Eljárás az együttható meghatározásakor diffúzió a radionuklid a talajban
A találmány tárgya a környezet védelme, és célja a függőleges radionuklid a talajban az előrejelzés. A találmány lehetővé teszi a terepi megfigyelések szennyezett talaj radioaktív kibocsátás röplabda, hogy meghatározza a diffúziós koefficiense radionuklid különböző talajokon. E célból a radionuklid eloszlása a talajban függőlegesen, mélységének meghatározására a maximális koncentráció a radionuklid, sebességének meghatározására konvektív átvitelével a radionuklid és a diffúziós koefficiens határozza meg a matematikai összefüggés a fent megadott definiált paraméterek és az eltelt idő óta egyetlen röplabda radioaktív anyagok kibocsátása. 1. táblázat.
A találmány tárgya talajtani és környezetvédelmi és fel lehet használni a szolgáltatást a sugárzás-ökológiai monitoring és agrokémiai szolgáltatások gyakorlat értékelését és előrejelzését függőleges radionuklid a talajban.
Ismert eljárás annak meghatározására, radon diffúziós együttható lapanyagok, amelyek a kimutatandó elválasztjuk két kamrája, amelyek közül az egyik beadott radon, és a diffúziós koefficiens határozza meg aránya radioaktivitást a gázkamrában megszűnése után időbeli változását (SU, Szovjetunió N 1.392.454, Cl. G 01 N 13/00, 1988).
A hátránya ennek a módszernek a korlátozott osztályába vizsgálati anyagok, nevezetesen a képtelenség, hogy meghatározza a diffúziós koefficiense radionuklidok talajok.
Ismert meghatározására szolgáló módszer a diffúziós együttható tartalmazó folyadék mérésére az átlagos molekulák sebessége a folyadék, az erő, amelyet a molekulák a folyadék, a folyadék hőmérsékleti együttható meghatározása mobilitása, mint a azon átlagos sebessége a molekuláknak az erő molekulák, és a diffúziós együttható megtalálható a kapcsolatban D qkT (1), ahol a diffúziós együtthatót D a folyékony, 2 m / s; q mobilitási faktor; k a Boltzmann állandó, J / K; A folyadék hőmérséklete T K.
(Arie AG Fizikai alapján szűrés talajvíz. Nedra M. 1984, 22. o.).
A hátránya ennek a módszernek vannak egyrészt az kell mérni az átlagos sebesség a molekulák és az erőtől a molekulák, amelyek természetes körülmények között szinte lehetetlen; Másodszor, nem kell figyelembe venni a eloszlását szennyeződések a rendszerben „folyékony szilárd fázis”, ami a nem megfelelő becslések, pontosságát csökkenti az eredmények a meghatározása a diffúziós együttható; Harmadszor, nem veszi figyelembe a valós megoszlását diffúz szennyezések, ami szintén csökkenti a az eredmények megbízhatóságát.
Ismert módszer meghatározására együttható diffúziós radionuklidok a talajban, amely figyelembe, mint egy prototípus, amely szerint a felületre az előkevert izolált talajt adunk 90 Sr, majd 6-8 év talajmintákat gyűjtöttünk, és mértük eloszlása Sr 90 mélység, és a diffúziós koefficiens a radionuklid Megállapítást nyert, a matematikai összefüggést a talajban.
A fő hátránya ennek a módszernek a következők.
Elfogadott feltételezés, hogy a konvektív sebesség nulla, és az állandó változás mértéke a radionuklid-tartalom a talajban a feltételezett érték állandó természetes radioaktív bomlás; zavart természetes talajszerkezet keverés során. Ezek a hátrányok egyrészt nem teszik lehetővé a módszer használatának meghatározására radionuklid diffúziós együtthatók szennyezett talajok röplabda radioaktív anyagok kibocsátása szerint a terepi megfigyelések, másrészt, mert munkaigényes laboratóriumi vizsgálatok eredményeit, amelyek csak akkor használható a feltételeket, amelyek közel a feltételeket, a laboratóriumi kísérletek.
A célunk a találmánnyal az, hogy a lehetőségét, hogy a területen az adatok meghatározására együtthatója diffúziós a radionuklid a szennyezett talaj radioaktív kibocsátás röplabda.
A találmány tárgya érjük el, hogy az ismert eljárásnál az együttható megállapításának diffúziós a radionuklid a talajban, amely a bevezetése a radionuklid a talajba, mérése a megoszlása a radionuklid a talaj mélysége egy idő után, és diffúziós együttható kiszámítása matematikai függés szennyezett talajok egyszeri röplabda radioaktív anyagok kibocsátása , a függőleges távolság mérhető a legkülső felszíntől a talaj, hogy a pont a maximális koncentráció a radionuklid, mértékének meghatározása a konvektív átutalhatóságának egy radionuklid, és a diffúziós koefficiens a radionuklid a talajban található az alábbi kapcsolatban: D (Z m 2 u 2 t * 2) (0,5 ZM + u t *) t * u -1 -2. (2) ahol D diffúziós koefficiense a radionuklid a talajban, 2 m / s; zm távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a maximális koncentráció a radionuklid, m; u konvektív átviteli sebesség a radionuklid a talajban m / s.
t * óta eltelt idő Salvo kibocsátási radioaktív anyagok a talajban, a.
