Труды научной конференции стран СНГ и Прибалтики «Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности», Н.Новгород, т.2, стр.489-492,2003.

Заказ № 448 Подписано в печать 11.11.04 Тираж 100 экз. Усл. п л. 1

0 0 0 "Цифровичок", тел. 741-18-71,505-28-72 www dr т

P£2 38t

РНБ Русский фонд

2005-4 23860

ВВЕДЕНИЕ.

1. Результаты первичных исследований нейтронов вблизи поверхности Земли.

2. Первые результаты исследований высотного распределения потока нейтронов, проведенные в НИИЯФ МГУ.

3. Пространственные вариации потока нейтронов вблизи поверхности Земли.

4. Постановка задачи

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЯИЗА

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА

НЕЙТРОНОВ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

1. Описание полного массива данных, полученных с установки ДЯИЗА

2. Сглаживание экспериментальных данных методом скользящего среднего

3. Возмущенные периоды и распределение их продолжительности в течение года

ГЛАВА 3. СЕЗОННЫЙ ХОД ПОТОКА НЕЙТРОНОВ - СПОКОЙНЫЙ И

ВОЗМУЩЕННЫЙ ПЕРИОДЫ

1. Экспериментальные данные

2. Анализ экспериментальных данных - спокойный период

3. Анализ экспериментальных данных - возмущенный период

4. Выводы

ГЛАВА 4. СВЯЗЬ ВОЗМУЩЕННЫХ ПЕРИОДОВ С НОВОЛУНИЯМИ И

ПОЛНОЛУНИЯМИ.

1. Случаи возрастания потока тепловых нейтронов во время новолуний и полнолуний.

2. Изучение связи между возрастанием нейтронного потока и лунными фазами по методу эпох

3. Выводы

ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ И СЕЗОННЫЙ ХОД

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ - СПОКОЙНЫЙ И ВОЗМУЩЕННЫЙ ПЕРИОДЫ

1. Изучение сезонного хода распределений вероятности регистрации нейтронов

2. Аппроксимация распределений вероятности регистрации нейтронов

Обсуждение

3. Исследование распределений вероятности потоков нейтронов в направлениях к Земле и от Земли во время длительных возмущенных периодов

4. Обсуждение

5. Выводы

ГЛАВА 6. ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

1. Радиоактивные ряды

2. Вклад радиоактивных газов в поток нейтронов вблизи поверхности Земли

3. Упругие соударения нейтронов

4. Образование нейтронов в почве

5. Активная роль Земли как источника нейтронов.

Эксперименты "Селигер" и "Памир"

Обсуждение

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103

ЛИТЕРАТУРА 105

Введение.

Согласно современным представлениям, практически все нейтроны в атмосфере Земли возникают в результате взаимодействия первичного космического излучения с ядрами атомов воздуха. Вероятность попадания нейтронов в свободном состоянии из отдаленных областей космического пространства (за исключением высокоэнергичных нейтронов от солнечных вспышек) очень мала вследствие того, что нейтрон является нестабильной частицей со средним временем жизни 14,78 минуты и распадается на протон, электрон и антинейтрино: п —> р + е + V

Под действием космического излучения в атмосфере образуются нейтроны в широком спектре энергий. Экспериментально установлено наличие в атмосфере нейтронов с энергией от тепловой (порядка 0.025 эВ) до сотен мегаэлектронвольт.

Выводы

Сформулируем основные выводы на основе экспериментов, проведенных на озере Селигер и на поляне Фортамбек:

1. На воде, начиная с расстояний ~150 м, при удалении от берега фон тепловых и медленных нейтронов в пределах ошибки (5%) не меняется и определяется только величиной Fi - генерацией нейтронов в атмосфере.

2. Существенное различие между потоками нейтронов на воде и на суше показывает, что земная кора является значительным источником нейтронов, дающим вклад в нейтронную компоненту вблизи поверхности Земли в десятки процентов (в данной местности).

3. Из анализа экспериментальных данных по регистрации нейтронов с энергией £<0,5 эВ в районе озера Селигер и поляны Фортамбек на Памире следует, что вклад земной коры в поток тепловых и медленных нейтронов над сушей определяется концентрацией радиоактивных элементов (в первую очередь, естественными радиоактивными газами) в данной местности, то есть земная кора является активным источником нейтронов.

