Cosmogenic Radionuclides: Theory and Applications in the Terrestrial and Space Environments

رادیونوکلئیدهای کیهانی ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند که توسط فرآیندهای طبیعی تولید شده و در سیستم زمین توزیع می شوند. نویسندگان در این کتاب با دیدی جامع از محیط زیست نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از رادیونوکلئیدهای کیهانی برای ردیابی و بازسازی تاریخچه طیف وسیعی از فرآیندها استفاده کرد. آنها روشی را مورد بحث قرار می‌دهند که در آن رادیونوکلئیدهای کیهانی می‌توانند در تعیین کمیت فرآیندهای پیچیده در محیط کنونی کمک کنند. هدف این کتاب این است که قدرت ابزارهای تحلیلی مبتنی بر رادیونوکلئیدهای کیهان‌زا، سهم آنها در تقریباً هر زمینه‌ای از علم مدرن را به خواننده نشان دهد، و اینکه چگونه این ابزارها ممکن است در حل بسیاری از مشکلات حال و آینده که ما در اینجا روی زمین با آن روبرو هستیم، کمک کنند. این کتاب یک بحث جامع در مورد اصول اساسی پشت کاربردهای رادیونوکلئیدهای کیهانی (و دیگر) به عنوان ردیاب های محیطی و ابزارهای قدمت ارائه می کند. بخش دوم کتاب به طور مفصل درباره تولید رادیونوکلئیدها توسط تشعشعات کیهانی، انتقال و توزیع آنها در جو و هیدروسفر، ذخیره آنها در آرشیوهای طبیعی و نحوه اندازه گیری آنها بحث می کند. بخش سوم کتاب تعدادی مثال را ارائه می‌کند که برای نشان دادن کاربردهای ردیاب و تاریخ‌گذاری معمولی در تعدادی از کره‌های مختلف (اتمسفر، هیدروسفر، ژئوسفر، بیوسفر، فیزیک خورشیدی و نجوم) انتخاب شده‌اند. در همان زمان، نویسندگان محدودیت‌های استفاده از رادیونوکلئیدهای کیهانی را تشریح کرده‌اند. این کتاب که در سطح قابل فهمی توسط دانشجویان فارغ التحصیل بدون مهارت های تخصصی در فیزیک یا ریاضیات نوشته شده است، مخاطبان گسترده ای از باستان شناسی، بیوفیزیک، و ژئوفیزیک گرفته تا فیزیک جو، هیدرولوژی، اخترفیزیک و علوم فضایی را مورد خطاب قرار می دهد.

Cosmogenic radionuclides are radioactive isotopes which are produced by natural processes and distributed within the Earth system. With a holistic view of the environment the authors show in this book how cosmogenic radionuclides can be used to trace and to reconstruct the history of a large variety of processes. They discuss the way in which cosmogenic radionuclides can assist in the quantification of complex processes in the present-day environment. The book aims to demonstrate to the reader the strength of analytic tools based on cosmogenic radionuclides, their contribution to almost any field of modern science, and how these tools may assist in the solution of many present and future problems that we face here on Earth. The book provides a comprehensive discussion of the basic principles behind the applications of cosmogenic (and other) radionuclides as environmental tracers and dating tools. The second section of the book discusses in some detail the production of radionuclides by cosmic radiation, their transport and distribution in the atmosphere and the hydrosphere, their storage in natural archives, and how they are measured. The third section of the book presents a number of examples selected to illustrate typical tracer and dating applications in a number of different spheres (atmosphere, hydrosphere, geosphere, biosphere, solar physics and astronomy). At the same time the authors have outlined the limitations of the use of cosmogenic radionuclides. Written on a level understandable by graduate students without specialist skills in physics or mathematics, the book addresses a wide audience, ranging from archaeology, biophysics, and geophysics, to atmospheric physics, hydrology, astrophysics and space science.