Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Топырақтың радиоактивтілігі






 

Топырақ тың радиоактивтілігі топырақ та табиғ и немесе антропогендік жолмен келген радиоактивті элементтерден пайда болады. Радиоактивтің ө лшем бірлігі Бк (Беккерель), Ки (Кюри) 1Кu = 3, 7∙ 1010Бк. Топырақ тың радиоактивтілігі азды-кө пті мө лшерде барлық топырақ тарда кездеседі. Олар:

1. Топырақ та аналық тау жыныстарымен немесе геохимиялық ағ ыммен келетін табиғ и радиоактивтілік.

2. Космогендік, яғ ни ғ арыштық сә улелердің ауа қ ұ рамындағ ы тұ рақ ты элементтердің ядролары мен қ арым-қ атынасынан пайда болатын жасанды радиоактивтілік болып екі топқ а бө лінеді

Топырақ тың табиғ и радиоактивтілігі кө бінесе ауыр металдардың реттік нө мірі Z > 82 ү лкен радиоизотоптарымен (радионуклеидтермен) байланысты.

Бұ лар ү ш радиоактивтілік туысты қ ұ райды:

– урандық (92U238) туыстық жартылай ыдырау периоды – Т1/2= 4, 5 ·109 жыл;

– актинийлік (89А227) туыстық жартылай ыдырау периоды – Т1/2= 7, 1 ·108 жыл;

– торийлік (90Тh232) туыстық жартылай ыдырау периоды – Т1/2= 1, 4 ·1010 жыл;

Бұ лардың ә рқ айсысында альфа, бетта, гамма бө лшектерін шығ аратын 17-14-12 радиоактивті изотоптары кездеседі. Бұ л элементтердің ең соң ғ ы заты болып, қ орғ асынның тұ рақ ты изотоптары жатады: Рb206, Рb207, Рb208.

Радиоактивті туыстық қ ұ ратын тү рлі элементтердің миграциялық қ асиеттері ә ртү рлі болады, себебі олардан шығ атын газ радон жә не оның кө п мө лшері атмосферағ а таралып ұ шуы мү мкін. Атмосфера қ ұ рамындағ ы табиғ и уран:

1. U234 (0.0058 %)

2. U235 (0.71 %)

3. U238 (99, 28 %) сияқ ты ү ш изотоптардан тұ рады

Кө міртегі-14 жә не Тритий – космогендік изотоптар болып саналады. С14 – оның жартылай ыдырау периоды: Т1/2 – 5760 жыл.

Табиғ и радиоизотоптардын ішінде топырақ қ а маң ыздысы 3Н1-оның жартылай ыдырау периоды Т1/2 – 12, 3 жыл.

Бұ лар атмосферада ғ арыш сә улелері – нейтрондары мен азот ядросының ә рекеттесуінен пайда болғ андық тан топырақ қ а ауадан тү седі, сондық тан олардың мө лшері тұ рақ ты кө лемде болады. Ол кө птеген тау жыныстарының ішінде кездеседі.

Кейбір химиялық элементтердің ядроларының ө здігінен ыдырап басқ а химиялық элементтерге айналып, бө лшектер мен сә улелер шығ аруын радиоактивтілік деп атайды. Радиоактивті қ атарғ а жататын жер қ абатындағ ы элементтер 92U 235, 92U238, 90Th 232, 37Rb 86, 19K 40.

Бұ лардың ішіндегі топырақ та ең кө п тарағ аны: 19К40 – жартылай ыдырау периоды Т1/2 = 1, 3·109 жыл, оның мө лшері 25 пайыз, алуран мен торийдің мө лшері калийден ондағ ан, жү здеген есе кем болса (25 ·10-3%), радийдің мө лшері миллион есе кем (25· 10-4%).

Топырақ тың қ ұ рамына байланысты олардың активтілігі де ә ртү рлі болады: 19К40 – 18 ПКи/г жә не 90Th232 – 0, 7 ПКи/г.

Биологиялық тізбек арқ ылы топырақ -су-шө п-жануар-адамды ескерсек ішетін тамақ пен адам ағ засына тү сетін радионуклидтердің активтілігі мынадай:

19 К40 = 1000-3550 пКи/кү н, 3786 = 100-150 пКи/кү н;

84Ро209 = 1, 7-344 пКи/кү н, 88Ra226 = 0.8-285 пКи/кү н;

U236 - 0, 15-2Пки/кү н.

88Ra226 – ауыр химиялық элемент, ол химиялық элемент ішінде сілтілі жер элементіне жатады. Жартылай ыдырау периоды Т1/2=1600 жыл, яғ ни биофильді кальций, магний элементтерінің аналогы болып саналады. Ra ядросы басқ а элементтерге айналғ анда сә уле шығ арып, ө те кө п мө лшерде жылу шығ арады, оны радилі белсенді деп атайды.

