Безопасность в техносфере, 2007, №3

Компетенции в области 

безопасности

Внимание!!!

Подписаться на журнал «Безопасность в техносфере» 
на 2-е полугодие 2007 г. можно во всех почтовых отделениях: 

в Дополнении № 1 к каталогу «Газеты. Журналы» 
Агентства «Роспечать» по индексу 18316.

По халатности сотрудников Агентства «Роспечать» индекс 18316 
не внесли в основной каталог «Газеты. Журналы», поэтому он оказался 
в Дополнении № 1 к этому каталогу. 
При отсутствии Дополнения № 1 надо ссылаться 
на следующие информационные письма Агентства «Роспечать»:

Письмо от 12.03.2007 № 03-2-2-2/11 -76

В электронную версию каталога «Газеты. Журналы» на II полугодие 2007 года включены следующие 
издания:
«Безопасность в техносфере» индекс 18316
«ОБЖ. Основы безопасности жизни» индексы 72178, 71953 
«Юный следопыт» индекс 80034
«Стандарты и мониторинг в образовании» индекс 47691 
«Профильная школа» индекс 82390 
«Начальное образование» индекс 82391 
«Аудитор» индекс 72977

Информационные сообщения о вышеуказанных изданиях размещены в Дополнении № 1 к каталогу 
Агентства «Роспечать» «Газеты. Журналы» на II полугодие 2007 года, которое в марте т.г. будет Вам 
направлено тиражом, равным числу отделений почтовой связи.
Прошу учесть данную информацию при организации подписки с июля 2007 года.

В дополнение к письму № 03-2-2-2-/11-76 от 12.03.2007 г., Агентством «Роспечать» 16 марта т.г. 
в Ваш адрес направлена (см. на сервере ftp://ftp.apr.ru/download/2007-2) электронная версия 
перечисленных в вышеуказанном письме изданий, информационные сообщения о которых будут 
размещены в Дополнении № 1.
Прошу до получения Дополнения № 1 осуществлять прием подписки на эти издания по данной 
электронной версии.

Директорам филиалов ФГУП «Почта России» 
Руководителям предприятий, 
осуществляющих прием подписки

Первый заместитель генерального директора
В.И. Кокорев

Письмо от 15.03.2007 № 03-2-2-2/11 -81

Первый заместитель генерального директора
В.И. Кокорев

В случае возникновения проблем при оформлении подписки 
обращайтесь по тел. (495) 459-13-77.
Очень надеемся, что во 2-м полугодии вы останетесь 
нашими читателями!

БЕЗОПАСНОСТЬ
В ТЕХНОСФЕРЕ

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЖУРНАЛ

№ 3/2007

май-июнь

Свидетельство Комитета РФ по печати 

ПИ № Ф С77-22914 от 7.01.2006 г.

Учредитель:
Коллектив редакции журнала 

Издается при участии:
МЧС России, Минздравсоцразвития 
России, Международной академии наук 
экологии и безопасности 
жизнедеятельности (МАНЭБ)

Главный редактор 
Владимир Девисилов 

Исполнительный директор 
Ольга Бочарова

Отдел предпечатной подготовки
Елена Попова 

Корректор
Ирина Волкова

Отдел реализации и рекламы
Анна Лысенская

Присланные рукописи не рецензируются 
и не возвращаются.
Точка зрения редакции может 
не совпадать с мнением авторов 
публикуемых материалов.

Редакция оставляет за собой право 
менять заголовки, сокращать тексты статей 
и вносить в них необходимую 
стилистическую правку без согласования 
с авторами.

Перепечатка материалов допускается 
с согласия редакции При цитировании 
ссылка на журнал «Безопасность 
в техносфере» обязательна.

Письма и материалы 
для публикации 
высылать по адресу:
12 5212 , г. Москва, а/я 133 
Тел./ф акс: 459-13 77  
E-mail:
russmag@yandex.ru

© ЗАО Издательство 
«Русский журнал», 2007

Адрес редакции:
125212, Москва,
Головинское шоссе, 
д. 8, корп. 2

Формат 60x84/8.
Бумага офсетная № 1.
Уел. печ. л. 7,44

Подписной индекс 
в дополнении к каталогу 
агентства «Роспечать» -  
18316

В НОМЕРЕ:

СТРАНИЦА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА

В.А. Девисилов
Актуальные задачи образования по безопасности...............  
3

КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ

Э.И. Воронина, В.Е. Привалов, В.Г. Шеманин 
Лазерное зондирование радионуклидов в атмосфере........  
4

А.В. Васильев, Г.С. Розенберг
Мониторинг акустического загрязнения селитебной 
территории г. Тольятти и оценка его влияния на здоровье 
населения........... ...........................................................................  
9

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Е.И. Кашаева
Исследование процесса флотационной очистки 
сточных вод..............................................................................
13

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Л.В. Тагиева, Л .Н . Константинова, В.И. Якимов
Количественный анализ опасности химико-технологических 
объектов с энергоемкими средами........................................  
16

