Космогенный радиоуглерод в полярных льдах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, кандидат физико-математических наук Нестерёнок, Александр Владимирович

• Нестерёнок, Александр Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Нестерёнок, Александр Владимирович

I. Введение.

1.1. Актуальность темы диссертации.

1.2. Основные понятия.

1.2.1. Космические лучи.

1.2.2. Космогенный нуклид 14С.

1.2.3. Накопление космогенного нуклида 14С в полярных льдах.

1.2.4. Краткий обзор литературы.

1.3. Цель и задачи работы.

II. Статистическое моделирование распространения космического излучения в атмосфере Земли и в полярных льдах.

2.1. Введение.

2.2. Численная модель.

2.2.1. Спектр галактических космических лучей.

2.2.2. Модель атмосферы.

2.2.3. Физическая модель.

2.2.4. Расчет потоков частиц.

2.3. Ядерно-активный компонент космического излучения.

2.3.1. Интегральные и дифференциальные потоки нуклонов в атмосфере Земли.

2.3.2. Всенаправленный дифференциальный поток нейтронов на уровне моря.

2.3.3. Интегральные и дифференциальные потоки нейтронов во льду.

2.4. Выводы.

III. Образование 14С космическим излучением в полярных льдах.

3.1. Образование 14С во льдах нуклонами ядерно-активного компонента космического излучения на уровне моря и высоких геомагнитных широтах.

3.1.1. Сечения реакций.

3.1.2. Скорость образования 14С в приповерхностном слое льда.

3.1.3. Зависимость скорости образования |4С от глубины во льдах.

3.1.4. Распределение по энергии дочерних ядер 14С.

3.2. Образование 14С во льдах мюонами космических лучей.

3.2.1. Поток мюонов космических лучей во льдах.

3.2.2. Образование 14С высокоэнергичными мюонами.

3.2.3. Образование |4С в реакции захвата отрицательных мюонов.

3.2.4. Образование 14С во льдах на уровне моря.

3.3. Образование 14С во льдах на разных высотах над уровнем моря.

3.3.1. Образование 14С ядерно-активным компонентом космических лучей.

3.3.2. Образование 14С мюонами космических лучей.

3.3.3. Скорость образования 14С во льдах для полярных станций GISP2, Восток и Тейлор Доум.

3.4. Выводы.

IV. Анализ данных по 14С в образцах льда скважины GISP2 в Гренландии.

4.1. Введение.

4.2. Данные по 14С в образцах льда скважины GISP2.

4.2.1. Экспериментальные значения концентрации 14С в образцах льда.

4.2.2. Расчет концентрации «атмосферного» 14С и экспериментальных значений концентрации 14С «in situ» в образцах льда.

4.2.3. Теоретический расчет концентрации 14С «in situ» в образцах льда.

4.2.4. Дефицит концентрации 14С «in situ» в образцах льда скважины GISP2.

4.3. Механизмы потерь космогенного радионуклида l4C «in situ» зернами фирна.

4.3.1. Диффузия газов в фирне.

4.3.2. Метаморфизм крупинок льда в слое фирна.

4.3.3. Химические процессы на (в) зернах фирна.

4.3.4. Изотопный обмен и высвобождение газов, заключенных в зернах фирна.

4.4. Астрофизические и геофизические параметры, определяющие уровень концентрации |4С в полярных льдах.

4.5. Выводы.

V. Анализ данных по 14С в образцах льда скважин Восток и Тейлор Доум в Антарктиде.

5.1. Введение.

5.2. Экспериментальные данные по 14С в образцах льда скважин Восток и Тейлор Доум.

5.3. Полная концентрация 14С «in situ» в образцах льда.

5.3.1. Зависимость плотности фирна от глубины.

5.3.2. Расчет концентрации космогенного 14С «in situ» в образцах льда.

5.4. Концентрация |4С «in situ», образованного на глубинах, больших глубины границы фирна и льда.

5.4.1. Восстановление толщины фирнового слоя по данным климатических условий

5.4.2. Расчет концентрации 14С «in situ» в образцах льда.

5.4.3. Обсуждение результатов.

5.5. Космогенные радионуклиды 14С и 36С1 в антарктических льдах.

