რადიაციარედაქტირება

რადიაციული ფონირედაქტირება

ეს არის გამოსხივება, რომელიც მომდინარეობს კოსმოსური და მიწიერი წარმოშობის ბუნებრივი წყაროებიდან და აგრეთვე ხელოვნური რადიონუკლდებისგან, რომლებიც გაფანტულია ბუნებაში ადამიანის საქმიანობის შედეგად.

რადიაციულ ფონს ქმნის:

  1. ბუნებრივი რადიაციული ფონი
  2. ტექნოგენურად შეცვლილი ბუნებრივი რადიაციული ფონი
  3. ხელოვნური რადიაციული ფონი

ბუნებრივი რადიაციული ფონი შედგება გარეგანი და შინაგანი დამსხივებელი წყაროებისგან.

გარეგანი დასხივების კომპონენტებია:

  1. კოსმოსური გამოსხივება
  2. ნიადაგის გამოსხივება
  3. ატმოსფეროს გამოსხივება

შინაგანი დასხივების კომპონენტები არის ადამიანის ორგანიზმში შემავალი რადიონუკლიდები. ესენია:

  1. U-ის და Th-ის ოჯახების ელემენტები
  2. რადიონუკლიდები, რომელთაც ოჯახები არ აქვთ — K, Rb
  3. ბუნების მიერ „ხელოვნურად“ შექმნილი რადიონუკლიდები — C, H

ტექნოგენურად შეცვლილი ბუნებრივი რადიაციული ფონი:

  1. წიაღისეულის ამოღება
  2. სხვადასხვაგვარი საწვავის წვა
  3. სასუქის გამოყენება
  4. შენობების მშენებლობა
  5. ფრენა დიდ სიმაღლეზე
  6. საყოფაცხოვრებო დასხივება (მანათობელი საათები, ტელევიზორი, კომპიუტერი, მობილური ტელეფონი და ა. შ.)

ხელოვნური რადიაციული ფონი:

  1. ატომური იარაღის აფეთქება
  2. სახალხო მეურნეობაში ხელოვნური რადიონუკლიდების გამოყენება
  3. ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაცია
  4. ატომური ენერგიის გამოყენება სხვადასხვა სფეროში
  5. ავარიები ბირთვულ-ენერგეტიკულ დანადგარებზე

XIX ს. დასასრულსა და XX ს. შუა წლებში აღინიშნება გამოსხივების სფეროში მნიშვნელოვანი აღმოჩენები.

1895 წ. გერმანელმა მეცნიერმა ვილჰელმ კონრად რენტგენმა აღმოაჩინა X სხივები, რომელიც გამოიყენება მედიცინაში რენტგენოდიაგნოსტიკასა და სხივურ თერაპიაში. 1896 წ. ფრანგმა მეცნიერმა ანრი ბეკერელმა აღმოაჩინა ბუნებრივი რადიოაქტივობა. 1934 წ. ცოლ-ქმარმა ირენ და ფრედერიკ ჟოლიო-კიურიმ აღმოაჩინეს ხელოვნური რადიოაქტივობა. რადიაციული ჰიგიენა როგორც მეცნიერება ჩამოყალიბდა XX საუკუნეში. მის ერთ-ერთ ფუძემდბლად აღიარებულია რადიობიოლოგიის ფუძემდებელი ივანე თარხნიშვილი. 1904 წ. მის მიერ პირველად რუსეთში, ცარსკოე სელოში, შესწავლილ იქნა ჰაერის რადიოაქტივობა.

რადიოაქტიური გამოსხივება მაიონებელი გამოსხივებაა, წარმოიქმნება რადიოაქტიური ნივთიერებებისგან, რომელიც ატომის დაშლით ხდება. დროის ერთეულში დაშლილ ატომების რაოდენობას რადიოაქტიური აქტივობა ეწოდება. მისი ერთეულია კიური — Ci. ბუნებრივი რადიოაქტივობის აღმოჩენის შემდეგ, გაირკვა, რომ რადიუმის ბირთვში მიმდინარე გარდაქმნების შედეგად გამოტყორცნილი გამოსხივება არაერთგვაროვანია და შედგება — α, β და γ სხივებისგან. α ნაწილაკი ორმაგი დადებითი მუხტის მქონე ჰელიუმის ბირთვია, ნივთიერებაში შეღწევის უნარი არ აქვს. β სხივები ელექტრონების ნაკადია. მისი მოძრაობა ნივთიერებაში ტეხილია. ქსოვილებში ოდნავ მეტი შეღწევადობით ხასიათდება (რამდენიმე მილიმეტრი). γ სხივები ელექტრომაგნიტური სხივებია. ხასიათდება ნივთიერებაში მაღალი შეღწევის უნარით. მისი სრული შეკავება ხდება 15სმ-იანი ტყვიის ეკრანით. რენტგენის სხივები, რომელიც ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას წარმოადგენს, მაგრამ γ-სგან განსხვავებით წარმოიქმნება ელექტრონების დამუხრუჭების შედეგად. მისი შეღწევადობა ნივთიერებაში საკმაოდ მაღალია. არის ასევე ნეიტრონული გამოსხივება რომელიც ნეიტრონების ნაკადს წარმოადგენს, მას დიდი ბიოლოგიური მოქმედება აქვს, რადგან ელექტრნეიტრალობის გამო ხასიათდება ქსოვილებში განუსაზღვრელი გამავლობის უნარით. მათგან დასაცავად გამოიყენება წყალბადშემცველი ნივთიერებები — წყალი, პარაფინი, გრაფიტი.

