WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Цезій – 137 у донних осадах озер Волині - Реферат

Цезій – 137 у донних осадах озер Волині - Реферат

Реферат на тему:

Цезій – 137 у донних осадах озер Волині

Радіоактивний ізотоп цезію – це ефект модифікації реакції розщеплення. До середовища він потрапляє внаслідок дослідів і експериментів з ядерною зброєю та внаслідок аварій на атомних електростанціях. Уперше він з'явився в атмосфері 1945 р., у наступних роках кількість ізотопу Cs137, яка потрапила до середовища, прямо залежала від інтенсивності ядерних випробувань. Великомасштабні ядерні експерименти проводили на планеті, починаючи з середини 50-х років ХХ ст. Екстремальні кількості цезію потрапили у середовище в таких часових інтервалах: 1944–1945, 1957–1959, 1962–1964 рр. З середини 60-х років унаслідок обмеження випробувань ядерної зброї зафік-совано значне зменшення емісії цезію в навколишнє середовище [10]. У 1986 р. після аварії на Чорнобильській атомній електростанції зареєстровано чергове збільшення концентрації цезію на поверхні Землі. Його поширення було значне, особливо в Україні, Білорусії, західній частині Росії, а також у країнах Північної Європи [5]. На території Волинського Полісся концентрація цього радіонукліда мала досить суттєві територіальні відмінності (концентрація загалом зростала у східному напрямі): від близько 5–10 кБк/м2 у західній частині (Шацьке Поозер'я), до близько 200 кБк/м2 у східній частині [5].

Після ядерного вибуху цезій потрапляє до тропосфери, а згодом – і до обігу в стратосфері. Поширення нукліда в атмосфері і наступне його осадження на поверхні Землі може тривати від кількох тижнів до п'яти років. Максимальне осадження цезію зафіксоване у середніх широтах Північної півкулі ( 40—50о пн. ш.). Його кількість у цій зоні – результат осадження з атмосфери, напряму вітру і типу ґрунтів, у які відбувалось осадження. Цезій, який осаджується на поверхню, зазнає надзвичайно швидкого адсорбування, особливо колоїдною фракцією. Доказом сильної адсорбції є показове зменшення його концентрації з глибиною у ґрунтовому профілі. Привертає також увагу факт зменшення сорбційної здатності ґрунту внаслідок збільшення у відкладах субстанції органічного походження [6]. Тому найліпшим для дослідження концентрації цезію є середовище відкладів з великим вмістом мулистої фракції. Обмежена рухливість нукліда у глибші партії профілю, його порівняно довгий час піврозпаду (30,2 року) та сильна емісія гамма-випромінювання дають підстави вважати цезій досконалим визначником (датівником) седиментації, ерозії, транспортування [2, 13].

Цезій–137 з успіхом використовують для означення молодих озерних відкладів. Він також дає змогу, особливо в разі додаткового застосування інших методів, визначити типи сучасної седиментації в озерних улоговинах [8, 10, 11]. З метою уникнути інтерпретаційних капканів треба пам'ятати про можливість післяакумуляційної мобільності в озерних відкладах радіоактивного цезію [9, 11, 12] унаслідок впливу фізичних (дифузія, перенесення у завислому стані) і біологічних (біотурбації) процесів.

Р

Рис. 1.

Локалізація

досліджуваних

озер.

0 20 км

адіоактивне забруднення цезієм вибраних озерно-болотних геосистем Волинського Полісся почали вивчати 1999 р. у проекті спільних польсько-українських досліджень еволюції озер і боліт Полісся [3, 4, 7]. Для детальних досліджень обрано два невеличкі замкнуті озера Окунін і Черепаха й навколишні приозерні торфовища (рис. 1).

Озеро Окунін (51о12'N, 24о18'E) розташоване в розложистій карстовій улоговині у водозбірному басейні верхів'я Вижівки (південно-західна частина Волинського Полісся). Це невелике водоймище (площа 17,8 га, довжина 530 м) у формі кола, оточене вузькою смугою приозерних торфовищ. Улоговина озера вироблена безпосередньо у породах верхньої крейди. Корінні породи виходять на поверхню й у зоні добре розвинутого кліфу (північне узбережжя озера) і в широкій літоральній зоні. Озерну улоговину заповнює п'ятиметрова товща голоценових біогенних відкладів [4].