5.6. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Космогенный радиоуглерод в полярных льдах»

1.1. Актуальность темы диссертации

Начало систематического исследования содержания космогенных нуклидов в окружающей среде положили работы американского ученого Уилларда Либби, который в 1960 году был удостоен Нобелевской премии за разработку радиоуглеродного метода датирования. Возможность приложения исследований космогенных радионуклидов для решения задач астрофизики высказана в работе [1]. Применение ускорительной масс-спектрометрии позволило существенно повысить чувствительность измерений и расширить границы анализа содержания космогенных нуклидов [10]. Данные по космогенному радионуклиду ,4С в кольцах деревьев совместно с данными по 10Ве и 36С1 в полярных льдах являются хрониками прошлых изменений интенсивности космических лучей, солнечной активности и магнитного поля Земли, а также климатических условий [2]. В данной работе проводится детальное рассмотрение процессов образования и накопления в полярных льдах космогенного радионуклида 14С. Проводится анализ и предлагается интерпретация экспериментальных данных по 14С в образцах льда гренландской и антарктических скважин. В работе рассматривается возможность использования данных по 14С в полярных льдах для оценки уровня солнечной активности и интенсивности высокоэнергичных космических лучей в периоды времени в прошлом.

1.2. Основные понятия 1.2.1. Космические лучи

По природе происхождения можно выделить галактические космические лучи и солнечные энергичные частицы. Ускорение солнечных космических лучей происходит в атмосфере Солнца и в процессе их распространения в межпланетной среде. Энергия частиц солнечных космических лучей варьируется от нескольких десятков кэВ до сотен МэВ. В области больших энергий основной вклад в поток космических лучей вносят потоки частиц галактического происхождения [3,4]. Химический состав космических лучей приблизительно соответствует распространенности элементов во Вселенной за исключением повышенного содержания некоторых легких элементов и тяжелых ядер вблизи железа. Приходящие извне Солнечной системы галактические космические лучи взаимодействуют с плазмой солнечного ветра. Заряженные частицы рассеиваются и теряют энергию. Потоки частиц в гелиосфере ослабляются в низкоэнергичной части спектра. Степень ослабления -модуляции спектра — зависит от положения внутри гелиосферы и уровня солнечной активности. Минимум солнечной активности соответствует максимуму потока галактических космических лучей.

Достигнув околоземного пространства, заряженные частицы космических лучей испытывают воздействие магнитного поля Земли. Характер движения частицы в магнитном поле определяется значением жесткости частицы - отношением импульса к заряду. Для определенных направления движения частицы и местоположения над поверхностью Земли существует некоторое минимальное значение жесткости - частицы с меньшей жесткостью отклоняются в магнитном поле Земли, не достигая ее поверхности. Вблизи полярных областей магнитное поле Земли ослаблено, и возмущение потока частиц космических лучей геомагнитным полем минимально.

Попадая в атмосферу, частицы космических лучей испытывают столкновения с атомами и молекулами воздуха. В реакциях взаимодействия рождается множество вторичных частиц, которые, имея достаточную энергию, генерируют новые каскады частиц (рис. 1). В актах взаимодействия высокоэнергичных нуклонов с ядрами атомов рождаются заряженные и нейтральные я-мезоны. Заряженные пионы могут либо вступить во взаимодействие с ядрами атомов воздуха, либо распасться на мюон и нейтрино, давая начало мюонному компоненту излучения. Нейтральные я°-мезоны распадаются на гамма-кванты, которые в кулоновском поле ядер рождают электрон-позитронные пары. Тормозное излучение электронов и позитронов приводит к появлению фотонов электромагнитного излучения.

Среди вторичного излучения различают ядерно-активный, электромагнитный и мюонный компоненты. Часть вторичного космического излучения достигает поверхности Земли, где также способно вступить во взаимодействие с веществом и вызвать рождение новых частиц. Основной вклад в развитие каскада частиц вторичного космического излучения в атмосфере Земли и в веществе земной поверхности вносят частицы галактических космических лучей. Энергий частиц солнечных космических лучей, как правило, недостаточно для генерации каскадных процессов в атмосфере. компонент компонент

Рис. 1. Взаимодействие первичной частицы с веществом атмосферы и рождение вторичного космического излучения

Заключение диссертации по теме «Астрофизика, радиоастрономия», Нестерёнок, Александр Владимирович

6.1. Основные выводы и результаты работы

Данная работа посвящена детальному рассмотрению процессов образования и накопления космогенного радионуклида 14С в полярных льдах.

В работе приводятся результаты статистического моделирования процессов распространения космического излучения в атмосфере Земли и в полярных льдах. В расчетах получены всенаправленные дифференциальные и интегральные потоки протонов и нейтронов ядерно-активного компонента космического излучения в атмосфере и во льдах. Задачи распространения космического излучения в двух средах рассматриваются неразрывно. Согласие результатов расчетов потоков частиц в атмосфере с данными измерений и результатами расчетов других авторов можно рассматривать как косвенное подтверждение справедливости результатов расчетов во льдах, где аналогичное сравнение невозможно вследствие отсутствия экспериментальных данных. Полученные энергетические спектры нуклонов ядерно-активного компонента космических лучей используются для расчета скорости образования радионуклида 14С во льдах.