მზის რადიაცია

მზის მიერ გამოსხივებულ სხივურ ენერგიას ანუ ელექტრომაგნიტური ტალღების სპექტრს, მზის რადიაცია ეწოდება. ამ სპექტრს დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ პირობითად ყოფენ 3 ნაწილად: ულტრაიისფერ (ტალღათა სიგრძე 0.01-0.39 მკმ), ხილულ (0.40-0.76 მკმ) და ინფრაწითელ 90.76-4.0 მკმ). სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილის ქვემოდ რენტგენის გამოსხივებაა, ხოლო ინფრაწითელი ნაწილის ზემოთ - მზის რადიოგამოსხივებაა. მეტეოროლოგიაში გამოსხივებას 0.1-4.0 მკმ ტალღათა სიგრძის დიაპაზონში მოკლეტალღოვანი, ტალღებს 4 - დან 100 - მდე მკმ - გრძელტალღოვანი გამოსხივება ეწოდება. ამრიგად, მზის გამოსხივება მოკლეტალღოვანია.

მზე დედამიწის საშუალო მანძილზე ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში მზის სხივებისადმი  მართობულ ზედაპირზე მოსული მზის რადიაციის ინტენსივობას მზის მუდმივა ეწოდება. უახლესი მონაცემებით მზის მუდმივა შეადგენს 5 = 1,37 კვტ/მ2. ატმოსფეროს ზედა საზღვარზე მოსული მზის რადიაციის 43 % აირეკლება  და მხოლოდ 57 % შთაინთქმევა დედამიწის მიერ, აქედან 14 % შთაინთქმევა ატმოსფეროს მიერ, ხოლო 43 % აღწევს დედამიწამდე პირდაპირი და გაბნეული რადიაციების სახით.

დედამიწის ატმოსფეროში რადიაციული ნაკადები სხვადასხვა მდგენელებად გვევლინება.  მზის რადიაციის ის ნაწილი, რომელიც აღწევს დედამიწამდე პარალელური სხივების კონათა სახით პირდაპირ რადიაციას წარმოადგენს. მზის რადიაციის გარკვეული ნაწილი განიბნევა ატმოსფეროში ღრუბლებზე, სხვადასხვა ნაწილაკებზე და დედამიწაზე გაბნეული სახით მოდის. პირდაპირი და გაბნეული რადიაციების ჯამი ჯამურ რადიაციას ქმნის.

დედამიწაზე მოსული ჯამური რადიაციის ნაწილი შთაინთქმევა დედამიწის მიერ, ნაწილი კი აირეკლება. ისინი ქმნიან შესაბამისად შთანთქმულ და არეკვლილ რადიაციებს. ქვეფენილი ზედაპირის არეკვლიანობის თვისება დამოკიდებულია მის ფიზიკურ თვისებებზე და ხასიათდება ალბედოთი. ალბედო არის არეკვლილი რადიაციის შეფარდება დაცემულ ანუ ჯამურ რადიაციასთან და გამოისახება პროცენტებში. მაგალითად, ახალი მოსული თოვლის ალბედო 80-95 %-ია, ხოლო მუქი ნიადაგების ალბედო -5-10 %. დედამიწის ზედაპირი შთანთქავს რა მზის პირდაპირ (მოკლეტალღოვან) რადიაციას, თვითონ ხდება გამოსხივების წყარო და ასხივებს გრძელტალღოვან გამოსხივებას. ამ გამოსხივებული ენერგიის ნაწილი მიდის საპლანეტათაშორისო სივრცეში და ნაწილი კი მნიშვნელოვნად შთაინთქმევა ატმოსფეროს მიერ. ამ შთანთქმაში დიდ როლს ასრულებს წყლის ორთქლი, ოზონი, მტვერი და სხვადასხვა აირები. ამის შედეგად ატმოსფერო თბება და თავის მხრივაც ასხივებს გრძელტალღოვან გამოსხივებას. ამ გამოსხივების ნაწილი მიმართულია დედამიწისკენ.  ამრიგად, ატმოსფეროში წარმოიქმნება გრძელტალღოვანი რადიაციის 2 ნაკადი: ერთი წარმოადგენს ქვეფენილი ზედაპირის გამოსხივებას და მიმართულია ზემოთ, ხოლო მეორე წარმოადგენს ატმოსფეროს გამოსხივებას და მიმართულია ქვემოთ. მათ სხვაობას უწოდებენ ქვეფენილი ზედაპირის ეფექტურ გამოსხივებას.