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ

В.Ф. Ефимов
Некоторые практические вопросы организации комплексной 
безопасности учреждений образования...................... ........... 20

Б.С. Мастрюков

Оценка уровня обеспеченности пожарной безопасности 
в студенческих общежитиях ......................................................  
23

ОБРАЗОВАНИЕ

В.А. Девисилов

Состояние подготовки кадров в области безопасности...... 27

Б.С. Мастрюков, О .М . Зиновьева
Подготовка кадров по безопасности в чрезвычайных 
ситуациях в профессиональном образовании .......................  
32

Бабешко Владимир Андреевич,
ректор Кубанского государственного университета, 
академик РАН, дф.-м.н., профессор 
Касимов Николай Сергеевич,
де-лн географического факультета Московского
государственного университета
имени М.В. Ломоносова, чл.-корр. РАН,дг.н.г-- >»
профессор
Махутов Николай Андреевич,
заведующий отделом института машиноведения им.
А.А. Благонравова РАН, чл.-корр. РАН, дт.н., 
профессор
Преображенский Владимир Борисович,
начальник отдела политики охраны труда 
Департамента трудовых отношений и гражданской 
службы Минздравсоцразвития России 
Соломенцев Юрий Михайлович,
ректор Московского государственного технологического университета «Стан кин», чл.-корр. РАН, дт.н., 
профессор
Тарасова Наталия Павловна,
профессор Российского химико-технолгического 
университета имени Д.И. Менделеева, чл.-корр. РАН, 
дх.н.
Девисилов Владимир Аркадьевич,
доцент кафедры «Экология и промышленная 
безопасность» Московского государственного 
технического университета имени Н.Э. Баумана, к.т.н.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: 
Богуславский Евгений Иосифович,
заведующий кафедрой «Пожарная 
и производственная безопасность» Ростовского 
государственного строительного университета, дт.н., 
профессор
Васильев Андрей Витальевич,
заведующий кафедрой «Машиноведение 
и инженерная экология» Тольяттинского государственного университета, научный руководитель НИЛ 
«Виброакустика, экология и безопасность 
жизнедеятельности», дт.н., профессор 
Власов Валерий Александрович, 
начальник Главного управления МЧС России 
по Республике Татарстан, заведующий кафедрой 
Казанского государственного технологического 
университета, к.т.н., профессор 
Гапонов Владимир Лаврентьевич, 
ректор Ростовской государственной 
академии сельхозмашиностроения, дт.н., профессор 
Гарин Вадим Михайлович, 
заведующий кафедрой Ростовского 
государственного университета путей сообщения, 
K.T.H., профессор
Дыганова Роза Яхиевна,
заведующая кафедрой «Инженерная экология 
и рациональное природопользование» Казанского 
государственного энергетического университета, 
дб.н., профессор
Дьяченко Владимир Викторович,
заместитель директора по научной и учебной работе 
Новороссийского политехнического института 
(филиала) КубГТУ, профессор кафедры государственного
и муниципального управления, к.с.-х.н., дг.н. 
Елохин Андрей Николаевич.
начальник отдела страхования ОАО «ЛУКОЙЛ»,
дт.н.
Ерёмин Михаил Николаевич,
начальник Главного управления МЧС России 
по Оренбургской области, к.т.н., дб.н., профессор 
Кручинина Наталия Евгеньевна, 
декан инженерного экологического факультета, 
заведующая кафедрой «Промышленная экология» 
Российского химико-технологического университета 
имени Д.И. Менделеева, к.х.н., доцент 
Курамшина Наталья Георгиевна, 
заведующая кафедрой «Общая биология 
и экология» Башкирского государственного 
аграрного университета, дб.н., профессор 
Лысенский Олег Васильевич, 
генеральный директор Издательства «Русский 
журнал», главный редактор журнала 
<ОБЖ. Основы безопасности жизни», 
член Союза журналистов России 
Матягина Анна Михайловна,
Московский государственный университет 
гражданской авиации, к.т.н.
Певнев Виталий Миронович, 
заместитель министра труда и социального развития 
по Ростовской области, к.э.н.
Петров Борис Германович, 
руководитель управления по технологическому 
и экологическому надзору Ростехнадзора России 
по Республике Татарстан, к.г.н., профессор 
Пушенко Сергей Леонардович, 
директор ИИЭС Ростовского 
государственного строительного университета, к.т.н., 
профессор
Рубцова Нина Борисовна,
заведующая научным координационноинформационным отделом ГУ НИИ медицины труда 
РАМН, дб.н.
Севастьянов Борис Владимирович,
заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» Ижевского государственного технического 
университета, к.п.н„ дт.н., профессор 
Фролов Анатолий Васильевич,
заведующий кафедрой «Безопасность 
жизнедеятельности» Южно-российского 
государственного технического университета, к.т.н., 
профессор
Чеботарёв Станислав Стефанович,
заместитель начальника Академии гражданской 
защиты МЧС России по научной работе, дэ.н., 
профессор