Проводится анализ экспериментальных данных по !4С в образцах льда гренландской скважины GISP2. Показано, что экспериментальные значения концентрации |4С «in situ» систематически меньше теоретически рассчитанных значений, что указывает на потери 14С зернами фирна во время льдообразования. Дефицит концентрации 14С «in situ» во льдах является закономерным результатом процессов метаморфизма фирновых зерен и диффузии содержащих 14С химических соединений. Проводится рассмотрение астрофизических и геофизических параметров, определяющих уровень концентрации 14С «in situ» в образцах льда. Рассматривается возможность исключения климатических факторов при интерпретации данных по концентрации ,4С «in situ» в образцах льда периода голоцена. В этом случае основным параметром, определяющим относительные вариации концентрации 14С «in situ» во льдах является уровень солнечной активности.

Проводится анализ экспериментальных данных по ,4С в образцах льда антарктических скважин Восток и Тейлор Доум. Показано, что значительная часть концентрации 14С в образцах льда антарктических скважин обусловлена образованием радиоуглерода мюонами космических лучей. Исследования космогенного нуклида |4С в антарктических льдах позволят решать такие задачи, как ограничение значений потока мюонов космических лучей в периоды времени прошлом.

6.2. Научная новизна

1. Впервые в рамках решения проблемы накопления космогенного радионуклида 14С в полярных льдах проведено совместное рассмотрение задач распространения космического излучения в атмосфере Земли и в полярных льдах.

2. Впервые получено, что экспериментальные значения концентрации космогенного радионуклида 14С для образцов льда гренландской скважины GISP2 систематически меньше теоретически рассчитанных значений. Подобный результат был получен ранее для образцов льда антарктических скважин [20]. Таким образом, дефицит космогенного радионуклида 14С является общей характеристикой образцов льда гренландской и антарктических скважин. В работе рассматривается влияние климатических факторов на степень сохранения в зернах фирна космогенного радионуклида 14С, образованного «in situ».

3. Впервые показано, что значительная часть концентрации |4С в образцах льда антарктических скважин обусловлена образованием радиоуглерода мюонами космических лучей.

6.3. Основные положения, выносимые на защиту

1. Определение высотных зависимостей и энергетических спектров частиц космических лучей в атмосфере Земли и в полярных льдах с помощью статистического моделирования процессов распространения космического излучения для условий высоких геомагнитных широт и среднего уровня солнечной активности.

2. Определение скорости образования 14С во льду на основе рассчитанных энергетических спектров частиц ядерно-активного компонента космических лучей.

3. Теоретический расчет концентрации космогенного радионуклида 14С в образцах льда гренландской скважины GISP2. Построение качественной модели накопления 14С в полярных льдах.

4. Теоретический расчет концентрации космогенного радионуклида 14С в образцах льда антарктических скважин Восток и Тейлор Доум. Объяснение особенностей экспериментальных данных по концентрации |4С глубинным образованием радионуклида мюонами космических лучей.

Автор выражает благодарность своему педагогу и научному руководителю Виктору Олеговичу Найденову за неоценимую помощь и руководство научной работой. Особую благодарность автор выражает педагогу и научному руководителю Дмитрию Александровичу Варшаловичу за поддержку на пути становления как молодого ученого. Благодарю также всех преподавателей и сотрудников кафедры «Космические исследования» СПбГПУ за бескорыстное отношение к своей работе, а также за понимание и теплое отношение к своим ученикам.

Выражаю благодарность своим коллегам и друзьям за помощь и оптимизм. Огромное спасибо всем членам семьи за понимание и поддержку.

VI. Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Нестерёнок, Александр Владимирович, 2011 год

1. Константинов Б.П., Кочаров Г.Е. Астрофизические явления и радиоуглерод // ДАН СССР. 1965. Т. 165. С. 63-64.

2. Блинов A.B. Долгоживущие космогенные радионуклиды как индикаторы физических процессов в окружающей среде // Научно-технические ведомости СПбГГТУ. 2003. № 4. С. 108-139.

3. Блинов A.B. Космические лучи; учеб. пос. для вузов. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2006. 154 с.

4. Панасюк М.И. Странники Вселенной или эхо Большого взрыва. Фрязино: «Век 2», 2005. 272 с.

5. Дергачев В.А. Радиоуглеродный хронометр // Природа. 1994. Т. 1. № 1. С. 3-15.

