где: Y эфф – спектральная плотность потока энергии УФ-радиации ( УФР)
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Основные вещества, загрязняющие атмосферу. 2. Очистка выбросов в атмосферу от примесей. 3. Источники загрязнения и стратегия борьбы с загрязнениями. 4. Кислотные осадки. 5. Парниковый эффект. 6. Нарушение озонового слоя.
Литература: [I; 2; 3; 4].
Задача № 3
РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (УФ-ДИАПАЗОН) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЛЩИНЫ ОЗОНОВОГО СЛОЯ
Содержание озона в атмосфере - важный фактор в формировании интенсивности и спектрального распределения УФ - солнечной радиации в области В (280-320 нм). Даже относительно небольшое изменение концентрации озона в атмосфере ведет к значительным изменениям интенсивности жесткой составляющей УФ-радиации вблизи поверхности Земли. В настоящей задаче необходимо: а) установить зависимость уровня УФ-радиации от толщины озонового слоя; б) рассчитать допустимое время пребывания человека под воздействием солнечной радиации. Энергетическая светимость Солнца, в зависимости от длины волны испускаемого электромагнитного излучения, близка к светимости абсолютно черного тела, нагретого до температуры 6000 К. Она описывается уравнением Планка:
r(l, T) = Для коротковолновой (ультрафиолетовой) ее части справедлива формула Вина: r( , T) = exp , Где h- постоянная Планка, h = 6, 63 • 10-34 Дж с; - длина волны электромагнитного излучения, м; k - постоянная Больцмана, k = 1, 38 • 10-23 Дж/К; T - температура, по абсолютной шкале температур, К; с - скорость света, c = 3 108 м/с; p - 3, 14…. Умножая r( , T) на площадь поверхности солнца, получим полную спектральную светимость Солнца:
R( , T) = r( , T) 4 p× ,
где Rс – радиус солнца, Rс = 6, 96 108 м. Разделив R( , T) на площадь сферы с радиусом, равным расстоянию от Солнца до Земли ( R0-3 = 150 • 109 м), получим Q( , Т) спектральную плотность потока лучистой энергии Солнца в ультрафиолетовой области, достигающей верхних слоев атмосферы Земли:
Q( , Т) = . Таким образом, Q( ) = , Вт/м3; (при расчетах Т = 6000 К). Излучение с длиной волны 280-320 нм (по медицинской терминологии - область В) - наиболее важное для изучения повреждающего действия солнечной радиации, полностью определяется содержанием озона в атмосфере Земли, без учета влияния молекулярного и аэрозольного рассеивания. С учетом же этих факторов солнечную радиацию на поверхности Земли (ультрафиолетовая область) будем определять из соотношения: , Вт/м3, где a - коэффициент поглощения озона, 1/см; b - коэффициент молекулярного рассеивания; s - коэффициент аэрозольного рассеивания; c - толщина озонового слоя, см. Следует заметить, что , m, z - коэффициенты, зависящие от угла между нормалью к поверхности Земли и направлением распространения ультрафиолетового излучения, при < 65°, . Чтобы определить эффективную энергетическую освещенность, создаваемую широкополосным источником излучения, по сравнению с действием источника излучения с длиной волны 270 нм, обладающим максимальной эффективностью, воспользуемся формулой: Yэфф = , Вт / м2, где: Y эфф – спектральная плотность потока энергии УФ-радиации ( УФР) (для каждой длины волны); Sli– относительная спектральная эффективность излучения, безразмерная величина ( табл. 3. 1 ); Dl - интервал длин волн, Dl = 10-8 м. Допустимое время облучения УФИ можно определить разделив 30 Дж/м2 (предельно допустимая энергетическая доза облучения УФИ для l = 270 нм) на эффективную энергетическую освещенность: t доп. = , с
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|