С.В. Карташов, В.Я. Вецпер
Подготовка инженеров-спасатепей
(к вопросу о подготовке специалистов по защите
в чрезвычайных ситуациях)............................................................  36

В.А. Девисилов

Компетенции в области безопасности ........................................ 41

В.В. Дьяченко, Л.Г. Дьяченко
Науки о земле в структуре высшего образования 
по безопасности в техносф ере.....................................................  50

Г.З. Файнбург
Учебно-методическое обеспечение краткосрочного 
обучения работников требованиям охраны труда .................. 
55

Д.Н. Кавгарадзе
Активные методы обучения противодействию
террористической деятельности .................................................. 60

Требования к оформлению материалов

1. О б ъ е м  м атериалов, ка к правило, не д ол ж ен превышать 17 
страниц, включая текст, рисунки, таблицы (ш риф т: Times New Roman 
-  12, интервал -  1,5). Редактор W o rd , версия не ниж е W ord-97.
У Д К  (слева), название статьи ( п / ж  шрифт по ц ентру), ф .и.о. 
авторов с учеными степенями и званиями ( курсив, справа), аннотация (курсив, до 10 стр о к), текст статьи, список литературы.
2. Аннотация на р усско м  и английском языках.
3. Основные требования, предъявляемые к иллюстративным материалам:
-  ф орматы файлов (под PC): TIF, EPS, CDR, Al, JPG;
-  програм м ны е требования: Corel Draw 10.0—11.0, A dobe 
Illustrator 7 .0 -1 0 .0  
(все шрифты в кривых);
-  разреш ение файлов: 300 dpi, граф ика в цвете;
-  принимаемые носители: магнитные диски 1,44 M B, CD-R.
Файлы должны сопровож даться принтерной копией.
Файлы рисунков долж ны  быть доступны для правки и редактирования.
4. Ф ото гр аф ии д олж ны  быть качественны ми, на ф отоб ум аге 
(ж елательно цветные).
5. Список использованной литературы долж ен быть оф ормлен 
в соответствии с библиограф ическими требованиями.
6. Количество а втор ов од ной статьи не д о л ж н о  превыш ать 
4 человек.
7. К р аткие сведения об  авторах (до 14 с т р о к) на р у с с ко м  
и английском языках. В сведения целесообразно включить следующие данные: вуз, год  его окончания, время защиты диссертаций, 
ученая степень, область, в которы й работает автор, должность, 
м есто работы, звание, количество учебных и методических трудов, основные м о но граф ии и учебники, награды , государственные премии, д ругие важные, по мнению автора, сведения.
8. Материалы ка ж д о го  пункта требований должны  быть предоставлены в печатном (1 э кз.) и электронном виде (кажды й пункт 
требований, рисунок — отдельным файлом).
9. Контактный почтовый адрес, телефон, электронная почта.
10. 
М атериал ы  в э л е к т р о н н о м  виде м о гу т  б ы ть направлены  
в редакцию  электронной почтой.

Ред а кц и я

Поздравляем с юбилеем!

11 мая 2007 г. заведующему кафедрой Ижевского государственного технического университета, члену редакционной коллегии журнала, 
доктору технических наук, профессору Севастьянову Борису Владимировичу исполнилось 60 лет.
Коллектив редакции журнала сердечно поздравляет Бориса Владимировича и желает ему здоровья и творческих успехов в деле подготовки специалистов по безопасности!

АКТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ОБРАЗОВАНИЯ 
ПО БЕЗОПАСНОСТИ