6. Нестеренок A.B., Найденов В.О. Радиоуглерод в антарктических льдах: образование мюонной компонентой космических лучей на больших глубинах // Геомагнетизм и Аэрономия. 2010. Т. 50. № 1. С. 138-144.

7. Нестеренок A.B., Найденов В.О. Радиоуглерод в полярных льдах: механизмы сохранения в зернах фирна // Геомагнетизм и Аэрономия. 2011. Т. 51. №3. С. 425-432.

8. Нестеренок A.B., Найденов В.О. Моделирование процессов распространения ядерно-активной компоненты космических лучей в атмосфере Земли // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2011. № 1. С. 94-98.

9. Suter М. Accelerator mass spectrometry fascinating applications and their technical challenges // Nuclear Instruments in Physics Research B. 1992. Vol. 64. Pp. 321-329.

10. Nesterenok A.V., Naidenov V.O. In situ formation of cosmogenic 14C by cosmic ray nucleons in polar ice // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2012. Vol. 270. Pp. 12-18.

11. Ice Core Contributions to Global Change Research: Past Successes and Future Directions / National Ice Core Laboratory, Ice Core Working Group. May 1998. URL: http://www.nicl-smo.sr.unh.edu/icwg/publications.shtml. Дата обращения 6.05.2011.

12. Fireman E.L., Norris T.L., Ages and composition of gas trapped in Allan Hills and Byrd core ice // Earth and Planetary Science Letters. 1982. Vol. 60. Pp. 339-350.

13. Lai D., Nishiizumi K., Arnold J.R. In situ cosmogenic 3H, 14C, and Be for determining the net accumulation and ablation rates of ice sheets // Journal of Geophysical Research B. 1987. Vol. 92. Pp. 4947-4952.

14. Lai D., Jull A.J.T. On determining ice accumulation rates in the past 40000 years using in situ cosmogenic 14C //Geophysical Research Letters. 1990. Vol. 17. Pp. 1303-1306.

15. Wilson A.T., Donahue D.J. AMS Radiocarbon dating of ice: validity of the technique and the problem of cosmogenic in-situ production in polar ice cores // Radiocarbon. 1992. Vol. 34. No. З.Рр 431-435.

16. Radiocarbon analysis of the EPICA Dome С ice core: no in situ 14C from the firn observed / A.F.M. de Jong, C. Alderliesten, K. van der Borg et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2004. Vol. 223-224. Pp. 516-520.

17. In search of in situ radiocarbon in Low Dome ice and firn / A.M. Smith, V.A. Levchenko, D.M. Etheridge et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2000. Vol. 172. Pp.610-622.

18. In situ produced 14C by cosmic ray muons in ablating Antarctic ice / W.J.M. van der Kemp, C. Alderliesten, K. van der Borg et al. // Tellus B. 2002. Vol. 54. No. 2. Pp. 186-192.

19. Polar ice ablation rates measured using in situ cosmogenic ,4C / D. Lai, A.J.T. Jull, D.J. Donahue et al. //Nature. 1990. Vol. 346. Pp. 350-352.

20. Lai D., Jull A.J.T. Studies of cosmogenic in-situ 14CO and 14CC>2 produced in terrestrial and extraterrestrial samples: experimental procedures and applications // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1994. Vol. 92. Pp. 291-296.

21. Measurements of cosmic-ray-produced 14C in firn and ice from Antarctica / A.J.T. Jull, D. Lai, D.J. Donahue et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1994. Vol. 92. Pp. 326-330.

22. On the characteristics of cosmogenic in situ l4C in some GISP2 Holocene and late glacial ice samples / D. Lai, A.J.T. Jull, G.S. Burr, D.J. Donahue // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2000. Vol. 172. Pp. 623-631.

23. O'Brien K. Cosmic-ray propagation in the atmosphere // Nuovo Cimento A Serie. 1971. Vol.3. Pp. 521-547.

24. Cosmic-ray spectra as calculated from atmospheric hadron cascades / M. Lumme, M. Nieminen, J. Peltonen et al. // Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 1984. Vol. 10. No 5. Pp. 683-694.

25. Masarik J., Reedy R.C. Terrestrial comogenic-nuclide production systematics calculated from numerical simulations //Earth and Planetary Science Letters. 1995. Vol. 136. Pp. 381-395.

26. Masarik J., Beer J. Simulation of particle fluxes and cosmogenic nuclide production in the Earth's atmosphere // Journal of Geophysical Research. 1999. Vol. 104. No D10. Pp. 1209912111.

27. Masarik J., Kim K.J., Reedy R.C. Numerical simulations of in situ production of terrestrial cosmogenic nuclides // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2007. Vol. 259. Pp. 642-645.

