Исследование естественных радионуклидов в почве

0
1178

Валовое содержание радионуклидов в почве зависит от следующих составляющих:

  • природного фона радиации;
  • естественной радиации, подвергнутой технологическим изменениям;
  • искусственно созданного фона радиации. Пути попадания радионуклидов в организм человека

Мониторинг загрязнения природных компонентов радиационными материалами, должен проводиться комплексно. Методы определения радионуклидов в почве зависят:

  • от типа и структуры исследуемой среды;
  • от близости к населенным пунктам;
  • от предполагаемого хозяйственного использования ландшафта;
  • от наличия геохимических барьеров.

Таблица 1. Характеристики антропогенных и естественных радионуклидов

Изотоп Период полураспада, лет Индекс Тип распада
Торий – 232 1,4×1010 232Th α
Цезий – 137 30 137Cs β,γ
Стронций – 90 29 90Sr β
Калий – 40 1,3×109 40K β, γ
Радий – 226 1602 226Ra α

Загрязнение почв радионуклидами в России Радоновое облучение по территории России в миллизивертах (мЗв)

На поведение радионуклидов в почве влияют как внешние факторы, так и собственные физико-химические характеристики. Способность почв к поглощению химических элементов и их ионов разделена Гидройцем К. К. на 5 видов:

  • механическая: прямое всасывание;
  • биологическая: поглощение растениями и микроорганизмами;
  • физическая: через воду;
  • химическая: образование соединений;
  • обменная: ионное замещение в почвах коллоидного, глинистого типа.Факторы радиационного воздействия

В России, до 90 % почв состоят из минеральных коллоидов, это каолин, гидрослюда, монтмориллонит и гидрооксиды металлов, кремния. Такие образования обладают высокой ионообменной активностью, по известной химической формуле:

ППК – М + m ‹=› ППК – m + М,

где почвенно-поглощающий комплекс – ППК; ион радионуклида – m; ион почвенного элемента – М.

Оседая на землю, радионуклиды мигрируют в горизонтальных и вертикальных плоскостях почвенного слоя. Чем тяжелее, глинистее почва, тем больше ее сорбционная способность. В грунтах, состоящих из средних фракций песка и пыли, подвижность и скорость перемещения радионуклидов высока. Осаждение радионуклидов в иле и глинах в среднем выше в 2-5 раз, чем в гидроморфных почвах.

Вертикальное перемещение радионуклидов:

  • диффузия;
  • адсорбция;
  • адгезия.

Горизонтальная миграция:

  • движение воздушных масс;
  • сельскохозяйственная, производственная и строительная деятельность;
  • сезонные миграции животных и птиц;
  • лесохозяйственные заготовки.

Расчет количества радионуклидов в почве  Последствия радиоактивного заражения почвы

Радиоактивные элементы мало влияют на плодородие почвы, но легко переходят и накапливаются в растениях, вымываются в водоемы и поглощаются их обитателями. Поэтому, принято определять не ПДК радионуклидов в почве, а их удельную активность (Бк/кг, беккерель на килограмм). Для оценки эффективной удельной активности (Аэф) природных радионуклидов в почве, в зоне жилищного строительства, используют формулу:

Аэф=АRa+1,3ATh+0,09AK, не более 370 Бк/кг,

где удельная активность ARa  и ATh, радия-226 и тория-232, учитывается при равновесном состоянии с другими радиоактивными изотопами ториевого и уранового ряда; удельная активность калия-40 AK.Естественное распространение радона

Таблица 2. Допустимая удельная активность (ДУА) радионуклидов в почве, нормативы

Радионуклид Допустимая удельная активность (ДУАi) i-го элемента, кБк/ кг Период полураспада, лет
54Mn 1,0 0,85
60Co 0,3 5,3
106Ru + 106mRh 4,0 1,01
137Cs + 137mBa 1,0 30,2
226Ra 0,4 11,6×103
90Sr + 90Y 10,0 29,1
232Th 0,3 1×1010
238U 4,0 4,47×109

 

Роль радионуклидов в почве

Почва, как важный компонент биосферы Земли, аккумулирует искусственнее и естественные радионуклиды: оседающие из верхних слоев атмосферы, поднимающиеся с нижних горизонтов грунта и сбрасываемые человеком. Закладываемые сельхозугодия и строительство жилищного сектора, в обязательном порядке проверяются на радиационную безопасность.Исследование радионуклидов в почве

Техногенные радиационные элементы 137Cs и 90Sr активно участвуют в биологической циркуляции веществ. Так как стронций свободно замещает кальций в химических соединениях, а цезий – калий, то они чаще попадают в организмы животных и людей. Для поддержания радиационной безопасности местности, исследуется содержание радионуклидов в почве, их норма определена в НРБ-99.

Для снижения объема опасных радионуклидов в почве и предотвращения их попадания в верхние части растений, проводят обработку сельскохозяйственных угодий минеральными и органическими удобрениями или известью. Подобные мероприятия позволяют снизить угрозу радиационного заражения в 3-5 раз. Исследования проводятся по ГОСТ 23923, 26652, 27173, 27451с помощью гамма-спектрометров, дозиметров и других измерительных средств. На определение радионуклидов в почве, цена будет зависеть от количества проб.

На стадии предпроектной подготовки строительства, проводятся инженерно-экологические исследования. Определение величин ионизирующего излучения и уровня радиационного заражения почв – обязательный этап работ.

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Please enter your name here