DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2019.4.189022

ДЕТЕКТУВАННЯ ТА АНАЛІЗ ХАОТИЧНИХ ФЛУКТУАЦІЙ КОНЦЕНТРАЦІЇ РАДІОАКТИВНОГО РАДОНУ В АТМОСФЕРНОМУ СЕРЕДОВИЩУ

О. Ю. Хецеліус, О. В. Глушков, С. М. Степаненко, А. А. Свинаренко, Ю. Я. Буняковa, В. В. Буяджи

Анотація


Ми вперше представляємо результати аналізу та моделювання часової динаміки концентрації радону в атмосфері 222Rn, використовуючи дані Честер поверхневих спостережень в Environmental Measurements Laboratory (USA Dept. of Energy). Виявлені елементи хаотичної динаміки на основі застосування нелінійних методів теорій хаосу та динамічних систем. Для реконструкції відповідного дивного хаотичного аттрактору обчислені часова затримка та розмірність вкладення. Перша визначається методами функції автокореляції та середньої взаємної інформації, а остання обчислюється на основі методу кореляційного інтегралу та алгоритму помилкових найближчих сусідів. Наведені результати обчислення топологічних та динамічних інваріантів для спостережуваного часового ряду концентрацій радону.


Ключові слова


детектування радіоактивних речовин; тимчасова динаміка атмосферного радону; теорії хаосу і динамічних систем

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Chen X., Paatero J., Kerminen V., et al. Responses of the atmospheric concentration of radon-222 to the vertical mixing and spatial transportation. Boreal Env. Res. 2016, 21, 299–318.

Jacob D. J., Prather M. J. Radon-222 as a test of convective transport in a general circulation model. Tellus. 1990, 42b, 118-134.

Gubanova E. R., Glushkov A. V., Khetselius O. Yu., Bunyakova Yu. Ya., Buyadzhi V. V., Pavlenko E. P., New methods in analysis and project management of environmental activity: Electronic and radioactive waste. FOP: Kharkiv, 2017.

Khetselius, O. Yu., Quantum structure of electroweak interaction in heavy finite Fermi-systems. Astroprint: Odessa, 2011.

Glushkov, A.; Lovett, L.; Khetselius, O.; Gurnitskaya E.; Dubrovskaya, Y.; Loboda A. Generalized multiconfiguration model of decay of multipole giant resonances applied to analysis of reaction (μ - n) on the nucleus 40Ca. Int. J. Mod. Phys. A. 2009, 24(2-3), 611-615.

Glushkov, A. V., Khetselius, O. Yu., Svinarenko, A. A., Buyadzhi, V. V., Spectroscopy of autoionization states of heavy atoms and multiply charged ions. TEC: Odessa, 2015

Glushkov, A. V., Safranov, T. A., Khetselius, O. Yu., Ignatenko, A. V., Buyadzhi, V. V., Svinarenko, A. A. Analysis and forecast of the environmental radioactivity dynamics based on methods of chaos theory: General conceptions. Environm. Problems. 2016, 1(2), 115-120.

Khetselius O. Yu., Glushkov A. V., Buyadzhi V. V., Bunyakova Yu. Ya., New nonlinear chaos-dynamical analysis of atmospheric radon 222Rn concentration time series from beta particles activity data of radon monitors. Photoelectronics. 2017, 26, 29-40.

Glushkov A. V., Serbov N. G., Bunyakova Yu. Ya., Prepelitsa G. P., Svinarenko A. A. Sensing the kinetical features of energy exchange in mixture CO2-N2-H20 of atmospheric gases under interacting with laser radiation. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2006. N4. P. 20-22.

Glushkov, A. V.; Khetselius, O. Yu.; Svinarenko, A. A.; Serbov, N. G. The sea and ocean 3D acoustic waveguide: rays dynamics and chaos phenomena, J. Acoust. Soc. Amer. 2008, 123(5), 3625.

Ambrosov S., Ignatenko V., Korchevsky D., Kozlovskaya V. Sensing stochasticity of atomic systems in crossed electric and magnetic fields by analysis of level statistics for continuous energy spectra. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2005, Issue 2, 19-23.

Glushkov A. V., Malinovskaya S. V., Svinarenko A. A., Vitavetskaya L. A., Sensing spectral hierarchy, quantum chaos, chaotic diffusion and dynamical stabilisation effects in a multi- photon atomic dynamics with intense laser field. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2005, 2(2), 29-35

Abarbanel, H.; Brown, R.; Sidorowich, J; Tsimring, L. The analysis of observed chaotic data in physical systems. Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 1331- 1392.