4. Вариации потока нейтронов этих энергий отражают динамику земной коры, что согласуется с прямым установлением вариаций нейтронного излучения вблизи поверхности Земли, аналогичных вариациям в геодинамике.

6. Актуальность работы и возможные практические приложения результатов

В настоящее время все большее внимание уделяется разработке методов краткосрочного прогнозирования землетрясений, вулканической активности и возможных последствий техногенных катастроф. В этой области наряду с традиционными методами наблюдения за электрическими и магнитными свойствами пород, деформациями и наклонами земной поверхности, химическим составом и уровнем подземных вод, широкое развитие получили и новые методы, например, основывающиеся на изучении электромагнитных и ионосферных эффектов, наблюдаемых перед землетрясениями. С начала 60-х годов 20-го столетия начали активно исследовать ионосферные эффекты землетрясений [87]. Особое внимание уделялось влиянию солнечной активности на динамические процессы в земной коре [88, 89] ионосферным изменениям, предшествующим землетрясениям [90,91,92,93]. Эти исследования продолжаются и в настоящее время [94, 95], однако они еще не позволяют выявить четкий критерий, позволяющий прогнозировать землетрясения. Еще одним развивающимся методом прогнозирования землетрясений стали наблюдения за выходом радиоактивных газов, содержащихся в земной коре (в частности, радона) [96]. Поскольку любые деформации земной коры изменяют условия выхода радиоактивных газов из недр Земли, то их концентрация может послужить «индикатором напряженного состояния» земной коры. В связи с актуальностью создания надежных методов краткосрочного прогнозирования землетрясений исследование потоков тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли приобретает особую важность. Один из основных выводов данной работы заключается в том, что земная кора является активным источником нейтронов, и потоки нейтронов чутко реагируют на состояние земной коры и все динамические процессы, происходящие в ней, в том числе, и, по-видимому, очень интенсивно, на процессы, предшествующие землетрясениям и активизации вулканической деятельности. Соответственно, исследование потоков тепловых и медленных нейтронов вблизи земной коры предоставляет нам возможность для развития нового метода краткосрочного прогноза землетрясений [70,97]. Основными преимуществами использования наблюдения за потоками тепловых нейтронов вблизи земной коры является простота методики, отсутствие сложной аппаратуры, а также непосредственная зависимость, наблюдаемая между изменениями потоков нейтронов и динамическими процессами в земной коре [98, 99, 100]. Методы, основанные на этой зависимости, могут быть использованы и для прогнозирования других катаклизмов, в процессе которых земная кора испытывает деформации, а именно, для прогнозирования вулканической активности, естественных и техногенных катастроф.

Наряду с этим, как указывалось в Главе 5, такие явления, как пересечение Землей границ секторов Межпланетного Магнитного Поля, также сопровождается возрастанием потоков нейтронов вблизи земной поверхности [71]. Следовательно, земная кора, а вместе с ней и потоки тепловых и медленных нейтронов, реагируют на события, происходящие в космическом пространстве, а значит, анализ изменений потоков нейтронов вблизи земной коры может быть использован при разработке новых методов предсказания космической погоды [101].

6. Все изложенные выводы позволяют сделать заключение о том, что земная кора является активным источником нейтронов, действие которого испытывает значительные временные и пространственные вариации, а основной вклад которого обусловлен наличием в земной коре естественных радиоактивных газов.

В заключение пользуюсь случаем, чтобы выразить искреннюю благодарность за руководство работой и неизменную поддержку д.ф.-м.н. профессору Панасюку М.И. и к.ф.-м.н Кужевскому Б.М., а также всем сотрудникам Отдела космофизических исследований НИИЯФ МГУ за ценные замечания и советы в процессе создания и обсуждения работы.

1. Chadwick J. Nature, v.129, p.312,1932.

2. Montgomery C.G., Montgomery D.D. "The Intensity of Neutrons of Thermal Energy in the Atmosphere at Sea Level" Phys.Rev., v.56, p.10-12,1939.

3. Лятковская H.M., Горшков Г.В. «Доклады АН СССР», 25, стр.745,1939.