Озеро Черепаха (51о04'N 24 о30'E ) розміщене у водозбірному басейні верхів'їв Турії в межах невеликої (довжина 2,2 км) карстової долини (південна частина Волинського Полісся). Цe надзвичайно мале (площа 2,8 га) й одночасно надзвичайно глибоке водоймище (максимальна глибина 8,65 м). Безпосередній басейн озера займає площу до 1 км2. Водну масу оточує широка (приблизно 30 м) смуга приозерного торфовища, розрізана ровом навколо улоговини. Рів уберігає озеро від безпосереднього надходження алохтонного матеріалу (площинний змив). Озерна улоговина, як і у випадку озера Окунін, вироблена у верхньокрейдових відкладах. Вона заповнена товщею (8 м) біогенних відкладів, у верхній частині яких залягає темно-сіра пачка гітії.

Керни відбирали з льоду взимку 1999 р. (оз. Окунін) і в 2002 р. (оз. Черепаха) за допомогою бура фірми Eijkelkamp (внутрішній діаметр 9 см) Відібрано дев'ять колонок (рис. 2) з профундальної (свердловини Ok-55, Cz-35) і літоральної частин обох озер (свердловини Ok-54a, Ok-56a, Cz-12, Cz-27) та з приозерних торфовищ (свердловини Ok-61, Cz-11). Керни донних відкладів розділено на сегменти товщиною 1 (св. Cz-35) і 5 см (з інших свердловин). Зразки висушено при температурі 40 оС, а потім розтерто у ступці. Після гомогенізації матеріалу виміряно активність Cs137 з використанням гамма-спектрометрії. Зразки поміщено в олов'яну захисну коробку спектрометричного пристрою з германійовим детектором. Дані про концентрацію цезію опрацьовано на комп'ютері. Час вимірювання – 259200 с. Маркування виконано на кафедрі геоморфології і геології антропогену Гданського університету.

В оз. Черепаха (Cz-35) концентрацію цезію зареєстровано до глибини 31 см. Чорнобильський пік відображений на глибині 2 см. Концентрація цезію на цій глибині становила 162,3 Бк/кг (див. рис. 2). У пробах, узятих нижче по розрізу, кількість цезію зменшується, і досить радикально. Чергове збільшення концентрації в глибинному профілі виявлене на глибині 11, 13 і 14 см. Важко однозначно відповісти, який із зареєстрованих цезієвих піків відповідає 1963 р., тому що концентрація нуклідів дуже подібна (відповідно, 106,1 Бк/кг у зразку 11 та 103,9 і 101,5 Бк/кг у зразках 13 і 14). Максимуми у зразку 11 та 13 і 14 розділені мінімумом концентрації цезію у зразку 12 (40 % зменшення концентрації). Можна було б зробити висновок про те, що зразок 11 відображає седиментацію цезію у 1963 р., а піки нижче на глибині (зразки 13 і 14) відповідають седиментації цезію у 1959–1963 рр. Якби ці міркування були правильними, то темп озерної седиментації у 1962–1986 рр. становив би 3,9 мм за рік, а в 1959– 1963 рр. – близько 7мм за рік. Найповільніший темп седиментації зареєстровано після 1986 р. Протягом останніх 15 років в оз. Черепаха нагромадилось лише 1,3 см осаду.

У верхній частині донних відкладів оз. Окунін (св. Ok-55) концентрація цезію висока – 500 Бк/кг, що відображає чорнобильський пік (див. рис. 2). Така висока концентрація нукліда може бути ефектом вторинного транспортування у завислому стані донних відкладів, або, як уважає А. Булгаков та ін [1], довготривалого проникання радіоактивного цезію у водоймище за посередництвом приозерного торфовища. У чергових 3–5 см зразках кількість цезію різко зменшується, натомість у п'ятому зразку


 
 

Цікаве

Загрузка...