28. Masarik J., Beer J. An updated simulation of particle fluxes and cosmogenic nuclide production in the Earth's atmosphere // Journal of Geophysical Research. 2009. Vol. 114. No. D11. CitelD D11103.

29. Gleeson L.J., Axford W.I. Solar modulation of galactic cosmic rays // Astrophysical Journal. 1968. Vol. 154. Pp. 1011-1026.

30. Heliospheric modulation of cosmic rays: Monthly reconstruction for 1951-2004 / I.G. Usoskin, K. Alanko-Huotari, G.A. Kovaltsov, K. Mursula // Journal of Geophysical Research. 2005. Vol. 110. No. A12. CitelD A12108.

31. Steinhilber F., Abreu J.A., Beer J. Solar modulation during the Holocene // Astrophysics and Space Science Transactions. 2008. Vol. 4. Pp. 1-6.

32. The production of cosmogenic nuclides in stony meteoroids by galactic cosmic-ray particles / I. Leya, H.-J. Lange, S. Neumann et al. // Meteoritics & Planetary Science. 2000. Vol. 35. Pp. 259-286.

33. Wiebel-Sooth B., Biermann P.L., Meyer H. Cosmic rays. VII. Individual element spectra: prediction and data // Astronomy and Astrophysics. 1998. Vol. 330. Pp. 389-398.

34. Shea M.A., Smart D.F. A World Grid of Calculated Cosmic Ray Vertical Cutoff Rigidities for 1980 // International Cosmic Ray Conference. 1983. Vol. 3. P. 415.

35. The absolute flux or protons and helium at the top of the atmosphere using IMAX / W. Menn, M. Hof, O. Reimer et al. // Astrophysical Journal. 2000. Vol. 533. Pp. 281-297.

36. The cosmic-ray proton and helium spectra between 0.4 and 200 GV / M. Boezio, P. Carlson, T. Francke et al. // Astrophysical Journal. 1999. Vol. 518. Pp. 457-472.

37. Precise measurement of cosmic-ray proton and helium spectra with the BESS spectrometer / T. Sanuki, M. Motoki, H. Matsumoto et al. // Astrophysical Journal. 2000. Vol. 545. Pp. 11351142.

38. Cosmic protons / J. Alcaraz, B. Alpat, G. Ambrosi et al. // Physics Letters B. 2000. Vol. 490. Pp.27-35.

39. Helium in near Earth orbit / J. Alcaraz, B. Alpat, G. Ambrosi et al. // Physics Letters B. 2000. Vol. 494. Pp. 193-202.

40. U.S. Standard Atmosphere 1976 / Committee on Extension to the Standard Atmosphere COESA. Washington D.C.: U.S. Government Printing Office, 1976. 241 p.

41. The COSPAR International Reference Atmosphere CIRA-86 / NCAS British Atmospheric

42. Data Centre. URL: http://badc.nerc.ac.uk/view/badc.nerc.ac.ukATOM dataent CIRA .

43. Дата обращения 22.02.2011.

44. Geant4 a simulation toolkit / S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2003. Vol. 506. Pp. 250-303.

45. Geant4 Physics reference manual / Geant4 Collaboration. URL: http://geant4.cern.ch/support/index.shtml. Дата обращения 31.03.2011.

46. Mochiutti E. Atmospheric and Interstellar Cosmic Rays Measured with the CAPRICE98 Experiment: PhD Thesis. Stockholm, 2003. 188 p.

47. Gosse J.C., Phillips F.M. Terrestrial in situ cosmogenic nuclides: theory and application // Quaternary Science Reviews. 2001. Vol. 20. Pp. 1475-1560.

48. Measurement of the flux and energy spectrum of cosmic-ray induced neutrons on the ground / M.S. Gordon, P. Goldhagen, K.P. Rodbell et al. // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2004. Vol. 51. No. 6. Pp. 3427-3434.

49. Ziegler J.F. Terrestrial cosmic ray intensities // IBM Journal of Research and Development. 1998. Vol. 42. No. l.Pp. 117-139.

50. Neutron and proton fluxes in the atmosphere / Home page of Jozef Masarik. URL: http://masarik.dnp.fmph.uniba.sk/toky.html. Дата обращения 11.08.2011.

51. Sato T., Niita К. Analytical Functions to Predict Cosmic-Ray Neutron Spectra in the Atmosphere // Radiation Research. 2006. Vol. 166. Pp. 544-555.

52. Cosmic-Ray Neutron Energy Spectrum / W.N. Hess, H.W. Patterson, R. Wallace, E.L. Chupp // Physical Review. 1959. Vol. 116. Pp. 445-457.