Kennel, M.; Brown, R.; Abarbanel, H. Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using geometrical construction. Phys. Rev. A. 1992, 45, 3403-3412.

Glushkov, A. V. Methods of a Chaos Theory. Astroprint: Odessa, 2012.

Glushkov A. V., Khetselius O. Yu., Svinarenko A. A., Buyadzhi V. V., Methods of computational mathematics and mathematical physics. P. 1. TES: Odessa, 2015

Khetselius, O. Forecasting evolutionary dynamics of chaotic systems using advanced non-linear prediction method In Dynamical Systems Applications; Łódz, 2013; Vol T2, 145-152.

Glushkov A., Khetselius O., Bunyakova Yu., Prepelitsa G., Solyanikova E., Serga E. Non-linear prediction method in short-range forecast of atmospheric pollutants: lowdimensional chaos. In: Dynamical Systems - Theory and Applications. Lodz Univ. 2011, LIF111

Glushkov A., Khetselius O., Kuzakon V., Prepelitsa G., Solyanikova E., Svinarenko A. Modeling of interaction of the non-linear vibrational systems on the basis of temporal series analyses (application to semiconductor quantum generators). Dynamical Systems - Theory and Applications. Lodz. 2011, BIF110.

Glushkov A. V., Prepelitsa G. P., Svinarenko A. A., Zaichko P. A, Studying interaction dynamics of the non-linear vibrational systems within non-linear prediction method (application to quantum autogenerators). Dynamical Systems Theory. Eds. J. Awrejcewicz, M. Kazmierczak, P. Olejnik, J, Mrozowski, Vol. T1 (Lodz Univ.). 2013, 467-477.

Glushkov A., Ternovsky V., Buyadzhi V, Prepelitsa G. Geometry of a relativistic quantum chaos: New approach to dynamics of quantum systems in electromagnetic field and uniformity and charm of a chaos. Proc. Int. Geom. Center. 2014, 7(4), 60-71.

Glushkov, A., Buyadzhi, V., Kvasikova, A., Ignatenko, A., Kuznetsova, A., Prepelitsa, G., Ternovsky, V. Non-Linear chaotic dynamics of quantum systems: Molecules in an electromagnetic field and laser systems. In: Quantum Systems in Physics, Chemistry, and Biology. Springer, Cham. 2017, 30, 169-180

Buyadzhi, V. V., Glushkov, A. V., Mansarliysky, V. F., Ignatenko, A. V., Svinarenko, A. A. Spectroscopy of atoms in a strong laser field: new method to sensing AC stark effect, multiphoton resonances parameters and ionization cross-sections. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2015, 12(4), 27-36.

Ignatenko A., Buyadzhi A., Buyadzhi V., Kuznetsova, A. A., Mashkantsev, A. A., Ternovsky E. Nonlinear chaotic dynamics of quantum systems: molecules in an electromagnetic field. Adv. Quant Chem. 2019, 78, 149-170.

Khetselius, O. Y. ., Glushkov, A. V., Gurskaya, M. Y., Kuznetsova, A. A., Dubrovskaya, Yu. V., Serga, I. N., Vitavetskaya, L. A. Computational modelling parity nonconservation and electroweak interaction effects in heavy atomic systems within the nuclear-relativistic many-body perturbation theory. J. Phys.: Conf. Ser. 2017, 905(1), 012029

Buyadzhi, V., Zaichko, P., Antoshkina, O., Kulakli, T., Prepelitsa, P., Ternovsky, V., Mansarliysky, V. Computing of radiation parameters for atoms and multicharged ions within relativistic energy approach: Advanced Code. J. Phys.: Conf. Ser. 2017, 905(1), 012003.

Khetselius, O. Yu., Lopatkin, Yu. M., Dubrovskaya, Yu. V, Svinarenko, A. A. Sensing hyperfine-structure, electroweak interaction and parity non-conservation effect in heavy atoms and nuclei: New nuclear-QED approach. Sensor Electr. and Microsyst. Techn. 2010, 7(2), 11-19

Serbov N., Svinarenko A. Wavelet and multifractal analysis of oscillations in system of couled autogenerators in chaotic regime. Photoelectr. 2006, 15, 27.

Serbov, N., Svinarenko, A. Wavelet and multifractal analysis of oscillations in a grid of couled autogenerators. Photoelectr. 2007, 16, 53-56.

Prepelitsa, G. P., Buyadzhi, V. V., Ternovsky, V. B. Non-linear analysis of chaotic self-oscillations in backward-wave tube. Photoelectronics. 2013, 22, 103-107.




Copyright (c) 2019 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)