Propagació al sòl de contaminants

1. ($*$) El programa ``Cesi1'' suposa que hi ha una concentració constant de $Cs^{137}$ a l'atmosfera. També es considera que la precipitació cau de manera constant. L'objectiu es calcular la propagació al sòl del $Cs^{137}$, descriure qualitativament la seva evolució i trobar quina és l'escala temporal a la que té lloc aquest procés.
   1. Comença amb unes condicions realistes ( $0.0001 \: Bq/m^3$ a l'aire, $1 \: mm/dia$ de pluja, i $1 \: Kg/m^2$ de densitat de la vegetació). Aquesta concentració de $Cs^{137}$ és aproximadament la que hi ha actualment a l'aire de resultes de les proves nuclears atmosfèriques. De moment no tinguis en compte el creixement de les plantes (factor de creixement $0$). El resultat es representa gràficament i també es pot desar a un fitxer amb 6 columnes: la primera representa el temps, la segona és la concentració a la superfície, la tercera a la capa de terra que es troba just a sota de la superfície i la quarta és la concentració a la capa més fonda. Aquestes concentracions estan en $Bq/m^2$. La cinquena i sisena columnes són la concentració a la part externa i interna de la vegetació, respectivament, en $Bq/Kg$. Fes una gràfica a on es vegi l'evolució de cada variable en funció del temps. Arriben a un valor límit? En quant de temps? En quin lloc és més intensa la concentració de material radioactiu? Pel que fa a les plantes, la concentració és més intensa a l'interior o a l'exterior?

   2. Prova a augmentar la quantitat de pluja i a disminuir-la. Afecta significativament els resultats? En quin sentit?

   3. Dobla la concentració a l'aire de $Cs$. La relació entre els nivells límit i la concentració a l'aire és lineal?

   4. El fet que la vegetació sigui més o menys densa, afavoreix que sigui radioactiva?

   5. Introdueix un creixement per a les plantes. Influeix molt en els resultats?

2. ($\diamondsuit$) Utilitza el programa ``cesi2.c'' per modelitzar les situacions reals de la figura 1.

   Figura 1: Activitat radioactiva a l'aire i precipitacions a dos llocs

   

   Per fer això, hauràs d'introduir al programa les dades referents a la situació atmosfèrica (precipitació i concentració) i la densitat de vegetació ( $Y_m=1.0 \: Kg/m^2$ pel lloc A i $Y_m=2.0 \: Kg/m^2$ pel lloc B). En primer lloc, extreu les dades de les gràfiques (no cal que la exactitud sigui molt elevada). Després modifica els valors que s'assignen als elements de les matrius preci[] i conc[] directament al codi font del programa. L'estructura del fitxer de dades està descrita al codi font del programa.

   Considera que la vegetació creix un 10% diari (factor de creixement $0.1$). Si el resultat no és semblant a les dades experimentals pots tocar una mica aquest nombre.

   Figura 2: Mesura experimental de la concentració d'activitat deguda al Cesi 137

   

   Fes gràfiques amb l'evolució del contingut de $Cs^{137}$ a la vegetació. Quina és la concentració màxima que s'assoleix?