53. Ashton F., Edwards H.J., Kelly G.N. The spectrum of cosmic ray neutrons at sea level in the range 0.4-1.2 GeV // Journal of Physics A: General Physics. 1971. Vol. 4. P. 352.

54. The Level of Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays from 1997 to 2005 as Derived from ACE Measurements of Elemental Energy Spectra / M.E. Wiedenbeck, A.J. Davis, R.A. Leske et al. // International Cosmic Ray Conference. 2005. Vol. 2. P. 277.

55. New neutron and proton production cross section measurements for cosmic ray studies / J.M. Sisterson, J. Vincent, S. Yen et al. // Lunar and Planetary Institute Science Conference Abstracts. 1999. Vol. 30. P. 1202.

56. Reedy R.C., Arnold J.R. Interaction of solar and galactic cosmic-ray particles with the moon // Journal of Geophysical Research. 1972. Vol. 77. No. 4. Pp. 537-555.

57. Kim K.J., Masarik J., Reedy R.C. Numerical simulations of production rates for 10Be, 26A1 and 14C in extraterrestrial matter using the MCNPX code // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2010. Vol. 268. Pp. 1291-1294.

58. Michel R. Персональное сообщение. 2010.

59. I4C depth profiles in Apollo 15 and 17 cores and lunar rock 68815 / A.J.T. Jull, S. Cloudt, D.J. Donahue et al. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1998. Vol. 62. Pp. 3025-3036.

60. Reedy R.C. Proton cross sections for producing cosmogenic radionuclides // Lunar and Planetary Institute Science Conference Abstracts. 2007. Vol. 38. P. 1192.

61. Dugan В., Lifton N., Jull A.J.T. New production rate estimates for in situ cosmogenic 14C // Geochimica et Cosmochimica Acta Supplement. 2008. Vol. 72. P. 231.

62. Dugan B. New Production Rate Estimates for In situ Cosmogenic 14C from Lake Bonneville, Utah, and Northwestern Scotland: Master Thesis. The University of Arizona, USA, 2008. 51 p.

63. Desilets D., Zreda M., Prabu T. Extended scaling factors for in situ cosmogenic nuclides: New measurements at low latitude // Earth and Planetary Science Letters. 2006. Vol. 246. Pp. 265276.

64. Production of selected cosmogenic radionuclides by muons: 2.Capture of negative muons / B. Heisinger, D. Lai, A.J.T. Jull et al. // Earth Planetary Science Letters. 2002. Vol. 200. Pp. 357-369.

65. Cosmogenic Nuclide Production Rates: Carbon-14 from Neutron Spallation / A.J.T. Jull, P.A.J. Englert, D.J. Donahue et al. // Lunar and Planetary Institute Science Conference Abstracts. 1989. Vol. 20. Pp. 490-491.

66. Studies of the production rate of cosmic-ray produced 14C in rock surfaces / A.J.T. Jull, N. Lifton, W.M. Phillips, J. Quade //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1994. Vol. 92. Pp. 308-310.

67. Kollar D. Neutron Cross Sections and Interactions of Cosmic Ray Particles with Terrestrial and Extraterrestrial Matter: PhD Thesis. Comenius University in Bratislava, Bratislava, 2003. 112 p.

68. Бекман И.Н. Курс лекций по радиохимии: Химический факультет МГУ, кафедра радиохимии. 2006. URL: http://profbeckman.narod.ru/RHO.htm . Дата обращения 17.07.2011.

69. Rogers I.W., Tristam M. The absolute depth-intensity curve for cosmic-ray muons underwater and the integral sea-level momentum spectrum in the range 1-100 GeV/c // Journal of Physics G: Nuclear Physics. 1984. Vol. 10. Pp. 983-1001.

70. Production of selected cosmogenic radionuclides by muons. 1. Fast muons / B. Heisinger, D. Lai, A.J.T. Jull et al. //Earth Planetary Science Letters. 2002. Vol. 200. Pp. 345-355.

71. Measurement of cosmic ray muon flux in the Belgrade ground level and underground laboratories / A. Dragic, D. Jokovic, R. Banjanac et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2008. Vol. 591. Pp. 470-475.

72. Measday D.F. The nuclear physics of muon capture // Physics Reports. 2001. Vol. 354. Pp. 243-409.

73. Dunai T.J. Scaling factors for production rates of in situ produced cosmogenic nuclides: a critical réévaluation // Earth and Planetary Science Letters. 2000. Vol. 176. Pp. 157-169.