4. Yuan L.C., Ladenburg R. Bull.Amer.Phys.Society, v.23, p.21,1948.

5. Yuan L.C.L. "On the Measurement of Slow Neutrons in the Cosmic Radiation on a B-29 Plane" Phys.Rev., v.76, p.1268,1949.

6. R.C.Hames and S.A.Korff "Slow-Neutron Intensity at High Balloon Altitudes", Phys.Rev., v.l 20, p. 1460-1462,1960.

7. Hess W.N., Chupp E.L. "Cosmic Ray Neutron Energy Spectrum" Phys.Rev., v. 116, p.445-457, 1959.

8. S.A.Korff, M.S.George, and J.W.Kerr "The Energy Distribution of Neutrons in the Atmosphere", Phys.Rev., v. 73, p.l 133, 1948.

9. S.A.Korff and B.Hamermesh "The Energy Distribution and Number of Cosmic-Ray in the Free Atmosphere", Phys.Rev., v.69, p.l55-159, 1946.

10. Горшков Г.В., Зябкин В.А., Лятковская H.M., Цветков О.С. «Естественный нейтронный фон атмосферы и земной коры», М., Атомиздат, 1966.

11. Hess W.N. "Van Allen Belt Protons from Cosmic-Ray Neutron Leakage", Phys. Rev. Lett., v.3, pp. 11-13, 1959.

12. Hess W.N. "Measurement of the Neutron Flux in Space", Phys. Rev. Lett., v. 5, pp.48-50,1960.

13. Merker M. "Energetic Neutrons Leaking from the Top of the Atmosphere", Phys. Rev. Lett., v.29, pp.1531-1534, 1972.

14. Kanbach G., Reppin C., Schonfelder V. "Support for Crand Theory from Measurements of Earth Albedo Neutrons between 70 and 250 MeV", J.Geophys.Res., v.79, p.5159-5165,1974.

15. Newkirk L.L. J.Geophys.Res., v.68, p.1825, 1963.

16. Staker W.P. "A Determination of the High Altitude Latitude Dependence in Cosmic-Ray Neutron Intensity" Phys.Rev., \M, p.52-57,1950.

17. Simpson J.A., Uretz R.B. "On the Latitude Dependence of Nuclear Disintegrations and Neutrons at 30,000 Feet"Phys.Rev., v.76, p.569-570, 1949.

18. Yuan L.C.L., "On the Latitude Dependence of the Absolute Neutron Intensities in Cosmic Radiation" Phys.Rev., v.76, p.1267-1268,1949.

19. Yuan L.C.L. "The Neutron Density in the Free Atmosphere up to 67,000 Feet" Phys.Rev., v.74, p.504-505, 1948.

20. Yuan L.C.L., "The Neutron Density in the Free Atmosphere up to 100,000 Feet" Phys.Rev., v.77, p.728-729, 1950.

21. Yuan L.C.L., "Distribution of Slow Neutrons in Free Atmosphere up to 100,000 Feet" Phys.Rev., v.81, p.175-184, 1951.

22. Davis W.O. "Energy and Density Distribution of Cosmic Ray Neutrons" Phys.Rev., v.80, p.150-154,1950.

23. Fowler W.B. "Altitude Dependecne of Neutron Production by Cosmic-Ray Particles" Phys.Rev., у.19, p. 178-179, 1950.

24. H. A. C. Neuburg, R. K. Soberman, M. J. Swetnick, and S. A. Korff " High-Altitude Cosmic-Ray Neutron Density at the Geomagnetic Pole", Phys.Rev., v. 97, pp. 12761279, 1955.

25. H. A. Bethe , S. A. Korff, G. Placzek " On the Interpretation of Neutron Measurements in Cosmic Radiation", Phys.Rev., v. 57, pp.573-587, 1940.

26. H.M. Agnew, W.C. Bright and Darol Froman "Distribution of the Neutrons in the Atmosphere", Phys. Rev., v.72, pp. 203-206, 1947.

27. Соколов В.Д. "Исследование медленных нейтронов в атмосфере и альбедо нейтронов", автореферат диссертации Изд-во МГУ, 1966.

