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The Last Day of Pompeii is a large history painting by Karl Bryullov.


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Continuous monitoring of radon activity in groundwater and soil gas is essential in earthquake prediction. Many countries located on plate boundaries, such as China, India, Japan, Russia, Turkey, and the United States, have monitoring programs. In some other countries, this area is too vast to be controlled (e.g., hundreds of small islands in Indonesia, where 5 of the 17 largest earthquakes in the last 106 years (1906-2012) with a magnitude of 8.5 to 9.5 occurred). In other areas, government agencies simply do not have sufficient resources to monitor (e.g., Chile, where 3 of the 17 largest earthquakes occurred between 1906 and 2012).

El monitoreo continuo de la actividad del radón en las aguas subterráneas y los gases del suelo es esencial en la predicción de terremotos. Muchos países ubicados en los límites de las placas tectónicas, tales como China, India, Japón, Rusia, Turquía y Estados Unidos, tienen programas de monitoreo. En algunos otros países, esta área es demasiado vasta para ser controlada (por ejemplo, cientos de pequeñas islas en Indonesia, donde ocurrieron 5 de los 17 terremotos más grandes en los últimos 106 años (1906-2012) con una magnitud de 8.5 a 9.5). En otras áreas, las agencias gubernamentales simplemente no tienen suficientes recursos para monitorear (por ejemplo, Chile, donde ocurrieron 3 de los 17 terremotos más grandes entre 1906 y 2012).

    Traditionally, earthquake forecasting is based on information about soil gases, including radioactive radon gas. It is known that during the period of increased seismic activity, anomalous changes in the volumetric activity of soil radon can manifest themselves at significant distances from the epicenter of the earthquake (up to several thousand kilometers), depending on its magnitude.  In order to increase the sensitivity of the radon method for predicting earthquakes, monitoring is being carried out in areas with deep high-level sources of radon (rocks with a high content of uranium;  zones of tectonic faults in the Earth's crust) to increase the amplitude of anomalous bursts. However, in the case of a heterogeneous geological environment, a number of significant problems can be encountered. The complexity and diversity of geological structures lead to differences in the dynamics of near-surface concentrations of soil radon.  As a result, the lack of knowledge of the geological structure significantly complicates the interpretation of monitoring results and the comparison of data obtained at different points and for different territories.
The influence of the state of the atmosphere also complicates the interpretation of the results, since the temporal variations in the volumetric activity of radon, due only to changes in meteorological conditions, can be up to ten times. When monitoring is carried out in areas with a relatively homogeneous geological structure, the effect of an increase in soil radon activity with an increase in seismic activity may be slightly significant. Calculations showed that no matter how much the rate of convection increases, the activity of soil radon will not exceed the maximum possible value, which for most sedimentary rocks is about 20 kBq/m3. With a slight increase in the volumetric activity of radon, the useful signal can be "lost" in the "noise" variations of the measured value. In this case, the magnitude of the volumetric activity of radon in the soil air is a weak indicator of an increase in seismic activity. In 2003, it was proposed to use the density of radon flux from the earth's surface as a predictive parameter. Numerical calculations have been made, the results of which confirm that the value of radon flux density reacts more strongly to changes in the convection rate than the value of the volumetric activity of soil radon. It has been revealed that the value of radon flux density has the greatest advantages for homogeneous geological environments, which is very important for ensuring good comparability and reproducibility of the results obtained during measurements at different control points. The value of radon flux density can be used as an independent or additional prognostic parameter.  The simultaneous use of two values – the volumetric activity of soil radon and the density of radon flux from the earth's surface – will increase the reliability of forecast estimates.



Tradicionalmente, la predicción de terremotos se basa en información sobre los gases del suelo, incluido el gas radón radiactivo. Se sabe que durante el período de mayor actividad sísmica, los cambios anómalos en la actividad volumétrica del radón del suelo pueden manifestarse a distancias significativas del epicentro del terremoto (hasta varios miles de kilómetros), dependiendo de su magnitud.  Con el fin de aumentar la sensibilidad del método del radón para la predicción de terremotos, se está llevando a cabo un seguimiento en zonas con fuentes profundas de alto nivel de radón (rocas con alto contenido de uranio;  zonas de fallas tectónicas en la corteza terrestre) para aumentar la amplitud de los estallidos anómalos. Sin embargo, en el caso de un entorno geológico heterogéneo, se pueden encontrar una serie de problemas importantes. La complejidad y diversidad de las estructuras geológicas conducen a diferencias en la dinámica de las concentraciones de radón en el suelo cerca de la superficie.  Como resultado, el desconocimiento de la estructura geológica complica significativamente la interpretación de los resultados del monitoreo y la comparación de los datos obtenidos en diferentes puntos y para diferentes territorios.
La influencia del estado de la atmósfera también complica la interpretación de los resultados, ya que las variaciones temporales en la actividad volumétrica del radón, debidas únicamente a cambios en las condiciones meteorológicas, pueden ser hasta diez veces. Cuando el monitoreo se lleva a cabo en áreas con una estructura geológica relativamente homogénea, el efecto de un aumento en la actividad del radón del suelo con un aumento en la actividad sísmica puede ser ligeramente significativo. Los cálculos mostraron que no importa cuánto aumente la velocidad de convección, la actividad del radón del suelo no excederá el valor máximo posible, que para la mayoría de las rocas sedimentarias es de aproximadamente 20 kBq/m3. Con un ligero aumento en la actividad volumétrica del radón, la señal útil puede "perderse" en las variaciones de "ruido" del valor medido. En este caso, la magnitud de la actividad volumétrica del radón en el aire del suelo es un indicador débil de un aumento de la actividad sísmica. En 2003, se propuso utilizar la densidad del flujo de radón de la superficie terrestre como parámetro predictivo. Se han realizado cálculos numéricos, cuyos resultados confirman que el valor de la densidad de flujo de radón reacciona más fuertemente a los cambios en la velocidad de convección que el valor de la actividad volumétrica del radón del suelo. Se ha revelado que el valor de la densidad de flujo de radón tiene las mayores ventajas para entornos geológicos homogéneos, lo cual es muy importante para garantizar una buena comparabilidad y reproducibilidad de los resultados obtenidos durante las mediciones en diferentes puntos de control. El valor de la densidad de flujo de radón se puede utilizar como parámetro pronóstico independiente o adicional.  El uso simultáneo de dos valores, la actividad volumétrica del radón del suelo y la densidad del flujo de radón desde la superficie terrestre, aumentará la fiabilidad de las estimaciones de previsión.



Autor:

Vladimir Bolgov

 

Radon

Radon is a chemical element; it has symbol Rn and atomic number 86. It is a radioactive noble gas and is colorless and odorless. Of the three naturally occurring radon isotopes, only radon-222 has a sufficiently long half-life (3.825 days) for it to be released from the soil and rock, where it is generated. Radon isotopes are the immediate decay products of radium isotopes. Radon's most stable isotope, radon-222, has a half-life of only 3.8 days, making radon one of the rarest elements. Radon will be present on Earth for several billion more years, despite its half-life being a mere 3.8 days, because it is constantly being produced as a step in the decay chain of uranium-238, and that of thorium-232, each of which is an extremely abundant radioactive nuclide with a half-life of several billion years.

Radon Monitoring Network in Seismic and  Vulcano Areas.

The site WWW.SPELEONICS.COM dedicated to the creation of a system for wireless measurement of radon and thoron levels deep underground, in places dangerous to humans, near and under volcanoes.
The impetus for the creation of such a system was experience and knowledge in various fields of science and technology.
The history of wireless methods of underground data transmission goes back more than 100 years.
loop-antenna
1924.