The Effects of a Tropical rain Forest Cover on Airborne Gamma-Ray Spectrometry

Abstract

Theoretical calculations have been made to estimate the attenuation and the generation of gamma photons by a model of a tropical rain forest environment. For typical flight altitudes of 100 meters, it is shown that a 35 meter high canopy can attenuate from 40% to 60% of the original gamma photons, depending on the energy considered. It is also shown that the 1.46 MeV photopeak of 40-K measured at flight altitudes is completely dominated by the forest generated component, whereas this effect is negligible for the 2,62 MeV of 208-Tℓ and the 1.76 MeV of214-Bi.Of major importance are the effects of forest clearings on the gamma-ray spectrum which can lead to serious misinterpretations of aerial profile data if not taken into account. A short review on the biocycles of potassium from the soil to the biomass of the tropical rain forest is included in the article. A simple experiment has also been made to demonstrate the attenuation due to a forest biomass on the gamma radiation emitted by the soil.

A atenuação e a produção de fótons de radiação gama em um modelo de ambiente de floresta tropical úmida, foram calculadas teoricamente. Para alturas típicas de voo de 100 metros, demonstrou-se que uma cobertura de floresta de 35 metros pode atenuar de 40% a 60% da radiação gama original, dependendo da energia considerada. Além disso, o fotopico de 1,46 MeV do 40K determinado para a altura típica de voo, foi completamente dominado pela fração gerada pela floresta. Esse efeito foi desprezível no caso dos fotopicos de 2,62 MeV do 208Tℓ e 1,76 MeV do 214Bi. Os efeitos do desmatamento no espectro de radiação gama não devem ser desprezados e pode-se incorrer em graves erros na interpretação dos dados nos perfis aéreos caso esses fatores não sejam considerados. Uma revisão sucinta sobre os biociclos do potássio do solo para a biomassa na floresta tropical úmida foi incluída no artigo. Finalmente, foi montada uma experiência simples a fim de demonstrar o fenômeno da atenuação da radiação gama na presença de uma cobertura de floresta. Finalmente, foi montada uma experiência simples a fim de demonstrar o fenômeno da atenuação da radiação gama na presença de uma cobertura de floresta.