74. Desilets D., Zreda M. Spatial and temporal distribution of secondary cosmic-ray nucléon intensities and applications to in situ cosmogenic dating // Earth and Planetary Science Letters. 2003. Vol. 206. Pp. 21-42.

75. Addressing solar modulation and long-term uncertainties in scaling secondary cosmic rays for in situ cosmogenic nuclide applications / N.A. Lifton, J.W. Bieber, J.M. Clem et al. // Earth and Planetary Science Letters. 2005. Vol. 239. Pp. 140-161.

76. Measurement of the flux of atmospheric muons with the CAPRICE94 apparatus / M. Boezio, P. Carlson, T. Franke et al. // Physical Review D. 2000. Vol. 62. ID 032007.

77. Lai D. In situ produced cosmogenic isotopes in terrestrial rocks // Annual review of earth and planetary sciences. 1988. Vol. 16. Pp. 355-388.

78. The Greenland Summit Ice Cores CD-ROM. URL: http://www.ncdc.noaa.gov /paleo/icecore/greenland/summit/index.html . Дата обращения 8.05.2011.

79. Российские Антарктические Станции обзорная информация. URL: http://www.aari.aq/defaultru.html. Дата обращения 9.05.2011.

80. The Greenland Ice Sheet Project 2 depth-age scale: Methods and results / D.A. Meese, A.G. Gow, R.B. Alley et al. // Journal of Geophysical Research C. 1997. Vol. 102. Pp. 2641126423.

81. Alley R.B. The Younger Dryas cold interval as viewed from central Greenland // Quaternary Science Reviews. 2000. Vol. 19. Pp. 213-226.

82. Cuffey K.M., Clow G.D. Temperature, accumulation, and ice sheet elevation in central Greenland through the last deglacial transition // Journal of Geophysical Research C. 1997. Vol. 102. Pp. 26383-26396.

83. Age scale of the air in the summit ice: Implication for glacial-interglacial temperature change / J. Schwander, T. Sowers, J.-M. Barnola et al. // Journal of Geophysical Research D. 1997. Vol. 102. Pp. 19483-19493.

84. National Climatic Data Center. Ice Core Data. URL: http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/icecore.html. Дата обращения 9.05.2003.

85. Climate and atmospheric history of the past 420000 years from the Vostok ice core, Antarctica / J.R. Petit, J. Jouzel, D. Raynaud et al. //Nature. 1999. Vol. 399. Pp. 429-436.

86. McCracken K.G., Beer J., McDonald F.B. The Long-Term Variability of the Cosmic Radiation Intensity at Earth as Recorded by the Cosmogenic Nuclides // ISSI Scientific Reports Series. 2005. Vol. 3. Pp. 83-97.

87. Jockel P., Brenninkmeijer C.A.M. The seasonal cycle of cosmogenic CO at the surface level: A solar cycle adjusted, zonal-average climatology based on observations // Journal of Geophysical Research D. 2002. Vol. 107. P. 4656.

88. Reeh N. The age-depth profile in the upper part of a steady-state ice sheet // Journal of Glaciology. 1989. Vol. 35. No. 121. Pp. 406-417.

89. Carbon dioxide concentration in bubbles of natural cold ice / A. Neftel, H. Oeschger, J. Schwander, B. Stauffer // Journal of Physical Chemistry. 1983. Vol. 87. Pp. 4116-4120.

90. Hemmingsen E. Permeation of gases through ice // Tellus. 1959. Vol. 11. Pp. 355-359.

91. CO2 diffusion in polar ice: observations from naturally formed CO2 spikes in the Siple Dome (Antarctica) ice core / J. Ahn, M. Headly, M. Wahlen et al. // Journal of Glaciology. 2008. Vol. 54. No. 187. Pp. 685-695.

92. Ikeda-Fukuzawa Т., Kawamura K., Hondoh T. Mechanism of molecular diffusion in ice crystals // Molecular Simulation. 2004. Vol. 30. Pp. 973-979.

93. Albert M.R., Shultz E.F. Snow and firn properties and air-snow transport processes at Summit, Greenland // Atmospheric Environment. 2002. Vol. 36. Pp. 2789-2797.

94. Perrier S., Sassin P., Dominé F. Diffusion and solubility of HCHO in ice: preliminary results //Canadian Journal of Physics. 2003. Vol. 81. Pp. 319-324.

95. Thibert E., Dominé F. Thermodynamics and Kinetics of the Solid Solution of HC1 in Ice // Journal of Physical Chemistry B. 1997. Vol. 101. Pp. 3554-3565.

96. Huthwelker T., Ammann M., Peter T. The Uptake of Acidic Gases on Ice // Chemical Reviews. 2006. Vol. 106. Pp. 1375-1444.

