<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Солнечно-земная физика</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2712-9640</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">7334</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/13500</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Results of current research</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Nature of gamma radiation variations during atmospheric precipitations</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Природа вариаций гамма-излучения во время осадков</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Германенко</surname>
       <given-names>Алексей Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Germanenko</surname>
       <given-names>Aleksey Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>alex.germanenko@gmail.com</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Балабин</surname>
       <given-names>Юрий Васильевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Balabin</surname>
       <given-names>Yuriy Vasilyevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>balabin@pgia.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гвоздевский</surname>
       <given-names>Борис Борисович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gvozdevsky</surname>
       <given-names>Boris Borisovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>gvozdevsky@pgia.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Щур</surname>
       <given-names>Леонид Исаакович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Schur</surname>
       <given-names>Leonid Isaakovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>schur@pgia.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Полярный геофизический институт КНЦ РАН</institution>
     <city>Апатиты</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Polar Geophysical Institute KSC RAS</institution>
     <city>Apatity</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Полярный геофизический институт КНЦ РАН</institution>
     <city>Апатиты</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Polar Geophysical Institute KSC RAS</institution>
     <city>Apatity</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Полярный геофизический институт КНЦ РАН</institution>
     <city>Апатиты</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Polar Geophysical Institute KSC RAS</institution>
     <city>Apatity</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Полярный геофизический институт КНЦ РАН</institution>
     <city>Апатиты</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Polar Geophysical Institute KSC RAS</institution>
     <city>Apatity</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2016-03-17T00:00:00+03:00">
    <day>17</day>
    <month>03</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2016-03-17T00:00:00+03:00">
    <day>17</day>
    <month>03</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <volume>2</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>56</fpage>
   <lpage>63</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/7334/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/7334/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В Полярном геофизическом институте создана комплексная установка, на которой ведется непрерывный мониторинг различных компонент вторичных космических лучей. Обнаружены возрастания гамма-излучения во время осадков. Возрастания происходят круглый год, вне зависимости от сезона. Серия экспериментов показала, что загрязнение осадков какими-либо радионуклидами естественного или искусственного происхождения отсутствует. Спектр излучения не имеет каких-либо характеристических линий элементов. Предложен механизм, удовлетворительно описывающий данное явление.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The complex facility for continuous monitoring of various components of secondary cosmic rays was developed in the Polar Geophysical Institute. Increases in gamma-radiation during precipitation are found to occur during the year regardless of a season. As shown in a series of experiments, there is no precipitation pollution by any radionuclides of natural or artificial origins. Radiation spectrum does not have any characteristic lines of elements. The mechanism which satisfactorily describes this phenomenon was proposed.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Гамма-излучение</kwd>
    <kwd>осадки</kwd>
    <kwd>возрастание</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Gamma radiation</kwd>
    <kwd>precipitation</kwd>