Торий топырақ та жә не ө сімдік арасында жылжуы жағ ынан баяу химиялық элементке жатады. Торий уранғ а ұ қ сас, сондық тан кө бінесе, минералдарда кездеседі. Калий-40 жә не рубидий-87 19К40, 87 топырақ тың радиоактивтілігіне ең ү лкен ү лес қ осатын жә не ұ зақ уақ ыт ө мір сү ретін изотоптар. Топырақ тағ ы жалпы калийдің мө лшері белгілі болса, онда К40 мө лшерін анық тауғ а болады, ол жалпы калийдің 0, 0118 пайызын қ ұ райды. Бұ л барлық табиғ и радиоактивті элементтердің ішіндегі ең кө п тарағ ан изотоп. Бұ л – элементке қ арағ анда Rв87-ін рө лі аз, ө йткені оның жартылай ыдырау мерзімі ұ зақ (Rb87 – Т1/2=5·1010 жыл) болады. Топырақ тағ ы радиоактивтілік изатоптар антропогендік жағ дайда пайда болатын ядролық жарылыс, атом ө ндірісінің қ алдық тары, т.б. себептермен топырақ қ а радиоактивті изотоптарды ә келеді.

Атом жарылыстарынан пайда болатын радиоактивтік заттар ауамен таралып, топырақ ты, суды ластайды. Олар биологиялық айналымғ а тү сіп жануарғ а ол арқ ылы адамғ а ә серін тигізеді. Ең қ ауіптісі Sr90, Сs137, ө йткені олардың жартылай ыдырау уақ ыты ө те аз (Sr90 – 28 жыл, Cs137 – 33 жыл) жә не олардың сә уле шығ ару кү ші ү лкен болғ андық тан, биологиялық айналымғ а белсенді қ атысады. Екеуі де топырақ тың қ атты бө лігіне толық сің іріледі, сол себептен 50-80 пайыз топырақ тың жоғ арғ ы қ абатында жиналады. Sr90 биологиялық ә сері ең жоғ арғ ы элемент ыдырап болғ ан соң (28 жыл) итрийге І90 айналады, организмге бетта бө лшегін бө леді. Оның жұ мсақ ұ лпада жү ру жолы 0, 5 мм, ал қ атты ұ лпада – 4 мм. Сондық тан сү йек ұ лпасының тығ ыздығ ы ү лкен болғ анда Sr90, І90 сү йекке жұ тылып ү лкен зақ ым келтіреді. Sr90, Сs187 изатоптарының организмдегі қ озғ алыс заң дылығ ын зерттеген кезде Sr90 – кальцийге Cs187 – калийге ұ қ сас екендігі анық талады. Сондық тан кальцийге бай сү йектерде, 187 калийге бай бұ лшық етте жиналады. Cs137 ыдырау кезінде гамма сә улелерімен бетта бө лшектерін шығ арады.

Мал организміне азық -тү лікке тү скен радионуклеид қ анғ а тез сің еді. Cs ә серінен болғ ан ауру гамма сә улесінен болғ ан ауруғ а ұ қ сас келеді.

Цезий-137 – ыдырау кезінде γ -сә улесімен β -бө лшегін шығ арады. Жартылай ыдырау уақ ыты 30 мин. Мал организміне жеммен тү скен радионуклеид ұ лпалар мен қ анғ а тез сің еді. Организмде таралуы біркелкі жә не тү скен жолына тә уелді болмайды. Организмде бір литр сү ттен кү ніне 2-1, 25 % шығ ып отырады.

Табиғ и радионуклеидтердің ішінде жер қ ыртысында аса кө п тарағ ан Rв61-87 мө лшері, уран, торий, калий – 40. Rb – жұ мсақ β -сә улесін шығ арады. К40 – ө ткір γ -сә улеі мен β -сә улесін шығ арады, жиналатын жері сазбалшық ты топырақ U, Тh, Ra – тау жыныстары, граниттерде кө п болады, негізігі шығ аратын сә улесі (γ). γ сә улесін тудыратын табиғ и дозаның жылдық мө лшері 26-1150 мрад/жыл.

Судағ ы радиоактивтіліктің кө зі уран, торий, радий ө йткені олар суда ерітінді тү зеді, ө зен суындағ ы меншікті активтіліктер 7, 7· 10-12 Кu/л, ал кө л суындағ ы активтілік 1, 3· 10-14 Кu/л. Атмосфераның активтілігі газ тә різді (радон, торан) радиоактивті заттардан тү зіледі. Атмосфераның меншікті радиоактивтілігі 2· 10-14-4, 4· 10-13Кu/л. Жануар ағ засында кө п кездесетін 40К.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.