Mérése a radionuklid a talajban meghatározásán alapul a fajlagos aktivitása a talaj, mivel a radionuklid koncentráció a talajban található arányából Ci kA -1 Egy y, Ip g / m 3 (3), ahol kA tömegegységére eső aktivitás, a radionuklid, Bq / g;
Ay, i specifikus talaj aktivitása i-edik pont a talajréteg, Bq / kg;
N - átlagos sűrűsége a talaj a kiválasztott minta, kg / m 3.
A fajlagos aktivitása a talaj a következőképpen határozzuk meg.
A talaj mintát vettünk, és a tömegét mértük, mért aktivitása a radionuklid a talajban jelen lévő minta, számítás elvégzése az alábbi képlet szerint
Ay, i = Bq / kg (4), ahol Ai aktivitását a radionuklid jelen lévő i-edik pont a talajréteg, Bk;
Mi tömege az i-edik talajmintákat, kg.
Mérési talajminta tömegét és a tevékenység a radionuklid jelen a mintában, sűrűségének meghatározásához a talaj, a kamat pontok összhangban végzik a vonatkozó kormányzati előírásoknak. Mérési óta eltelt időt a Salvo radioaktív anyagok kibocsátása a talaj felszínére, és a távolság, hogy a pont a legmagasabb fajlagos talaj aktivitását is standard módszerek szerint végeztük.
Ahhoz, hogy meghatározzuk a sebességét konvektív átvitelével a radionuklid a talajban végezzük bármely ismert módszerrel, például a nagysága az átlagos lineáris folyadék sebessége a talaj oldatot (Prohorov VM migrációját radioaktív szennyező anyagok talajban. M. 1981, p. 85-86).
Az arány kiszámításának együtthatója diffúziós a radionuklid a talajban következik az oldatot egy differenciálegyenlet
+ u D C,
(5) a következő feltételek:
C (Z, O) 0, -D + uC (t), i C
(6) ahol C (z, t) radionuklid koncentráció a talajban, g / kg;
függőleges koordinátája Z, m;
t az aktuális időt migrációs folyamat radionuklid, s;
D a diffúziós koefficiens a radionuklid a talajban, 2 m / s;
állandó változás mértéke a radionuklid-tartalom a talajban;
Q tömeg radionuklid kicsapjuk egységnyi területen a talaj felületének egységnyi időben röplabda radioaktív kibocsátás, g / (m 2 s);
(T) a Dirac-delta.
Az egyenlet megoldása (5) a feltételeket (6) pontossággal elegendő a gyakorlati számításokban, felírható
) X (0,5 u 2 t -1 +
A koordináta megfelelő pontban a maximális fajlagos talaj aktivitást, meghatároztuk a dC / dz 0. Figyelembe a függvény deriváltját (7) z, és egyenlővé ez nullára, megkapjuk
D (ZM u 2 2 t * 2) (ZM + 0,5u t *) X
X u -1 t * -2 m 2 / c (8)
Gyakorlati megvalósítása a javasolt eljárás meghatározására együtthatója diffúzió a radionuklid a talajban alkalmazásával végrehajtandó vegyi anyagok és mezőgazdasági Radioökológia Center „Tula” területek Tula régió szennyezett terméket kidobás a csernobili baleset. diffúziós együttható értékeket meghatároztuk a talajban 137 Cs, amelyeket a jóslat a sugárzás és ökológiai helyzet szennyezett területeken. Végzett vizsgálatok különböző mezőgazdasági szerinti situ megfigyelési eloszlásának 137 Cs a szennyezett talajok röplabda egyszeri radioaktív anyagok kibocsátása. Talaj bemetszések, amelyet végeztek meghatározása a diffúziós együttható talajokon eltérnek egymástól a fizikai-kémiai tulajdonságait. Az eredmények a gyakorlati megvalósítása a javasolt eljárás mutatjuk be a táblázatban.
Egy módszer annak meghatározására együttható diffúziós a radionuklid a talajban, amely magában foglalja egy radionuklid a talajban, eloszlási mérése radionuklid talaj mélysége egy idő után, és diffúziós együttható kiszámítása matematikai kapcsolat, azzal jellemezve, hogy szennyezett talajok egyszeri röplabda radioaktív anyag, a függőlegesen mért távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a maximális koncentráció a radionuklid, sebességének meghatározására konvektív átvitelével a radionuklid, és az együttható a diffúziós, D Sion a radionuklid a talajban megtalálható a következő összefüggés:
D = (Z m -U 2 2 2 t *) (Zm +
+0,5Ut *) U -1 t - * 2
ahol a diffúziós együtthatója D a radionuklid a talajban, 2 m / s;
Zm távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a maximális koncentráció a radionuklid, m;
U konvektív átviteli sebesség a radionuklid a talajban, m / s;
t * óta eltelt idő Salvo radioaktív anyagok kibocsátása a külső felületén a talaj, p.