    <kwd>increase</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>ВВЕДЕНИЕ На станциях космических лучей (КЛ) в Апатитах и Баренцбурге Полярного геофизического института (ПГИ) в течение нескольких лет ведется непрерывный мониторинг различных компонент вторичных КЛ. Проводится он при помощи комплексной установки, включающей три детектора нейтронов для различных диапазонов энергий, детектор заряженной компоненты и детектор гамма-излучения. Вскоре после начала мониторинга было открыто новое явление — возрастание гамма-фона при осадках. Влияние грозовых облаков на поток вторичных КЛ в глубине атмосферы является известным фактом [Лидванский, Хаердинов, 2007; Mendonҫa et al., 2011]. Основной причиной возникновения избыточного потока КЛ во время гроз являются частицы, ускоренные сильными электрическими полями внутри грозового облака. Влияние обычной (негрозовой) облачности на поток гамма-квантов впервые было обнаружено именно в ПГИ при мониторинге низкоэнергичного рентгеновского (гамма) фона [Германенко и др., 2010; Germanenko et al., 2011]. Регистрировались возрастания, как правило, связанные с атмосферными осадками. Следует отметить, что в субарктическом регионе (Апатиты) грозы случаются редко, а возрастания гамма-фона при осадках наблюдаются круглый год. Было установлено, что наблюдаемые возрастания гамма-фона не связаны с какими-либо антропогенными или природными радионуклидами, а являются следствием изменения условий взаимодействия космического излучения с атмосферой [Балабин и др., 2014]. Тем не менее в качестве причины возрастаний, связанных с осадками, мы предполагаем электрическое поле негрозовых облаков. Это поле, пусть не такое сильное, как в грозовых облаках, доускоряет заряженные частицы, которые затем производят дополнительное тормозное рентгеновское (гамма) излучение, проникающее до уровня земли. Поскольку нет устоявшейся границы, отделяющей рентгеновское излучение от гамма-излучения (по одним источникам, это энергия покоя электрона 510 кэВ, по другим — энергия от нескольких МэВ), в данной работе оба эти определения являются синонимами, а их выбор в конкретном месте статьи определяется удобством построения фразы, тем более что исследуемый нами диапазон электромагнитного излучения (от 20 кэВ до 5 МэВ) заведомо захватывает области обоих определений. В дальнейшем в нашей работе определения «рентгеновское» и «гамма» равнозначны и означают электромагнитное излучение от 20 кэВ до 5 МэВ.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Балабин Ю.В., Германенко А.В., Гвоздевский Б.Б., Вашенюк Э.В. Вариации естественного рентгеновского фона в полярной атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 3. С. 376-386. DOI: 10.7868/S0016794014020023.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Balabin Y.V., Germanenko A.V., Gvozdevsky B.B., Vashenyuk E.V. Variations in the natural X-ray background in the polar atmosphere // Geomagnetism and Aeronomy. 2014. V. 54, no. 3. pp. 347-356. DOI: 10.1134/S0016793214020029.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. 492 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dorman L.I. Eksperimental’nye i teoreticheskie osnovy astrofiziki kosmicheskikh luchei [Experimental and Theoretical Foundations of Cosmic Ray Astrophysics]. Moscow, Nauka Publ., 1975. 463 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Германенко А.В., Балабин Ю.В., Вашенюк Э.В. и др. Вариации естественного гамма-фона во время выпадения атмосферных осадков // Вестник Кольского научного центра РАН. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2010. Вып. 3. С. 104-109.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dorman L.I. Meteorologicheskie effekty kosmicheskikh luchei [Meteorological Effects of Cosmic Rays]. Moscow, Nauka Publ., 1972, 211 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 20426-82. Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения. М., 1983. 25 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Germanenko A.V., Balabin Yu.V., Vashenyuk E.V., et al. Natural gamma background variations during precipitation. Vestnik Kol’skogo Nauchnogo Tsentra RAN [Bulletin of Kola Science Centre of RAS]. 2010, iss. 3, pp. 104-109 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Григорьев И.С., Мелихов Е.З. Физические величины: справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1231 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Germanenko A.V., Balabin Yu.V., Gvozdevsky B.B., et al. High-energy photons connected to atmospheric precipitations // Astrophys. Space Sci. Trans. 2011, vol. 7. pp. 471-475. DOI: 10.5194/astra-7-471-2011.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дорман Л.И. Метеорологические эффекты космических лучей. М.: Наука, 1972. 212 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 20426-82. Kontrol’ nerazrushayushchii. Metody detektoskopii radiatsionnye. Oblast’ primeneniya. [State Standard. 20426-82. Non-destructive testing. Methods of defectoscopy radiation. Field of application]. Moscow, Standartinform Publ., 1983, 23 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дорман Л.И. Экспериментальные и теоретические основы астрофизики космических лучей. М.: Наука, 1975. 402 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Grigoriev I.S., Melihov E.Z. Fizicheskie velichiny: spravochnik [Physical Values: Handbook]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1991, 1231 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кацнельсон Б.В., Калугин А.М., Ларионов А.С. Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы. Справочник. М.: Радио и связь, 1985. 864 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gvozdevsky B.B., Balabin Yu.V., Germanenko A.V., Vashenyuk E.V. On the origin of X-ray increases during precipitations // Proceedings of ICRC-2011. 