В.А. Девисилов

Н
еобходимость образования по безопасности 
на всех ее степенях — школьном, среднем 
и высшем профессиональном, переподготовки кадров -  не вызывает сомнения, о чем уже говорилось 
и обосновывалось ранее на страницах журнала.
В конце мая состоится конференция «Образовательная область “Безопасность жизнедеятельности”», на которой планируется обсудить состояние, 
наиболее важные проблемы и актуальные задачи 
развития образования в этой области. Знаменательно, что организаторами конференции являю тся 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГПУ им. В.И. Ленина, РГПУ 
им. А.И. Герцена, НМС по безопасности жизнедеятельности Минобрнауки России, Объединение специалистов по образовательной области «Безопасность жизнедеятельности» и журнал «ОБЖ. Основы безопасности жизни». Ф актически впервые 
объединяются специалисты, работающие и формирующие образовательные программы различных 
ступеней образования.
Поэтому есть надежда, что преподаватели технических и педагогических университетов объединятся и разработают единую политику и стратегию развития образовательной области, так как 
единым фронтом и с единых позиций можно добиться значительно лучших результатов в формировании концепции .
Перед конференцией следует сформулировать 
наиболее актуальные тематические задачи развития образования по безопасности, которые неоднократно озвучивались преподавателями и специалистами в статьях и выступлениях и по которым следует выработать решение конференции:
■ 
разработка единой Концепции образования 
в области безопасности, охватывающей все ступени и уровни воспитания и образования;
■ 
разработка (уточнение) содерж ания дошкольного воспитания, школьного и профессионального образования на основе принципов их преемственности и актуальности;
■ 
формулирование компетенций в области безопасности для различных уровней и профилей 
образования;
■ 
разработка, уточнение, совершенствование 
программ предмета «Основы безопасности жизнедеятельности» и дисциплин «Безопасность жизнедеятельности» для различных уровней и профилей образования на основе последних научных данных и достижений;
■ 
разработка новых образовательных стандартов подготовки кадров по безопасности и учителей «ОБЖ», а также соответствующих им образовательных программ;
■ 
подготовка новых учебников по предмету 
«Основы безопасности жизнедеятельности» и доработка учебников по дисциплине «Безопасность 
жизнедеятельности» для среднего и высшего профессионального образований на основе Концепции, 
уточненного содержания, новых педагогических 
технологий и актуализированных задачами сегодняшнего дня и современных достижений науки.
Это лишь основные задачи, каж дая из которых 
требует реш ения комплекса подзадач, например 
разработки полного учебно-методического комплекса, улучшение кадрового обеспечения, принятие Концепции и остальных документов на государственном уровне, принятия нормативных документов, регулирую щ их образование в области 
безопасности.
Только с единых позиций можно добиться решительных и быстрых сдвигов в улучшении образования в области безопасности, признания необходимости и крайней важности такого образования на государственном уровне и всеми слоями 
общества. Только в этом случае обновленный предмет «Основы безопасности жизнедеятельности» 
станет обязательным в образовательной программе школы, компетенции в области безопасности — 
в образовательных стандартах профессионального образования всех уровней и профилей, а дисциплина «Безопасность ж изнедеятельности» -  
в соответствующих примерных образовательных 
программах.
Образование в области безопасности основано 
на синтезе различных наук, оно одновременно тех- 
нократичное и гуманистическое. Поэтому объединение специалистов и преподавателей, работающих в различных научных областях, крайне 
важно, при этом особенно актуально объединение 
усилий технических и педагогических вузов, где образовательные программы по безопасности наиболее активно развивались в последние годы.

ЛАЗЕРНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ 
В АТМОСФЕРЕ

Э.И. Воронина,
к.ф.-м.н., доцент,
В.Е. Привалов,
д.ф.-м.н., профессор,
В. Г. Шеманин,
директор, д.т.н, профессор,
Новороссийский политехнический институт ( филиал) 
Кубанского государственного технологического университета

Анализируется возможность определения содержания радионуклидов 
в атмосфере с использование лазерных систем. Установлена возможность 
регистрации радионуклидов с малыми концентрациями на расстоянии 
до 10 км. Лазерные системы могут быть использованы для мониторинга 
объектов ядерно-топливного цикла.

Э
кологический контроль радиоактивного за грязнения нижних слоев атмосферы в шлейфе 
выбросов перерабатывающих предприятий радиохимического цикла и АЭС стал особенно актуальным после авари и  на Ч ернобы льской АЭС 
в 1986 г. Контроль и, главное, предупреждение аварийных выбросов радионуклидов в атмосферу могут стать залогом безопасной работы этих предприятий в будущем. Поэтому разработка дистанционных методов контроля таких выбросов 
представляет большой научный и практический 
интерес.
Все сущ ествую щ ие дистанционные методы 
можно разделить на две группы:
• 
прямые, регистрирую щ ие интенсивность 
и спектр радиоактивных излучений
■ 
косвенные, использующие вторичные эф фекты, проявляющиеся при воздействии этих излучений на атмосферу [1].
Н есмотря на ш ирокое применение прям ы х 
методов, их низкая чувствительность не позволяет проводить измерения на расстояниях более 
100 м для У-излучения. Среди косвенных методов контроля загрязнения атмосферы радионуклидами наиболее разработанным является метод 
радиолокации, в котором концентрация за р я женных частиц определяется по коэффициенту 
отраж ения зондирую щ его С В Ч -излучения от 
ионизированной области [2]. Первые данные по 
радиолокации радиоактивного облака были получены в 1986 г. при аварии на Чернобыльской

АЭС, а затем  работоспособность метода была 
продемонстрирована при крупных аварийны х 
выбросах продуктов радиоактивного распада 
в атм осф еру в различны х погодных условиях 
в различных регионах [ 1 ].
Однако при низких уровнях загрязнения (порядка фоновых -  до величины 107 ионов/см3) чувствительность радиолокаторов оказывается недостаточной. Более чувствительными методами 
пассивной диагностики радиоактивного загрязнения атмосферы может служить регистрация собственного свечения воздуха в видимом или СВЧ 
диапазонах, которое является следствием аварий 
на объектах ядерной энергетики [2], и регистрация собственного СВЧ-излучения атомарного водорода в радиоактивном шлейфе выбросов ядер- 
ного перерабатывающ его предприятия в атмосф еру [3].
Другими косвенными методами контроля радиоактивности в атмосфере могут служить спектроскопическая диагностика продуктов фотохимических реакций газовых компонент атмосферы под 
действием радиации и вторичные эффекты, возникающие при взаимодействии лазерного излучения заданной длины с продуктами радиолиза атмосферных газов [4]. Однако для использования 
резонансного усиления этих эффектов необходимы лазеры с длиной волны, попадающей в область 
собственных полос поглощения молекул — продуктов фотохимических превращений или радиолиза. Такие требования заставляю т тщ ательно

Таблица 1
Оценки выхода радионуклидов 
от их количества из 4-го блока реактора 
Чернобыльской АЭС, в %

Радионуклид
Min
Max
Прим.

