1 / 36

Радиоактивност речног седимента

Радиоактивност речног седимента. М. Крмар, И. Бикит, Ј. Сливка, М. Весковић, Н. Тодоровић, Д. Мрђа, Г. Шоти, Н. Јованчевић Департман за физику, ПМФ, Нови Сад. Речни седимент – комадићи подлоге различитих величина доспели у речне токове ерозивним дејством падавина, леда и гравитације

kana
Download Presentation

Радиоактивност речног седимента

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Радиоактивност речног седимента М. Крмар, И. Бикит, Ј. Сливка, М. Весковић, Н. Тодоровић, Д. Мрђа, Г. Шоти, Н. Јованчевић Департман за физику, ПМФ, Нови Сад

  2. Речни седимент – комадићи подлоге различитих величина доспели у речне токове ерозивним дејством падавина, леда и гравитације Глина 44%, кварц 30%, карбонати 22%, органске материје 4%. Река га транспортује и коначно исталожи у морима или језерима Облик речног корита и правац тока реке зависе од димамичке равнотеже између количине седимента који ерозивним дејством долази до реке и њене могућности да тај материјал транспортује

  3. Речним седиментом се већ вековима занимају геолози, инжењери, хемичари, физичари, биолози, археолози, антроползи итд.

  4. Принос седимента у неком делу речног тока је она количина материјала којег река донесе и исталожи. Изражава се у тонима по квадратном килиметру годишње [t/km2 year]. Обично се принос седимента изражава за неку локацију у речном кориту, али може и за дренажне канале и површине које река периодично плави. Принос седимента зависи од климатских услова (количине падавина), геолошке структуре земљишта у сливу, нагиба, начина коришћења земљишта у сливу, вегетације, броја и величине притока или дренажних канала итд.

  5. Органска компонента • биљни и животињски материјал из реке и површине слива • испуштање отпадних индустријских и комуналних вода • Минерална компонента • ерозија материјала са површине комплетног речног слива • 1. природни минерални садржај из горњег тока реке, материјал еродиран са околних површина (падавине, ветар) и обала речног корита • 2. неоргански материјали испрани падавинама са одређених површина у сливу реке (јаловишта рудника, средства исхрану биљака и друге агротехничке супстанце, депоније смећа, радионуклиди емитовани у атмосферу) • испуштање индустријских и комуналних отпадних вода • 1. воде којима се хладе реактори нуклеарних електрана • 2. испирање руде, технолошке воде итд.

  6. Еродирани материјали као и материјали директно испуштени у реку путем отпадних вода се акумулирају на речном дну. Све материје које су депоноване на површину након испуштања у атмосферу временом доспеју у реку и на дно речних токова. У речном седименту се коначно акумулирају разне органске и неорганске материје, природног или антропогеног порекла.

  7. Rastvor Živi svet rastvaranje Suspendovane čestice rastvaranje taloženje turbulentna resuspenzija taloženje taloženje Sediment

  8. Седимент • биљке на алувијалној равни и речном кориту (ланци исхране) • грађевински материјал • Речна вода • пијаћа вода за градове на рекама • иригациони канали, наводњавање

  9. Присуство неког радионуклида у мереном узорку најлакше се може установити детекцијом еммитованог зрачења Различите врсте радиоактивног зрачења на различит начин интерагују са материјом што доводи до знатних разлика у продорној моћи Свака врста радиоактивног зрачења захтева посебан начин детекције

  10. ДЕТЕКЦИЈА ГАМА ЗРАЧЕЊА • Осим 3H и90Sr сви остали радионуклиди приликом алфа или бета распада емитују и пропратно гама зрачење • Дискретан енергетски спектар карактеристичан за радионуклид који га емитује. Квалитативна и квантитативна анализа 232Th 238U

