Meteorological Feature of Cosmic Ray Produced Beryllium-7

Murayama, N.

doi:10.2151/jmsj1923.42.1_43

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“…And, the concentration in high latitudes (60 90 ) is about 20% lower than that in low latitudes. 32) All these facts clearly indicate that the maximum 7 Be concentration in atmosphere appears in middle latitudes. Yearly variation of 7 Be concentration in the atmosphere observed in Dazaifu (33 N), obtained by NARAZAKI, 33) is shown in Fig.…”

Section: Tablementioning

confidence: 89%

Cosmogenic 7Be: Atmospheric Concentration and Deposition in Japan

Narazaki

Fujitaka²

2009

Jpn. J. Health Phys.

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Earth is surrounded by various particles called cosmic rays, composed of electrons, protons and alpha particles. 1) Cosmic rays into the earth's atmosphere, born in explosion of super nova and the sun, partly born as secondary particles, are composed of highly energetic particles (protons, alpha particles and heavier ions). But they do not move freely due to Cutoff effects of the geomagnetic field, of which energy is below several MeV, but cosmic rays of above this energy allow particles enter into the atmosphere along the geomagnetic lines of force. About 90% of the particles are composed of protons, and the remainders consist of charged alpha particles. These charged particles bear electrons as well as neutrons through cascade process when they collide with atoms of upper atmosphere. When protons and/or neutrons collide with atmospheric components like carbon, oxygen, nitrogen, argon and so on, they produce various nuclear fragments like 3 H, 7 Be, 10 Be, 14 C, 22 Na, 32 P, 33 P and 35 S. 2, 3) These cosmogenic nuclides reach to the earth continuously. Among all, 7 Be is most important cosmogenic nuclide of beta decay (electron capture) as 7 Be emit gamma rays of 0.478 MeV (branching ratio: 10.5%, and decay constant: 1.5134 10 7 s 1), which is easily detectable. Beryllium-7 is produced according to the following reactions 4 6) (Fig. 1) : Maximum concentration of 7 Be is found in the upper stratosphere. 7) And 7 Be also depends on geomagnetism. Production rate of 7 Be in troposphere and total atmosphere are respectively 2.7 10 2 atoms cm 2 sec 1 , and 8.1 10 2 atoms cm 2 sec 1 , and global inventory is 3.2 g. 7) Thus produced 7 Be are attached to aerosol, and conduct dispersion and movement with mean residence time of about 7.4 8.9 days. 8) Beryllium-7 was found for the first time in rain by ARNOLD and Al-SALIH. 9) After this, CRUIKSHANK et al. 10) reported that 7 Be was detected in atmospheric aerosol. There have been lots of reports on 7 Be, in which 7 Be were detected in atmosphere as well as in rain. Beryllium-7 distributes uniformly in the atmosphere which covers all the earth. Therefore, 7 Be's vertical and horizontal transport in the stratosphere as well as troposphere will work as an effective tracer with half life of 53.3 days, both providing space and temporal information. Here, environmental movement and morphological characteristic are reviewed based on continuous measurement of atmospheric concentration of 7 Be and its deposition.

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Section: Tablementioning

confidence: 89%

Cosmogenic 7Be: Atmospheric Concentration and Deposition in Japan

Narazaki

Fujitaka²

2009

Jpn. J. Health Phys.

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“…produits par les rayonnemente cosmiques, ont Bgalement 6t6 utilis6s pour d6-terminer les temps de s6jour dans la troposphere (Murayama, 1964 Junge (1963b) a, pour sa part, calcul6 des valeurs thhoriques de t, en considerant uniquement les phenomanes de lessivage (rainout). I1 a trouv6 (en fonction des hauteurs moyennes de pluie, des densites de nuages et dc la taille des particules) des temps de sejour compris entre quelques jours dans les basses couches et quelques dizaines de jours en altitude.…”

Section: B Eliment Cosmoge'nniquesunclassified

Étude par simulation sur modéles numéripues du temps de séjour des aérosols dans la troposphére

Marenco

Fontan

1972

Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography

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RBSUMEDes sources compl6mentaires de zlOPo ont 6t6 envisagees dans la litterature pour expliquer les Qcarts entre les temps de sejour obtenus 8, partir des descendants 8, longue p6riode du redon.Une Btude sur modeles numbriques du temps de s6jour des drosols dans la troposphbre, appliquee aux descendants du redon (zlOPb, ?-l0Bi, zlOPo) et aux 616ments cosmogeniques ('Be, s*P), montre qu'il ne faut nbgliger ni l'influence des ph6nomknes d'bchanges verticaux ni la localisation des processus d'6limination (lessivage, d6ppbt sec) et que le temps de sejour d'un aerosol depend principalement de son altitude de formation. On souligne par ailleurs la necessite d'integrer les mesures dans le temps et dans l'espace, &ant donne l'influence importante des discontinuit6s (source, Qlimination) sur la determination des temps de s6jour tropospheriques. On montre enfin que les ll0Pb et *l0Bi sont reprbsentetifs de la basse troposphbre, le zloPo de l'ensemble de la troposphere et le 'Be de la haute troposphbre.

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“…produits par les rayonnemente cosmiques, ont Bgalement 6t6 utilis6s pour d6terminer les temps de s6jour dans la troposphere (Murayama, 1964). Leurs taux de production restent dans un rapport constant et augmentent fortement avec l'altitude (LAL et al 1958); leur formation a donc lieu principalement dans la haute troposphere et la basse stratosphere.…”

Section: B Eliment Cosmoge'nniquesunclassified

Étude par simulation sur modèles numériques du temps de séjour des aérosols dans la troposphère

Marenco¹,

Fontan²

1972

Tellus

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Des sources complémentaires de 210Po ont été envisagées dans la littérature pour expliquer les écarts entre les temps de séjour obtenus à partir des descendants à longue période du radon. Une étude sur modèles numériques du temps de séjour des aérosols dans la troposphère, appliquée aux descendants du radon (210Pb, 210Bi, 210Po) et aux éléments cosmogéniques (7Be, 32P), montre qu'il ne faut négliger ni l'influence des phénomènes d'échanges verticaux ni la localisation des processus d'élimination (lessivage, dépôt sec) et que le temps de séjour d'un aérosol dépend principalement de son altitude de formation. On souligne par ailleurs la nécessité d'intégrer les mesures dans le temps et dans l'espace, étant donné l'influence importante des discontinuités (source, élimination) sur la détermination des temps de séjour troposphériques. On montre enfin que les 210Pb et 210Bi sont représentatifs de la basse troposphère, le 210Po de l'ensemble de la troposphère et le 7Be de la haute troposphère.

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Meteorological Feature of Cosmic Ray Produced Beryllium-7

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Cosmogenic 7Be: Atmospheric Concentration and Deposition in Japan

Cosmogenic 7Be: Atmospheric Concentration and Deposition in Japan

Étude par simulation sur modéles numéripues du temps de séjour des aérosols dans la troposphére

Étude par simulation sur modèles numériques du temps de séjour des aérosols dans la troposphère

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