Кг-85
100,00
(РБГ)
Хе-133
50,00
100,00
(РБГ)
J-131
12,00
60,00
CS-134
10,00
Cs-137
13,00
86,00
Те-132
3,00
15,00
Ru-103
0,30
2,90
Ru-106
2,90
Sr-89
4,00
Sr-90
0,01
16,00
Mo-99
2,30
Zr-95
3,20
Ba-140
0,40
5,60
Np-239
0,02
3,20
Ce-141
2,30
Ce-144
2,80
Pu-238
3,00
Pu-239
3,00
Pu-240
3,00
Pu-241
3,00
Pu-242
3,00
Cm-242
3,00

подбирать источники лазерного излучения для 
контроля определенных молекул, которые и являются индикаторами радиоактивного загрязнения 
нижних слоев атмосферы над предприятием.
Поэтому необходимо определить основные радионуклиды, выделяющиеся при авариях на объектах ядерной энергетики, и оценить их возможные 
концентрации. Накопленные на сегодняшний день 
данные, относящиеся к аварии на Чернобыльской 
АЭС в 1986 г., позволяют оценить количество радионуклидов в выбросе в атмосферу. Отсутствие 
результатов измерений позволяет говорить лишь
об экспертных оценках, сделанных различными 
исследователями [5]. Эти оценки выхода радионуклидов в процентах от их количества в реакторе по 
данным [6, 7] сведены в табл. 1.
Анализ данных табл. 1 свидетельствует, что при 
возникновении аварийной ситуации в выбросах 
в атмосферу можно ож идать в первую очередь 
появления радиоактивны х благородных газов 
(РБГ), радионуклидов цезия, йода, стронция и теллура.
Для детектирования ультрамалых концентраций этих радионуклидов в атмосфере на расстояниях более 1 км, а не просто для ионизации атмосферного воздуха под действием радиоактивности, необходимо применение активных методов 
дистанционного зондирования радиоактивного 
загрязнения -  метода дифференциального поглощения и рассеяния (ДПР) [8—11].
Л азерное ДПР зондирование молекулярного 
водорода и йода в атмосфере ранее было подробно 
рассмотрено в [10, 12—14], поэтому остановимся

подробнее на зондировании рассмотренных выше 
основных радионуклидов из табл. 1.
В трассовом ДПР-газоанализаторе для дистанционного зондирования радионуклидов в нижних 
слоях атмосферы возможно применение излучения гармоник твердотельных лазеров или параметрических генераторов и их гармоник в видимой и ближней ИК области спектра [9,15]. Как отмечалось ранее в [9, 10, 12], для этого метода 
необходим двухцветный излучатель, у которого 
одна линия генерации точно попадает в линию поглощения атома [8, 9, 16], а вторая находится вне 
этой линии. Лазерное излучение вне линии поглощения атома необходимо иметь на большей длине 
волны, чем линия поглощения, но лежащей в окнах 
прозрачности атмосферы. Для получения высокого пространственного разреш ения можно использовать упруго рассеянное молекулами атмосферы 
в направлении 180° излучение на обеих выбранных длинах волн [8].
Уравнение лазерного зондирования для упругого молекулярного рассеяния в направлении назад запишем согласно [8, 9] в виде

P(KR) = Pl (Xl ) K 1A0T 2(X,,R)p / R 2, 
(1)

где P(X,R) -  мощность сигнала обратного рассеяния на фотоприемнике на длине волны х г приходящ ая с расстояния R;
Р l (A.l ) -  мощность лазера и его длина волны;
К ] —постоянная лидара;
А() — площадь приемного телескопа;
T ( x l ,R) — пропускание атмосферы на длине 
волны лазерного излучения и сигнала обратного 
рассеяния;
р — коэффициент отражения топографической 
мишени или суммарный коэффициент упругого 
рассеяния Ми и молекулярного рассеяния Рэлея.
Информация о концентрации радионуклидов 
содерж ится в сом нож ителе 
который
в общем случае может быть представлен в виде

T(Xi,,P) = exp
(2)

где коэффициент ослабления в атмосфере k 
, R)
определяется соотношением вида [8, 9]

к (X,, К) = к Л (XL, R) + JV«(*)a0 (А/.). 
(3)

