Методика расчета характеристик электромагнитного поля, возбуждаемого в воздухе интенсивным пучком γ-излучения

Близнюк Г. Г., Ивановский А. В., Соловьев А. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1991. Вып.2. С. 51-56.

      Описываются математическая постановка и метод численного решеная задачи определения параметров электромагнитного поля в окрестности мощного пучка γ-квантов, проходящего через воздух. Характеристики поля рассчитываются из одномерной системы уравнений Максвелла, получаемой в приближении бегущей волны. Для нахождения радиационно-наведенной проводимости среды численно решается система уравнений кинетики ионизации. Источники, т.е. плотность тока создаваемых γ-квантами заряженных частиц (электронов и позитронов) и интенсивность ионизации ими воздуха, определяются из решения уравнений с самосогласованным полем и интегралом столкновений в форме Фоккера-Планка. Приведен численный пример (рис. 2, список лит. - 16 назв.).

      На основе полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии рассматривается процесс переноса аэрозольных частиц в атмосфере. При этом предполагается, что коэффициенты диффузии и скорости направленного переноса зависят только от высоты. Для численного решения уравнения диффузии используется метод Монте-Карло, причем основное внимание уделено расчету плотности осаждения частиц на подстилающую поверхность. Предложена факторизация исходного уравнения, которая позволяет строить решение трехмерной задачи, моделируя одномерный процесс диффузии по высоте. На основе аналитических решений одномерного уравнения диффузии с постоянными коэффициентами построена эффективная схема численного моделирования траекторий частиц. Возможности методики продемонстрированы на задачах, имеющих аналитические решения. Предложенная методика может применяться в целом ряде задач физики атмосферы и экологии (табл. 3, список лит. - 10 назв.).