137 Cs a 210 Pb

1. 137Cs a 210Pb Tereza Nováková Ing. Ivo Světlík ÚJF AV ČR, v.v.i.

2. Využití 137Cs • Vedle radiouhlíkového datování je možno uplatnit (částečně) i jiné datovací metody, které využívají globálně se vyskytujících radionuklidů • Stanovení 137Cs lze částečně využít pro mladší sedimenty, ze kterých nelze získat spolehlivý materiál pro datovací metodu pomocí14C

3. 137Cs • Radioaktivní izotop Cs vzniklý především jaderným štěpením (havárie JE v černobylu v roce 1986, v menší míře i testy jaderných zbraní v 50. a 60. letech) • Nevýhodou při využívání metody 137Cs je možná vertikální mobilita v sedimentárním profilu, i když z dosavadních výzkumů v této oblasti vyplývá, že 137Cs je v rozpuštěné formě velmi málo mobilní (např. Korobova a kol. 1998; Szabó a kol. 1997) • Nicméně nelze vyloučit možnost mobility nerozpuštěných forem (tj. celých částic s obsahem 137Cs) v porézních a tedy permeabilních hrubších říčních sedimentech (Ciszewski a kol. 2008)

4. Dosavadní výsledky 137Cs

5. Dosavadní výsledky 137Cs

6. Dosavadní výsledky 137Cs • Na základě dosavadních poznatků se zdá, že u 137Cs dochází k významnému posunu a interpretace maxima píku do roku 1986 může být z několika důvodů zkreslena (vertikální migrace, vzorkování, změna rychlosti sedimentace) • Proto byla ověřována možná mobilita 137Cs po profilu- z výzkumů vyplývá, že tento izotop dnesnení příliš mobilnív rozpuštěné formě, ovšem není možno úplně vyloučit možnost mechanického pohybu 137Cs po profilupo jeho depozici • Bude předmětem další práce

7. 210Pb a 210Po • V povrchových vrstvách sedimentů nacházíme poměrně vysoké aktivity 210Pb (s poločasem 22,2 let) a jeho dceřinného radionuklidu 210Po (s poločasem 138 dní) • Oba tyto radionuklidy jsou členy radiové přeměnové řady, která je zastoupena téměř ve všech geologických materiálech • Navýšení aktivit 210Pb a 210Po oproti radioaktivní rovnováze s předchozími (jejich mateřskými) radionuklidy přeměnové řady, přítomnými v sedimentu, je způsobeno atmosférickou depozicí 210Pb (tzv. unsupported 210Pb)

8. 210Pb a 210Po • V atmosféře vzniká 210Pb jako produkt radioaktivní přeměny 222Rn (s poločasem přeměny 3,8 dne), který emanuje z geologického podloží v daném regionu • Navýšení aktivity 210Pb v povrchové vrstvě sedimentů a půd obvykle řádově převyšuje aktivity vyplývající z radioaktivní rovnováhy ve vzorcích (tzv. supported 210Pb) • Pomocí stanovení 210Pb a 210Po můžeme proto odhadovat stáří vrstev sedimentů do přibližně 120 let

9. Radionuklidy rádiové (uranové) přeměnové řady

10. Datování pomocí 210Pb a 210Po • Pro stanovení supported 210Pb se zpravidla využívá gamma spektrometrické měření aktivity 226Ra (přes 214Pb na 352 keV a 214Bi na 609 keV) • Sumární aktivita 210Pb (případně aktivita loužitelného 210Pb, které bývá v literatuře často interpretováno jako unsupported 210Pb) bývá stanovována několika možnými metodami: a/ přímým gamma spektrometrickým měřením na 46,5 keV – výhodou je jednoduché zpracování vzorků, nevýhodou příliš vysoké detekční meze b/ stanovením dceřinného radionuklidu 210Po

11. Stanovení 210Po • Je zapotřebí izolovat Po a převést do matrice vhodné k měření. Pro separaci jsou zpravidla používány postupy loužení a destilace. U loužicích postupů je následně Po separováno depozicí na kovovou podložku (Ag, Ni, Cu, nerez) • Pro měření je zpravidla využívána alfa spektrometrie s polovodičovým plošným detektorem nebo kapalinová scintilační spektrometrie

12. 210Po: první experimenty • Experimentálně je v současné době ověřován destilační postup izolace pro Po převedené do chloridové formy • Možné výhody: snadné zpracování většího množství vzorků, při destilaci dochází současně k separaci Po • Možné nevýhody: příliš nízké výtěžky, navýšení nejistoty stanovení Pokud je ve vzorku přítomno Po v chloridové formě dochází k významným ztrátám vlivem těkání již při teplotách kolem 120 oC. Pro spalování organických látek (rašeliny, sedimenty s vysokým obsahem organického podílu) je zapotřebí nejprve převést Po do netěkavých chemických forem.

13. Děkujeme za pozornost S přáním všeho dobrého v roce 2010.