Здесь первое слагаемое к А является коэффициентом ослабления атмосферы на длине волны лазерного излучения за вычетом исследуемых изотопов, 
а второе -  произведением их концентрации jya на 
сечение ст 0 резонансного поглощения этих изотопов.
Далее, следуя идее метода дифференциального 
поглощения и рассеяния [9], возьмем два лидарных 
уравнения типа (1) для двух длин волн лазерного

излучения к 0 и X, , причем вторая длина волны 
н аходится вне полосы поглощ ения атомов, 
и разделим одно на другое. В результате деления 
получим уравнение для самого общего случая дифференциального поглощения и рассеяния в предположении о различии всех сомножителей, зависящих от длины волны, как и в [10, 12]:

fy , (* )d *  = - L i п[ф
4
^
0J 
’ 
2с0 
1/>(*„, Л ) ^ „ Р ,

-  j [ ^  (Я.0, Л) -  ^  (Я.,, Л )] с!Д.

( 4 )

Для расчетов были выбраны следующие значения 
величин, входящих в уравнение (4), в нашем случае:
■ 
пиковы е мощности лазерного импульса 
Pi = 100 кВт, причем отношение мощностей лазерного излучения на двух выбранных длинах волн 
было равно величине, обратной отношению спектральны х чувствительностей фотоприемников 
на этих же длинах волн [12];

■ 
кон ц ен трац ии  
и ссл ед у ем ы х  
атомов 
106 ... 1016 см"3;
■ 
коэффициенты ослабления в атмосфере на 
выбранных длинах волн были взяты из [15];
■ 
сечения резонансного поглощения радионуклидов были рассчитаны по данным о силах осцилляторов линий из [17, 18] и сведены в табл. 2, при 
отсутствии таких данных сечения были оценены 
косвенным путем и это отмечено звездочкой (*) 
в табл. 2;
■ 
суммарный коэффициент рассеяния в атмосфере взят по данным [8] равным 10^7. Остальные 
параметры в уравнении имеют те ж е значения, что 
и ранее [11,12].
И спользуя эти параметры, были выполнены 
численные расчеты по уравнению (4) логарифма 
отношения X  мощностей сигналов дифференциального поглощения для выбранных значений концентраций исследуемых атомов и выбранных длин 
волн в диапазоне расстояний зондирования 
от 10 до 10 000 м. Результаты расчетов для атома 
цезия приведены на рис. 1 ...4. 
Таблица 2
Длины волн линий поглощения, их силы осцилляторов, рассчитанные значения сечении поглощения 
в этих линиях и максимальные концентрации для зондирования выбранных радионуклидов

Длина волны, нм
Сила осциллятора
Сечение 
поглощения, см2
Максимальная 
концентрация, см 3

Cs
455,536
455,528
1,2 ‘ 10~2
3,5 • 10й4
6,5 • 10й

459,318
459,317
2,8 • 10~3
8,1 • 10~19
3,8 • 10lS

658,651
658,651
7.0 • 10*3
2,0 • 10 18
1,15 ' 1015
852,110
852,112
0,72. .0,80
2,1 ' 10~1в
1,1 • ю ”

894,350
894,35
0,35...0,39
1,0 • 10"1в
2,3 * 1013

Sr
293,183
293,18
7,0 • 10“3
2,06 • 10_1в
1,12 * 1013
460,733
460,73
1,9
5,51 ' 10~'6
4,6 ’ 1012
687,838
687,84
0.2
5,8 • 10"17
4,0 • 10’3
707,010
707,01
0,2
5,8 • 10“17
3,97 • 10’3

Хе
462,428
461,109 . 502,838
467.123
• Ю-'в
2,3 • 101S
823,163
796,734..930,663
828,012
*10-”’
Ю“10
834,682
840,919
881,941
Кг
427,397
427,397...455,030
2,3 * 10’5
431,958
557,028
551,667...586,675
•10'1'
2,3 • 1014

760,154
715,22 
904,45
810,436
*ю -,в
2,3 • 1013
811,290
829,811
877,675
J
486,230
486,23
511,929
*10-’“
2,3 • 1015
804,374
804,97
*10“1В
2,3 • 1013
839,330
905,833
905,83
Те
238,325
238,576

о

о
со"

8,0 ‘ 1012
875,780
*10~1'
2,3 • 10м

Ва
307,158
307,16
0,17
4,9 • 10"17
4,7 • 1013
350,111
350,11
0,1
З А "
7,7 • 1012
553,548
553,548
1,6
4,6~1б
5,0 • 1012
739,241
739,24
0,4
1,2 • 10~14
1,9 * 1013
790,575
790,57
0,3
1,0 • 10” 16
2,3 • 1013
983,037
983,04
0,15
4,3 • 10_it
5,3 • 101S

4.5 

4

3.5 
3

2.5 

2

1.5 

1

0,5
0

|дя

Рис. 1. График зависимости логарифма отношения 
X мощностей ДПР сигналов 
на длинах волн 659 и 1064 нм 
для атома цезия от расстояния зондирования Я (в м) 
для диапазона концентраций /V a -  
1011 -  { 1), 10’2 - (2) и 10'3 - (3) см 3