      ქვეფენილი ზედაპირის რადიაციული ბალანსი წარმოადგენს სხვაობას სხივური ენერგიის მოსულ და წასულ ნაწილებს შორის ანუ რადიაციული ბალანსი უდრის ქვეფენილი ზედაპირის მიერ შთანთქმული ენერგიის რაოდენობას. მას უწოდებენ მოკლეტალღოვან რადიაციულ ბალანსს. ეფექტური გამოსხივება არის გრძელტალღოვანი რადიაციული ბალანსი,  ხოლო სრული რადიაციული ბალანსი განისაზღვრება როგორც სხვაობა მოკლეტალღოვან და გრძელტალღოვან გამოსხივებებს შორის.

      ამრიგად დედამიწის ზედაპირისათვის რადიაციული ბალანსის დადებითი ნაწილი იქნება-შთანთქმული პირდაპირი რადიაცია (S') და გაბნეული რადიაცია (D), აგრეთვე ატმოსფეროს მიერ  უკუგამოსხივება (E), ხოლო რადიაციული ბალანსის უარყოფითი ნაწილია არეკვლილი რადიაცია (R) და დედამიწის ზედაპირის გამოსხივება (Eс). რადიაციული ბალანსის განტოლება მიიღებს შემდეგ სახეს:

B = (S' + D — R) — (E — b·E) = Q·(1-A) — Eეფ                    

·                    B — რადიაციული ბალანსია;

·                    S' — მზის პირდაპირი რადიაცია;

·                    D — მზის გაბნეული რადიაცია;

·                    R — მზის არეკვლილი რადიაცია;

·                    Q — მზის ჯამური რადიაცია;

·                    E — დედამიწის გამოსხივება

·                    E — ატმოსფეროს უკუგამოსხივება;

·                    b — ქვეფენილი ზედაპირის შთანთქმის კოეფიციენტი;

·                    A — ქვეფენილი ზედაპირის ალბედო;

·                    Eეფ — ქვეფენილი ზედაპირის ეფექტური გამოსხივება.

ქვეფენილი ზედაპირის რადიაციული ბალანსი შეიძლება იყოს დადებითიც და უარყოფითიც. ჩვენ განედებში რადიაციული ბალანსი დღისით და ზაფხულში დადებითია, ღამით და ზამთარში უარყოფითი. დადებითი რადიაციული ბალანსის შემთხვევაში ქვეფენილი ზედაპირი უფრო მეტ მოკლეტალღოვან რადიაციას შთანთქავს, ვიდრე გამოასხივებს გრძელტალღოვან რადიაციას და ამიტომ თბება. უარყოფითი რადიაციული ბალანსის შემთხვევაში შებრუნებული სურათი გვაქვს: გამისხივებული გრძელტალღოვანი რადიაცია აღემატება შთანთქმულ მოკლეტალღოვან რადიაციას, რაც იწვევს ქვეფენილი ზრდაპირის გაცივებას.

რადიაციული ბალანსი უდიდესია ეკვატორთან და პოლუსებისკენ იკლებს, თუმცა მისი განაწილება მთლად არ შეესაბამება განედურ ზონალობას და დარღვეულია დედამიწის ზედაპირის, კონტინენტების, მთათა სისტემების, ოკეანის, არაერთგვაროვნების გამო.


ლიტერატურა

·  ე.ელიზბარაშვილი. კლიმატოლოგია. სოხუმის უნივერსიტეტი, 2020, https://elibrary.sou.edu.ge/ge/books/klimatologia/828

· ე.ელიზბარაშვილი. საქართველოს ჰავა, თბილისი, 2017, 360 გვ.

· samukaSvili r. kavkasiis teritoriis radiaciuli reJimi. Tbilisi, 2015, 338 gv.

·        Будыко М. И. Атлас теплового баланса, Л.: Изд. ГГО, 1955 (ред.);

·         Будыко М. И. Тепловой баланс земной поверхности, Л., 1956.

·        Будыко М. И. Атлас теплового баланса земного шара. М.: Межведомственный геофизический комитет, 1963

·        Гвасалия Н.С. Тепловой баланс Грузии. Тб.,1986.

  • Цуцкиридзе Я.А. Радиационный и термический режимы территории Грузии. Тр. ЗакНИГМИ, вып. 23(29), Л., 1976.