  11. Нискофонска гама-спекрометрија Полупроводнички детектор + заштита (олово или гвожђе) Нема потребе за претходном припремом узорка Из једног измереног спектра се могу одредити концентрације већег броја радиоизотопа

  12. Карактеристичан спектар мерен детектором у заштити од гвожђа

  13. Присуство неког радиоактивног изотопа у мереном узорку се изражава у Bq/kgили Bq/l (ређе у μg/l) Bq – SI јединица за активност. Активност од једног Bq има онај извор зрачења коме се у једној секунди распаде једно језгро. Уобичајени нивоактивности узорака из природе је реда величине 10 Bq, школски извори за студентске вежбе су ахтивности 104 -105Bq, извори зрачења у радиотерапији имају активност реда величине 1014Bq.

  14. Радионуклиди природни вештачки Radionuclide – Radioactive Nuclide Нестабилно језгро које се распада емитујући том приликом радиоактивно зрачење које може бити: алфа, бета, гама и карактеристично х-зрачење Користи се још и назив радиоизотопи космогени терестријални

  15. Најпознатији космогени радионуклиди: 14С, 10Ве, 7Ве

  16. Након стварања у спалационим нуклеарним реакцијама, изотопи берилијума се везују за честице аеросола и таложе на површину земље а угљеник се у облику СО2 равномерно распоређује по атмосфери. Нивои активности космогених радионуклида су далеко испод граница које би се могле сматрати алармантним. Значајни су у истраживањима: 14С (Т1/2 = 5730 година) за датирање материјала органског порекла 10Ве (Т1/2 = 1.6 · 106 година) за за датирање геолошких слојева 7Ве (Т1/2 = 53.3 дана) за мапирање ефеката ерозије

  17. Терестријални радионуклиди - нестабилни изотопи којима је период полураспада већи од 500 милиона година 40К је најраспрострањенији. 0.0117% у природном калијуму (T1/2(40K) = 1.3 109година)

  18. Уколико потомци распада неког природног радионуклида нису стабилни, настају радиоактивни низови или фамилије. • Уранијум – радијумски, уранијум – актинијумски и торијумски 238U – 4.47· 109година 235U – 7.04·108година 232Th – 1.41· 1010 година

  19. Минерална компонента речног седимента настаје таложењем честица одвојених од стена разним ерозивним факторима Карбонатне стене и шкриљци на јужним падинама Хималаја садрже повишену концентрацију уранијума. Индијске реке унесу преко 1000 тона уранијума годишње у океан.

  20. Вештачки радионуклиди Постоје подаци о преко 2000 вештачки произведених радионуклида (природних радиоизотопа има око 60) Највећи број вештачких радионуклида је произведен у лабораторијама у истраживачке сврхе

  21. Нуклеарна фисија – потенцијални извор највећег броја произведених радионуклида који могу доспети у воде и животну средину У животну средину доспевају након надземних проба нуклеарнох оружја и неконтролисаног цурења из нуклеарних електрана.

  22. Распоред нуклеарних централа у Европи

  23. Највећи број фисионих продуката су краткоживећи. Приликом рутинске контроле речног седимента проверава се садржај 74Se, 144Ce, 141Ce, 125Sb, 103Ru, 134Cs, 137Cs, 124Sb, 106Ru, 110mAg, 95Zr,95Nb, 58Co, 160Tbи60Co Посебна пажња се поклања 134Cs(Т1/2 = 2.0 година) и137Cs(Т1/2 = 30 година) пошто се хемијски понашају као K и Na. Осим у речном седименту вештачки радионуклиди се рутински контролишу и у речним водама, рибама и биљном материјалу До хаварије у Чернобилу, вештачки радиоизотопи присутни у животној средини су потицали од надземних проба нуклеарног оружија

  24. Догађај у коме је дошло до највеће једнократне емисије радионуклида у атмосферу је чернобилски акцидент.

  25. Концентрација ваштачких радиоизотопа у узорцима седимента из Дунава је била на ивици границе детектибилности до 1986. године.