На рис. 1 представлен график зависимости логарифма ДП-отношения X мощностей сигналов на 
длинах волн 659 нм, соответствующей линии поглощения атома цезия, и 1064 нм как опорного канала от расстояния зондирования R в метрах для 
диапазона концентраций Д/а от 10пдо 1013см_3при 
максимальном значении для этой длины волны
1,15 1015 см”3 , что подтверждается результатами 
расчетов, приведенными на рис. 2.
На рис. 2 для тех же длин волн приведен график 
зависимости X  д л я  всего диапазона концентраций 
и расстояний 10,100,1000 и 10 000 м. Для расстояния 
10м диапазон допустимых концентраций до 1015 см ~3, 
а для расстояния 10 км - 1 012 см~3 для интегрального 
значения поглощения по всей трассе.
Эти результаты показывают, что метод дифф еренциального поглощения, как и обычная абсорбционная спектроскопия [9], имеет ограничения снизу и сверху на диапазон возможных значений про
(С

00

16

14

1
2
12

3
10

8

6

j
L.
/

J

I 
2
7

Г'.Ч

s

/ ! / •
ь

5

1----- lgNn-Sr
2 ___IgN.-Cs
3—— Ig N -B a

4 ----- |дЛ/и-J
5 ----- 1дЛ/в-Кг
6  
1дЛ/я-Те

7 — - lgNe-Xe

|дЯ

Рис. 3. График зависимости логарифма расстояния 
зондирования R (в м) от логарифма концентрации 
радионуклидов (в см"3) для логарифма отношения X 
мощностей ДПР сигналов на двух выбранных длинах равного 4,6:
S r - длина волны 461 нм (/) , Cs -  659 нм (2), Ва -  554 нм (3),
J -  512 (4), К г -  5 5 7 (5 ), Те -  238 (6) и Хе -  467 (7)

изведений концентраций на толщины слоя, определяемый оптической схемой и фотоприемником измерителя.
Для значений логарифма отношения X > 4,6, 
расчеты не проводились, так как динамический 
диапазон фотоприемного модуля был выбран равным 104 в соответствии с [10, 16]. Исходя из этого 
была определена область возможных значений 
концентраций 
и расстояний зондирования R 
для тех же длин волн. Этот результат и приведен 
на рис. 3.
Суммарные результаты расчетов для всех длин 
волн из табл. 2 для атома цезия и длины волны 
1064 нм в качестве опорной приведены на рис. 4 для 
концентрации дга = 1012 см-3. Если ограничиться значением X = 4,6, то можно получить значения расстояний, на которых возможно зондирование заданной 
концентрации атомов цезия на выбранных длинах 
волн.

i-----2
— ■ 3

igw
Рис. 2. Г рафик зависимости логарифма отношения X мощностей 
ДПР сигналов на длинах волн 659 и 1064 нм от концентраций 
jV „ атомов цезия (в см 3) для расстояний зондирования Я (м)
10 -  ( Т), 100 -  (2), 10ОО -  (3) и 10 000 -  (-4) м

|дЯ

Рис. 4. График зависим ости логарифма отношения X 
мощностей ДПР сигналов для атома цезия 
от расстояния зондирования R (в м) 
для значения концентрации f t a = 1012 см"3 
для выбранных длин волн, нм:
456 - ( 1 ) ,  459 -  (2), 669 -  (3), 852 -  (4) и 894 -  (5)

Такие же расчеты по уравнению (4) были выполнены и для атома ксенона с использованием 
данных табл. 2 для длин волн 881и467нм, соответствующих линиям поглощ ения атома ксенона, 
и 1064 нм как опорного канала. Суммарный результат приведен на рис. 3 как прямая Хе, которая позволяет получить значения расстояний, на которых возможно зондирование заданной концентрации атомов ксенона на выбранных длинах волн. 
Результаты расчетов для атомов криптона, йода, 
стронция, теллура и бария для длин волн из табл. 2 
и длины волны 1064 нм в качестве опорной приведены на рис. 3, на котором область возможных значений концентраций Na и расстояний зондирования R для выбранных длин волн исследованных 
атомов ограничена сверху прямой со значением 
логарифма отношения X  = 4,6, а снизу определяются лишь чувствительностью фотоприемника газоанализатора.

Учет фоновых условий, как и ранее в [12], дает 
следующие результаты  расчетов для выбранной 
экспериментальной ситуации. Для молекулярного 
и аэрозольного рассеяния для всего диапазона расстояний превышение над фоном выполняется для 
длин волн более 750 нм, а для остальных длин волн 
это возможно лиш ь для концентраций меньше 
108 см-3 [11]. Причем лазер мощностью 100 кВт позволит зарегистрировать на любом расстоянии из 
этого диапазона концентрацию радионуклидов порядка 109см^3.
Таким образом, трассовым газоанализатором 
дифференциального поглощения и рассеяния можно определить концентрацию  радионуклидов 
в диапазоне 108... 1015 см"3 вдоль трассы длиной до 
10 км. Причем с увеличением трассы мощность сигнала уменьшается, что приводит к невозможности 
зондирования больших концентраций на больших 
расстояниях.