28. Филиппов Е.М. «Ядерная геофизика», 2 тома, Наука, Сибирское отделение, Новосибирск, 1973.

29. Плаксин И.Н., Старчик Л.П. «Ядерно-физические методы контроля вещественного состава», Наука, 1966.

30. Иващенко Г.А. «Контроль влажности продуктов обогащения методом протонов отдачи», Кандидатская диссертация, М., 1969.

31. Плаксин И.Н., Джемардьян Ю.А., Малышева Н.Г., Старчик Л.П. «Исследования факторов, влияющих на определение лития и бора в продуктах обогащения по ядерной реакции (п, а)», Цветные металлы, 1965, №6.

32. Межиборская Х.Б. «Фотонейтронный метод определения бериллия», Госатомиздат, 1961.

33. Горшков Г.В., Лятковская Н.М. «Нейтронный каротаж», Вестник ЛГУ, 1946, №2.34. http://npf-geofizika.ru/leuza/gti/termin/karotazh/

34. Masahiro Kodama "Ground albedo neutrons produced by cosmic radiation", Journal Of the Physical Society of Japan, Vol.52, No 5, May 1983, pp.1503-1504.

35. A.M.Preszler, G.M.Simnett and R.S.White, "Angular Distribution and Altitude Dependence of Atmospheric Neutrons from 10 to 100 MeV", J. Geophys. Res., v.79, pp. 17-22, 1974.

36. Masahiro Kodama, Shoko Kudo, Takatoshi Kosuge "Application of atmospheric neutrons to soil moisture measurement", Soil Science, Vol.140, No.4, October 1985, pp.237-242.

37. В.М.Бондаренко, Н.В.Демин, Б.М.Кужевский "Формирование потоков литосферных нейтронов под воздействием радиоактивности и влажности горных пород", «Геология и разведка. Известия вузов», 2004, №3, стр.53-57.

38. Masahiro Kodama "An introduction to applied cosmic ray physics", Japanese Journal of Applied Physics, Vol.23, No.6, June 1984, pp.726-728.

39. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Шаврин П.И. «Анизотропия тепловых нейтронов в атмосфере Земли», Геомагнетизм и аэрономия, т.35, №2, стр.166-170,1995.

40. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Шаврин П.И., Беляева Е.А., Сироткин И.И. «Вариации концентрации нейтронов в поле тепловых нейтронов земной атмосферы», препринт НИИЯФ МГУ 96-7/414, М., 1996.

41. Барсуков О.А., Коломеец Е.В. «Радиационные аспекты исследования космического излучения в стратосфере», стр. 58-59, М., 1985.

42. Kuzhevskij В.М., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I., Shavrin P.I., Volodichev N.N. "Strong increase of neutron flux during July 22, 1990 solar eclipse", Proceedings of the 22-ndICRC, Dublin, v.3,1991, pp.689-692.

43. В.Ф.Остапенко, М.А.Жусупов, В.А.Красноперов, Н.Б Узбеков, Б.М.Кужевский «Изучение вариаций потока нейтронов в сейсмически активной местности как предвестника землетрясений», Сб. Физические проблемы экологии, №5, стр. 149152, 1999.

44. Володичев Н.Н., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Шаврин П.И. "Регистрация нейтронов и гамма-квантов космического происхождения на аэростатах", Препринт НИИЯФ МГУ 90-3/149,1990.

45. Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I., Shavrin P.I., Volodichev N.N. "Neutron 0-decay contribution to soft-electron intensity in the atmosphere", 20th International Cosmic Ray Conference, Moscow, Nauka, 1987, V.4, pp.266-268.

46. H.H. Володичев, О.Ю. Нечаев, М.И. Панасюк, П.И. Шаврин. Измерение потока электронов, образованных бета-распадом нейтронов в нижней атмосфере в 19771987гг. Материалы Всесоюзной конференции по космическим лучам. Алма-Ата: Изд. КазГу, 1988.4.2. С.141-143.

47. Н.Н. Володичев, О.Ю. Нечаев, М.И. Панасюк, П.И. Шаврин. Природа избытка электронов с Е < 1 МэВ в нижней атмосфере. Космические лучи. Изд. Междуведомственного Геофизического Комитета РАН, 1992. № 26. С 92-97.