  26. Концентрација вештачких радиоизотопа се временом смањује због распада, испирања и физичког померања од стране речног тока. Концентрација 137Cs у Дунаву се смањила на половину након 230 дана од момента када је детектовано његово повећано присуство. Време полуелиминације 137Cs је око 0.6 година у периоду од 1986 до 1988.

  27. ==================================================================================================================================================================== No Nuclide NIDConf MDA activity(1s) activity+-1.6s OR MDA [Bq/kg] [Bq/kg] [Bq/kg] ---------------------------------------------------------------------------------- 1 Be-7 0.995 6.2 6.5(11) 6.5+-1.7 2 K-40 0.997 10 741(16) 741+-27 3 CO-58 0.000 1.1 0.0(11) <1.1 4 CO-60 0.000 1.0 0.0(10) <1.0 5 SE-75 0.000 1.3 0.0(13) <1.3 6 ZR-95 0.000 2.1 0.0(21) <2.1 7 RU-103 0.000 1.0 0.0(10) <1.0 8 RH-106 0.000 3.8 0(4) <4 9 AG-110m 0.000 1.3 0.0(13) <1.3 10 SB-124 0.000 1.5 0.0(15) <1.5 11 SB-125 0.000 3.1 0(3) <3 12 CS-134 0.000 1.4 0.0(14) <1.4 13 CS-137 0.904 0.9 7.4(3) 7.4+-0.5 14 CE-141 0.000 1.6 0.0(16) <1.6 15 CE-144 0.000 7.0 0(7) <7 16 TB-160 0.000 3.3 0(3) <3 17 TL-208 0.360 1.1 17.6(5) 17.6+-0.9

  28. 18 PB-210 0.000 0.19E+03 0.00(19)E+03 <0.19E+03 19 BI-211 0.000 9 0(9) <9 20 BI-212 0.923 15 65(3) 65+-5 21 PB-212 0.632 0.9 51.8(11) 51.8+-1.8 22 BI-214 0.573 2.2 36.6(8) 36.6+-1.4 23 PB-214 0.996 2.0 37.8(7) 37.8+-1.2 24 RA-224 0.000 28 0(28) <28 25 RA-226 0.989 21 40(15) 40+-25 26 TH-227 0.000 10 0(10) <10 27 AC-228 0.343 5.8 50.4(10) 50.4+-1.6 28 PA-234M 0.532 0.10E+03 69(18) <0.10E+03 29 TH-234 0.000 22 0(22) <22 30 U-235 0.736 1.2 2.3(8) 2.3+-1.4 31 AM-241 0.000 8 0(8) <8 =============================================================================================================== Formula activity(1sC) cspdf activity+-1.6sC [Bq/kg] [Bq/kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ra226S=WMeanC(RA-226,PB-214,BI-214,PB-210)= 37.3(5) 0.42 37.3+-0.9 Th232S=WMeanC(AC-228,RA-224,PB-212,BI-212)= 51.8(20) 7.60 52+-3 U235S=WMeanC(U-235,TH-227,BI-211)= 2.3(8) 0.06 2.3+-1.4 U238S=WMeanC(TH-234,PA-234M,RA-226,PB-214,BI-214,PB-210)= 37.3(6) 1.43 37.3+-1.1 U238(234)=WMeanC(TH-234,PA-234M)= 0.04(3)E+03 5.84 <0.10E+03 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- natural=Be7+K40+U235+Th232+U238= 839(16) 839+-27 artificial= 7(13) <29 total=natural+artificial= 847(21) (0.85+-0.03)E+03 =============================================================================================================== buildint=K40/3000+Ra226/200+Th232/300+artificial/4000= 0.608(10) 0.608+-0.016 buildext=K40/5000+Ra226/400+Th232/400+artificial/4000= 0.373(7) 0.373+-0.011 ===============================================================================================================

More Related