2011, vol. 11, id 0863, pp. 397-400.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лидванский А.С., Хаердинов Н.С. Динамика космических лучей в электростатическом поле атмосферы и генерация частиц грозовыми облаками // Изв. РАН. Сер. физ. 2007. Т. 71, № 7. С. 1060-1062.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hayakawa S. Cosmic Ray Physics. Nuclear and Astrophysical aspects. New York, Wiley-Interscience, 1969, 774 p. (Russian edition: Hayakava S. Fizika kosmicheskikh luchei [Physics of Cosmic Rays]. Moscow, Nauka Publ., 1974, 1042 p.).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 752 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Heitler W. The Quantum Theory of Radiation. Clarendon Press., 1954, 430 p. (Russian edition: Gaitler V. Kvantovaya teoriya izlucheniya [The Quantum Theory of Radiation]. Moscow, Izdatel’stvo inostrannoi literatury, 1956, 492 p.).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Маурчев Е.А., Балабин Ю.В, Гвоздевский Б.Б., Вашенюк Е.В. Новая численная модель для исследования космических лучей в атмосфере Земли // Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79, № 5. С. 711-713. DOI: 10.7868/ S0367676515050324.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Katsnelson B.V., Kalugin A.M., Larionov A.S. Elektrovakuumnye elektronnye i gazorazryadnye pribory: spravochnik [Electric Vacuum and Gas-Electronic Devices: Handbook]. Moscow, Radio i Svyaz’ Publ., 1985, 864 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Хаякава С. Физика космических лучей. Ч. 1: Ядерно-физический аспект. Ч. 2: Астрофизический аспект. М.: Наука, 1974. 1042 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lidvansky A.S., Chaerdinov N.S. The dynamics of cosmic rays in the electrostatic field of the atmosphere and the generation of particles thunderclouds // Bulletin of The Russian Academy of Sciences: Physics. 2007, vol. 71, no. 7, pp. 1060-1062 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шишаев В.А., Белоглазов М.И. Автоматический регистратор атмосферных осадков // Приборы и техника эксперимента. 2011. Т. 54, № 2. С. 156-158.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Matveev L.T. Kurs obshchei meteorologii [The Course of General Meteorology]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1984, 752 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Germanenko A.V., Balabin Yu.V., Gvozdevsky B.B., et al. High-energy photons connected to atmospheric precipitations // Astrophys. Space Sci. Trans. 2011. V. 7. P. 471-475. DOI: 10.5194/astra-7-471-2011.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Maurchev E.A., Balabin Y.V., Gvozdevsky B.B., Vashenyuk E.V. A new numerical model for investigating cosmic rays in the Earth’s atmosphere // Bulletin of The Russian Academy of Sciences: Physics. 2015, vol. 79, no. 5, pp. 657-659. DOI: 10.3103/S1062873815050305.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gvozdevsky B.B., Balabin Yu.V., Germanenko A.V., Vashenyuk E.V. On the origin of X-ray increases during precipitations // Proceedings of ICRC-2011. 2011. V.11, id 0863. P. 397-400.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mendonҫa R.R.S. de, Raulin J.-P., Bertoni F.C.P., et al. Long-term and transient time variation of cosmic ray fluxes detected in Argentina by CARPET cosmic ray detector // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2011, vol. 73. pp. 1410-1416. DOI: 10.1016/j.jastp. 2010.09.034.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Mendonҫa R.R.S. de, Raulin J.-P., Bertoni F.C.P., et al. Long-term and transient time variation of cosmic ray fluxes detected in Argentina by CARPET cosmic ray detector // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1410-1416. DOI: 10.1016/ j.jastp.2010.09.034.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rust W.D., Trapp R.J., Initial balloon soundings of the electric field in winter nimbostratus clouds in the USA // Geophys. Res. Lett. 2012, vol. 29, pp. 1959-1962. DOI: 10.1029/ 2002GL015278.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Rust W.D., Trapp R.J., Initial balloon soundings of the electric field in winter nimbostratus clouds in the USA // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 29. P. 1959-1962. DOI: 10.1029/2002 GL015278.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shishaev V.A., Beloglazov M.I. An automatic recorder of atmospheric precipitations // Instruments and Experimental Techniques. 2011, vol. 54, no. 2, pp. 291-293. DOI: 10.1134/ S0020441211020084.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Vashenyuk E.V., Balabin Yu.V., Germanenko A.V., Gvozdevsky B.B. Study of radiation related with atmospheric precipitations // Proceedings of ICRC-2011. 2011. V. 11, id 0328. P. 360-363.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vashenyuk E.V., Balabin Yu.V., Germanenko A.V., Gvozdevsky B.B. Study of radiation related with atmospheric precipitations // Proceedings of ICRC-2011. 2011, vol. 11, id 0328, pp. 360-363.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