Список литературы
1. Чистякова Л .Т. Оптика атмосферы и океана.— 2001. -  Т. 14. -  №  5.— С. 465-472.
2. Б оярчук К .А., Кононов Е.И., Л яхов Г.А. Письма Ж ТФ. — 1993. — Т. 19. — №  6. — С. 67—73.
3. Протасевич Е.Т. Оптика атмосферы и океана. -  1994. -  Т. 7 .- №  5. -  С. 697—700.
4. К опы т ин Ю .Д. Оптика атмосферы и океана. -  1997. -  Т. 10.- №  8. -  С. 911—923.
5. Черкашов Ю .М. и др. / /  Сб. ВИНИТИ «Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях».-Вып. 2.-М ., 
2001.-С . 57-64.
6. USSR Stale Com m ittee on the Utilization of Atomic Energy. IAEA Post A ccident Review Meeting. Vienna. 25- 
27.08.1986.
7. Боровой A.A., Гагаринский А.Ю . КИАЭ 2003. w w w .kiae.ru/rus/chnpp/2
8. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование /  Р. Межерис. — М.: Мир, 1987. — 550 с.
9. Зуев В.В. и др. //О п ти к а атмосферы и океана. -  1995. -  Т. 8. -  №  8. -  С. 1136—1164.
10. Привалов В.Е., Ш еманин В.Г. / /  Оптический журнал. — 1999. -  Т. 66. — №  2. — С. 40—42.
11. C.Y. She / /  C ontem porary Physics. 1990. Vol. 31. — №  4. — P. 247—260.
12. Привалов B.E., Ш еманин В.Г. / /  Ж урнал технической физики. -  1999. -  Т. 69. — Вып. 8.-С . 65-68.
13. Воронина Э.И., П ривалов В.Е., Ш еманин В.Г. / /  Оптика и спектроскопия. — 2002. — Т. 93, — №  4.— С. 699—701.
14. Privalov V.E., Sh em a n in  V.G. 11 Proceedings of SPIE. -2002. -  Vol. 4900. -  P. 78-82.
15. Справочник по лазерам /  под ред. A.M. Прохорова. — Т. 1. -  М.: Советское радио, 1978. -  504 с.
16. Миронов А.В., П ривалов В.Е., Савельев С.К. / /  Оптика и спектроскопия. — 1996. -  Т. 80.- №  2. -  С. 348-350.
17. Лазерная аналитическая спектроскопия / /  Институт спектроскопии АН. — М.: Наука, 1986. -  С. 57.
18. Зайдель А.Н. Атомно-флуоресцентный анализ. Физические основы метода /  А.Н. Зайдель.-М.: Наука, 1980. —
187с. 
_______________________________________________

XV Международная конференция 
«Высокие технологии в медицине, биологии и геологии-2007» 
10-14 сентября 2007 г. 
п. Абрау-Дюрсо Краснодарского края

Проводится при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и новороссийских предприятий -  ЗАО «ТИС» и ООО «НПФ “АВТЭК”»
Организаторы:
• 
Академия инженерных наук России
. 
S P I E- R US
• 
СПб. государственный политехнический 
университет
■ 
Балтийский государственный технический 
университет
■ 
Кубанский государственный технологический 
университет
• 
Новороссийский политехнический институт
• 
ФГНУ «Государственный центр высоких технологий»
• 
Научно-исследовательский центр «Репер»
Информационная поддержка -  журнал «Безопасность в техносфере»
Регистрация участников и прием тезисов на сайте конференции открыты с 10 апреля по 31 июля 
2007 года:
http://www.nbkstu.org.ru/abraudurso07/

Место проведения: База отдыха «Романтик» Кубанского госудфственного технологического университета 
в п. Абрау-Дюрсо на Черноморском побережье в 30 км 
от г. Новороссийска, Краснодарский край, Россия.
Тематика конференции:
• 
Лазеры в медицине биологии и геоэкологии
• 
Компьютерные технологии в медицине, биологии и геоэкологии
• 
Нанотехнологии в медицине и биологии
• 
Геотехнологии
• 
Геоэкологический мониторинг
• 
Системы обработки и анализа изображений и сигналов.
Оргвзнос: Стоимость участия -  900 руб., аренда 
выставочной площади (1 кв. м) -  1500 руб. Оплата на 
месте по квитанции. Желающие оплатить по счету сообщают в Оргкомитет до 31 мая 2007 года.
Заявка на участие: Желающие принять участие 
в работе конференции должны на сайте по адресу http:/ 
/www.nbkstu.org.ru/abraudurso07/rus/zayavka заполнить 
регистрационную форму и представить тезисы докладов не позднее 31 июля 2007 года.