48. Володичев Н.Н., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И. «Резкое возрастание потока нейтронов во время солнечного затмения 22 июля 1990 года», Космические исследования, т.30, №3, стр.422-424, 1992.

49. N.N.Volodichev, B.M.Kuzhevskij, O.Yu.Nechaev, M.I.Panasyuk and P.I.Shavrin. Strong increase of neutron flux during 22 July, 1990 Eclipse. Proc. 22nd Intern. Cosmic Ray Conf. (Dublin, Ireland, 11-23 August,1991). 1991.V.3.P.689-692.

50. Володичев H.H., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Шаврин П.И. «Всплеск интенсивности нейтронов во время полутеневого лунного затмения 26 июля 1991 года», Космические исследования, 1993, т.31, вып.4, стр.120-122.

51. Volodichev N.N., Kuzhevskij В.М., Nechaev O.Yu. and Shavrin P.I. "The Effect of Neutron Intensity Increase Formation during New-Moon and Full-Moon Periods", 24th ICRC, Rome, 1995, V.4, pp. 1151 -1154.

52. N.N. Volodichev, B.M. Kuzhevskij, O.Yu. Nechaev, M.I. Panasyuk, A.N. Podorolsky, P.I. Shavrin. Neutron flux from Earth surface at Newmoon and Fullmoon. 25th Intern. Cosmic Ray Conf. Durban 30 July-6 Aug. 1997. V. 2. P. 441-444.

53. Володичев H.H., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Шаврин П.И. «Явление возникновения всплесков интенсивности нейтронов во время фаз новолуний и полнолуний», Космические исследования, т.35, №2, стр.144-154, 1997.

54. Florkowski Т., Kostka T., Kotas M. "Measurement of underground neutron flux", Nuclear Geophysics, Vol.6, №2, pp.243-248,1992.

55. Королев В.И., Чайковский В.Г. «Высокоэффективные счетчики с Не3», Приборы и техника эксперимента, 1969, №4, стр.208.

56. Панасюк М.И., Шаврин П.И., Нечаев О.Ю., Братолюбова-Цулукидзе JI.C., Маркелова Т.Н., Сараева М.А. «Многоцелевой детекторный модуль для регистрации нейтронов в околоземном пространстве», Препринт НИИЯФ МГУ 90-13/159,1990.

57. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Сигаева Е.А. "Анизотропия потоков тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли", Вестник МГУ, Серия 3. Физика и Астрономия, №1,2001.

58. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Сигаева Е.А. «Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли», Вестник МГУ, Серия 3. Физика и Астрономия, №1, стр.55-58,2002.

59. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Сигаева Е.А. "Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли (возмущенный период)", Сб. Физические проблемы экологии, №7, стр.101-109, 2001

60. Kuzhevskij В.М., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I., Sigaeva E.A., Volodichev N.N., Zakharov V.A. Neutron field of the Earth, Origin and Dynamics, The Journal of the Korean Association for Radiation Protection, Vol.26, p.315-319, 2001.

61. Melchior P. The Tides of the Planet Earth, Pergamon Press, Oxford, 1983.

62. Beliaeva E.A., Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu. Physical basis of a forecasting method for earthquakes and volcanos' activity according observations of variations of neutron flux near the Earth's crust, General Assemble IUGG-99, Birmingham.

63. Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I., Sigaeva E.A. "Studies of Neutron Distributions near the Earth Surface in Order to Predict Space Weather", Proceedings ofWDS'02, Prague, Part 2, pp.258-262, 2002.

64. Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Sigaeva E.A. "Distribution of neutrons near the Earth surface", Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol.3,2003, pp.2^5

65. Segre, E. Experimental nuclear physics, V.l, 1995.

66. Burian, I. Ann. de l'Assosiation beige de Radioprotection, V.21, №1, p.396 1966.

67. Рудаков В.П., Войтов Г.И., Курков О.А., Чайка В.П. "Доклады Академии Наук", т.343, №3, стр.389, 1995.

68. Володичев Н.Н., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И., Подорольский А.Н. «Астрогеофизические причины всплесков интенсивности нейтронного излучения и сейсмоактивность Земли», Препринт НИИЯФ МГУ 2001-5/645, 2001.

