Диссертация (1151556), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Все же донастоящего времени мы располагаем не полными данными о содержаниирадиоактивных веществ в различных земных породах и на различныхматериках. В отдельных работах, посвященных этому вопросу, приводятсячасто трудно сравнимые данные, так как исследователи пользовалисьразличными методиками, на которые они вообще не ссылаются, и измерялиполученные данные в разных единицах.Тем не менее, полученные к настоящему времени результатыпозволяют составить общее представление о содержании радиоактивныхвеществ в отдельных земных породах, а следовательно, и о содержании этихвеществ в растениях и животных организмах, так как между органической инеорганической природой происходит непрерывный обмен веществ.Наиболее распространен в природе калий; урана и тория в земной коресодержится в десятки и сотни раз меньше, чем радиоактивного калия, асодержание радия в миллионы раз меньше, чем содержание урана или торияи в десятки и сотни миллионов раз меньше, чем содержание калия.
Это,конечно, средние величины, так как содержание радиоактивных веществ вразличных породах подвержено большим колебаниям.27Суммарная активность радиоактивного калия (40К), определяемая вмасштабах земной коры, больше, чем активность всех других естественнорадиоактивных элементов, вместе взятых.
Он широко рассеян в почвах ипрочно удерживается глинами вследствие процессов сорбции. Концентрациякалия в разных районах земного шара подвержена большим колебаниям иможет доходить в глинах и сланцах до 6,5%.Процентное содержание радиоактивного калия в смеси стабильных егоизотопов всегда постоянно и равно 0,0119%. Один грамм природного калияобладает активностью в 0,8 ∙ 10-9 Ku за счет содержащегося в нем 40К.Радиоактивные тяжелые металлы содержатся преимущественно вгорных породах, и количество их закономерно уменьшается от внешнихоболочек к центральному ядру земного шара.По данным Холмса [104],наибольшее содержание радиоактивныхэлементов наблюдается в кислых магматических породах, наименьшее – визвестняке.
Однако и в пределах однородных пород колебания содержанияурана, радия или тория могут быть весьма значительными. Например,содержание урана и радия в некоторых сланцах, бурых углях, известняках,песчаниках, торфяниках и железно – силикатных породах может достигать10-4 и 10-11 % г соответственно.В некоторых породах содержатся вторичные накопления радия постенкам водопроводных трещин.
Эти образования встречаются в тех местах,где подземные воды содержат повышенные концентрации растворимыхсолей радия, которые при благоприятных условиях адсорбируются породами,с которыми эти воды приходят в соприкосновение. Так, карбонатные породыпри некоторых условиях могут адсорбировать радий в порах или водоносныхтрещинах, создавая участки с повышенной концентрацией радия.Зиверт и Хультквист [131, 132] изучали содержание радия, тория икалия в различных вулканических и осадочных породах Швеции и нашли,что наибольшее количество радиоактивных веществ встречается в горномграните, наименьшее – в осадочных породах, особенно в известняке.28В практике часто оправдывается эмпирическое правило: гранитныепороды, имеющие оттенки розоватого и красного цветов, обычно болеерадиоактивны, чем серые и темные разновидности гранита.Содержание радиоактивных элементов в почвах зависит в основном оттех пород, на которых эти почвы образуются.
Поэтому почвы, развитые накислых магматических породах, содержат относительно большие количестваурана, радия, тория и калия, чем почвы, образованные на ультраосновных иосновных породах.Глинистые почвы почти везде богаче радиоактивными элементами, чемпесчанистые. А. П. Виноградов [12, 14, 15], считал, что радиоактивностьпочвы увеличивается пропорционально содержанию в ней коллоидныхфракций.Картина распределения радия и урана в почвах Средне – Русскойвозвышенности и Крыма указывает на отсутствие между этими элементамирадиоактивного равновесия. Последнее зависит от того, что уран легкообразует растворимые комплексные соединения, которые вымываютсяпочвенными водами. Радий в наибольшем количестве находится в глинистыхпочвах; в песчанике его содержится мало.В некоторых типах почв, например в болотистых почвах Карелии, наотдельных участках наблюдается повышенная концентрация урана прирезком недостатке радия.Поведение тория в почвах характеризуется тем, что он остается в неразрушаемом остатке пород и имеет тенденцию к накоплению в верхнихгоризонтах почв.По данным А.