97. Bender M., Sowers T., Brook E. Gases in ice cores // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, colloquium "Carbon Dioxide and Climate Change". 1997. Vol. 94. Pp. 8343-8349.

98. Duval P., Castelnau O. Dynamic Recrystallization of Ice in Polar Ice Sheets // Journal de Physique IV. 1995. Vol. 5. Pp. 197-205.

99. Alley R.B., Woods G.A. Impurity influence on normal grain growth in the GISP2 ice core, Greenland //Journal of Glaciology. 1996. Vol. 42. Pp. 255-260.

100. Dash J.G., Rempel A.W., Wettlaufer J.S. The physics of premelted ice and its geophysical consequences // Reviews of Modern Physics. 2006. Vol. 78. Pp. 695-741.

101. An overview of snow photochemistry: evidence, mechanisms and impacts / A.M. Grannas, A.E. Jones, J. Dibb et al. // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Vol. 7. Pp. 4329-4373.

102. Ocampo J., Klinger J. Adsorption of N2 and CO2 on ice // Journal of Colloid and Interface Science. 1982. Vol. 86. No. 2. Pp. 377-383.

103. Johnson K.S. Carbon dioxide hydration and dehydration kinetics in seawater // Limnology and Oceanography. 1982. Vol. 27. Pp. 849-855.

104. Experimental and Theoretical Reinvestigation of CO Adsorption on Amorphous Ice / C. Manca, C. Martin, A. Allouche, P. Roubin // Journal of Physical Chemistry B. 2001. Vol. 105. Pp. 12861-12869.

105. Baker I., Cullen D. and Iliescu D. The microstructural location of impurities in ice // Canadian Journal of Physics. 2003. Vol. 81. Pp. 1-9.

106. Assonov S.S., Brenninkmeijer C.A.M., Jockel P. The 180 isotope exchange rate between firn air CO2 and the firn matrix at three Antarctic sites // Journal of Geophysical Research D. 2005. Vol. 110. P. 18310.

107. Holocene thinning of the Greenland ice sheet / B.M. Vinther, S.L. Buchardt, H.B. Clausen et al. //Nature. 2009. Vol. 461. Pp. 385-388.

108. Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record / W. Dansgaard, S.J. Johnsen, H.B. Clausen et al. // Nature. 1993. Vol. 364. Pp. 218-220.

109. Extending the Vostok ice-core record of paleoclimate to the penultimate glacial period / J. Jouzel, N.I. Barkov, J.M. Barnola et al. //Nature. 1993. Vol. 364. Pp. 407-412.

110. Synchronous Climate Changes in Antarctica and North Atlantic / E.J. Steig, EJ. Brook, J.W.C. White et al. // Science. 1998. Vol. 282. Pp. 92-95.

111. Clow G.D., Waddington E.D. Acquisition of borehole temperature measurements from Taylor Dome and the dry valleys for paleoclimate reconstruction // Antarctic Journal of U.S. 1996. Vol. 31. Pp. 71-72.

112. Wisconsinan and Holocene climate history from an ice core at Taylor Dome, Western Ross Embayment, Antarctica / E.J. Steig, D.L. Morse, E.D. Waddington et al. // Geografiska Annaler A. 2000. Vol. 82. Pp. 213-235.

113. Salamatin A.N., Lipenkov V.Ya. Simple relations for the close-off depth and age in dry-snow densification // Annals of Glaciology. 2008. Vol. 49. Pp. 71-76.

114. What was the surface temperature in central Antarctica during the last glacial maximum? / T. Blunier, J. Schwander, J. Chappellaz et al. // Earth and Planetary Science Letters. 2004. Vol.218. Pp. 379-388.

115. The Taylor Dome Antarctic 180 Record and Globally Synchronous Changes in Climate / P.M. Grootes, E.J. Steig, M. Stuiver et al. // Quaternary Research. 2001. Vol. 56. Pp. 289-298.

116. Bender M.L. Orbital tuning chronology for the Vostok climate record supported by trapped gas composition // Earth and Planetary Science Letters. 2002. Vol. 204. Pp. 275-289.

117. Atomic and Nuclear Properties of Materials / Particle Data Group (PDG). URL: http://pdg.lbl.gov/2010/AtomicNuclearProperties/. Дата обращения 3.04.2011.

118. Bomb-test CI measurements in Vostok snow (Antarctica) and the use of 36C1 as a dating tool for deep ice cores / R.J. Delmas, J. Beer, H.-A. Synal et al. // Tellus B. 2004. Vol. 56. Pp. 492-498.