69. Anderson, W., Moynerod, W.V., Turneng, R.C., Nature, 1954, V.l74, p.424.

70. Сердюкова A.C., Капитанов Ю.Т. «Изотопы радона и продукты их распада в природе», М., Атомиздат, 1975.

71. Власов Н.А. «Нейтроны», М., Наука, 1971.

72. Бекуртц К., Виртц К. "Нейтронная физика", М., Атомиздат, 1968.

73. Адамчук Ю.В. "Атлас эффективных нейтронных сечений", М., 1995.

74. Минеев Ю.В. «Космические исследования. Научные и технологические результаты», ВИНИТЛ, т.32, стр.118,1990.

75. Чарахчьян Т.Н., Володичев H.H., Нечаев О.Ю., Савенко И.А. «Изучение особенностей энергетического спектра электронов малой энергии в нижних слоях атмосферы, Космические лучи, М., Радио и связь, №23, с.33-37,1983.

76. Володичев H.H., Захаров В.А., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Сигаева Е.А. «Земная кора активный источник нейтронов», Вестник МГУ, Серия 3. Физика и Астрономия, №5, стр.69-73,2002

77. Беляева Е.А., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Панасюк М.И. «Источники нейтронов и природа временных вариаций потока нейтронов вблизи земной коры». Сб. Физические проблемы экологии, № 4, с. 89-96, 1999.

78. Гайворонская Т.Б. «Влияние сейсмической активности на ионосферу (обзор)», Препринт ИЗМИР АН №36 (983), 1991.

79. Сытинский А.Д. «Связь сейсмичности Земли с солнечной активностью и атмосферными процессами», JL: Гидрометеоиздат, 1987,175 с.

80. Барляева Т.В., Морозова А.Л., Пудовкин М.И. «Влияние космических факторов на развитие землетрясений», Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика-99», С.-Петербург, 912 ноября 1999г., стр.8-19.

81. Липеровский В.А., Похотелов O.A., Шалимов С.Л. «Ионосферные предвестникиземлетрясений», М.: Наука, 1992, 315 с.

82. Гохберг М.Б., Колоколов Л.Е., Липеровский Л.А. и др. «О возмущениях в F-области ионосферы перед сильными землетрясениями», Известия АН СССР, Физика Земли, №4, стр. 12-20, 1988.

83. Хакимов Ф.Х., Липеровский В.А., Шалимов С.Л. «О возмущениях в ионосфере перед рядом землетрясений в Таджикистане 1987 года», Доклады АН Таджикской ССР, т.32, №12, стр.824-827,1989.

84. Канониди Х.Д., Колоколов J1.E., Мараховскимй А.В. «Пространственно-временная динамика ионосферных возмущений типа (6foF2) и ионосферные предвестники землетрясений», Препринт ИЗМИР АН №33 (918), 1990.

85. Попов К.В. «Возмущения в Е и F областях среднеширотной ионосферы при сейсмической активности», Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, М., 2002.

86. Силина А.С. "Некоторые эффекты в ночной среднеширотной ионосфере перед землетрясениями", Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, М., 2002.

87. Уткин В.И. «Газовое дыхание Земли», http://www.nature.ru/

88. Kuzhevskij В.М., Nechaev O.Yu., Sigaeva E.A., Zakharov V.A. "Neutron flux variations near the Earth's crust. A possible tectonic activity detection", Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol.3, , 2003 ,pp. G37-G 45.

89. Volodichev N.N., Kuzhevskij B.M., Nechaev O.Yu., Panasyuk M.I., Podorolskij A.N., Shavrin P.I. "Solar-Lunar-Terrestrial Interaction: Bursts of Neutron Emission and Seismic Activity", International Journal of Geomagnetism and Aeronomy, 2003, v.4, №3.

90. H.H. Володичев, Б.М. Кужевский, О.Ю. Нечаев, М.И. Панасюк, А.Н. Подорольский, П.И. Шаврин. Солнечно-лунно-земные связи: всплески нейтронного излучения и сейсмоактивность. Астрономический вестник. 2000. Т.34. № 2. С. 188-190.