- •Лабораторная работа № 412. «радиоактивные вещества в природе»
- •Естественная радиоактивность окружающей среды.
- •2. Радиоактивные семейства
- •3 Радиоактивность строительных материалов. Радон.
- •3. Спектрометрия ионизирующих излучений.
- •4. Устройство гамма-радиометра.
- •5. Порядок выполнения работы.
- •6. Вопросы для обсуждения.
Лабораторная работа № 412. «радиоактивные вещества в природе»
Цель работы:
- ознакомиться с уровнем естественной радиоактивности окружающей среды;
- изучить допустимые уровни радиоактивности строительных материалов;
- ознакомиться с задачами и методами спектрометрии ионизирующих излучений в строительных материалах.
Естественная радиоактивность окружающей среды.
Естественные радионуклиды (ЕРН) присутствуют во всех объектах биосферы. Наиболее распространены в природе 40K, 87Rb и члены радиоактивных рядов 238U и 232Тh. Степень естественной радиоактивности живых организмов (в том числе человека) и среды их обитания не является величиной постоянной и изменяется под действием многих факторов. Определяющую роль в формировании фонового облучения человека от ЕРК играет радиоактивность горных пород, почв и воздуха.
Основное количество ЕРН содержится в горных породах, которые в процессе своего образования включили в свои структуры все радиоактивные элементы, существующие на первых этапах развития Земли. В итоге оказалось, что радионуклиды в земной коре распределены неравномерно (табл. 1). Различия в концентрации радионуклидов связаны с происхождением пород. Породы магматического (вулканического) происхождения обычно имеют более высокую радиоактивность, чем осадочные. Исключение составляют некоторые фосфатные породы и сланцы, особенно те, которые содержат органическое вещество. По многочисленным данным наибольшее количество радионуклидов содержат гранитные породы, а наименьшее - известняки и карбонаты.
Содержание радионуклидов в почвах определяется главным образом радиоактивностью пород, из которых образуются почвы, и характером процесса почвообразования. Атомы урана в почвах, как правило, очень подвижны и способны образовывать растворимые комплексные соединения. В результате уран слабо сорбируется и легко вымывается из почвенных минералов. Торий обычно прочно сцеплен с неразрушаемыми остатками горных пород и постепенно накапливается в верхних слоях почвы. По характеру поведения в почве радий обнаруживает те же свойства, что и торий. Соединения калия равномерно распределяются в почве и прочно удерживаются вследствие сорбции глинами.
Наиболее низкой оказывается концентрация естественных радионуклидов в дерново-подзолистых, подзолистых и торфяных почвах (табл. 2). В черноземных почвах содержание естественных радионуклидов выше. Глинистые почвы богаче ЕРН, чем песчаные.
Таблица 1.
Средняя удельная активность 40К, 238U и 232Th в горных породах
Тип породы |
А, МБк/кг |
||
40К |
238U |
232Th |
|
Магматические |
|
||
Граниты |
1000 |
60 |
80 |
Диориты |
700 |
20 |
30 |
Базальты |
240 |
10 |
10 |
Дюриты |
150 |
0,4 |
25 |
Осадочные |
|
||
Известняки |
90 |
30 |
7 |
Карбонаты |
- |
27 |
8 |
Песчаники |
370 |
19 |
10 |
Сланцы |
700 |
44 |
45 |
Таблица 2.
Средняя удельная активность 40К, 238U и 232Th в различных почвах
Тип породы |
А, МБк/кг |
||
40К |
238U |
232Th |
|
Сероземы |
670 |
31 |
48 |
Серо-коричневые |
700 |
28 |
41 |
Каштановые |
550 |
27 |
37 |
Черноземы |
410 |
22 |
36 |
Серые лесные |
370 |
18 |
27 |
Дерново-подзолистые |
300 |
15 |
22 |
Подзолистые |
150 |
9 |
12 |
Торфянистые |
90 |
6 |
6 |
Типичные диапазоны |
110-740 |
11-52 |
7,5-48 |