П. Виноградова [14, 15] и В. И. Баранова [1, 2, 54],содержаниерадиявверхнемгоризонтепочвСредне–Русскойвозвышенности колеблется в пределах от 2,8∙10-11 до 9,5∙10-11%, содержаниеурана достигает 1∙10-5 – 1,8∙10-4% (в среднем 10-5%), а тория 2,3∙10-4–14∙10-4%.В связи с резкими колебаниями содержания урана и тория в почвах иотносительно большим содержанием последнего отношение тория к урану29(Th/U) подвержено в почвах очень большим колебаниям (от 4,4 до 78).Последнее обстоятельство объясняется, по-видимому, большим извлечениемурана из почв почвенными водами. В таблице 3 приведены данные осодержании радиоактивных элементов в почве и литосфере.Таблица 3. Содержание радиоактивных элементов в почве и литосферев весовых процентахЭлементЛитосфераПочва............3∙10-41∙10-4Торий .
. . . . . . . . . . .8∙10-46∙10-4Радий............1∙10-108∙10-11Калий............2,61,43,1∙10-26∙10-3УранРубидий . . . . . . . . . . . .Большинство естественно – радиоактивных элементов или обладаеточень мягким β- излучением, проникающая способность которого крайнемала, или их содержится в земных породах такое незначительное количество,что существенного влияния на внешнее излучение земной поверхности ониоказать не могут.Гамма – радиация земной поверхности создается в основномрадиоактивным калием и продуктами распада урана и тория. Чем большеданных элементов содержится в почвах и в земных породах, на которых этипочвы расположены, тем большему воздействию внешнего ионизирующегоизлучения будут подвергаться растительность, животные, а также люди,проживающие в этой местности.Было рассчитано [46], что - излучение земли создает дозу от 0,5 до 3мЗв/год.
Люди, живущие в горной местности, где породы состоятпреимущественно из гранита (особенно богатого тяжелыми радиоактивнымиметаллами), подвергаются большему воздействию - лучей, чем люди,30живущие в местности, где преобладает известняк, и получают в среднем вгод на 0,07 мЗв больше, чем последние.В ряде работ [66, 81, 102, 131, 132, 139] приводятся экспериментальнополученные данные о - излучении различных земных пород в разных частяхземного шара. Эти данные суммированы, мощность дозы - излученияземли, действующей на человека, колеблется в значительных пределах – от0,26 до 11,50 мЗв/год. Представлены данные по - излучению земных пород,измеренному непосредственно у поверхности земли.
С увеличением высотынад землей доза - излучения земли, естественно, понижается.Различные земные породы используются и как строительный материал.Будучи включенными в состав материала для стен, полов и потолков, гранит,песчаник, глина и другие породы обусловливают увеличение мощности,радиоактивного излучения внутри зданий.Еще в 1909 г. [149] было замечено, что в домах, строительныйматериал которых содержал вулканические минералы, создается 18–20 парионов в секунду в 1 см3 воздуха. Впоследствии рядом авторов было показано,что мощность дозы ионизирующего излучения внутри помещений всегдабывает выше, чем вне зданий и зависит в основном от строительногоматериала, из которого сооружен дом.Так как большинство людей значительную часть своей жизни проводитв помещении, мощность - радиации внутри помещений может сильноизменить ту дозу ионизирующего излучения, которую человек получает засчет - радиации земли в этой местности в течение своей жизни.Согласно данным Спайерса и Гриффита, наибольшие значения радиации наблюдаются в домах, полностью построенных из гранита (0,87–1,07 мЗв/год), а мощность дозы в кирпичных и железобетонных зданияхменьше на 20–25% (0,77 – 0,81 мЗв/год).Хультквист приводит иные данные.
Наибольшие значения - радиациион находил в домах, сооруженных из железобетона с глиноземом – 1,7131мЗв/год, наименьшие – в деревянных домах – 0,5 мЗв/год. Доза - излученияв кирпичных домах составляла 1,04 мЗв/год, т. е. оказалась равной дозе излучения в гранитных домах города Эбердина.Возможно, эта разница объясняется различием в методиках измерения:в городах Лидсе и Эбердине мощность дозы определялась в центрекомнаты[131,132], а места определения мощности дозы в домах Швеции неуказаны. Однако этот факт может существенно изменить получаемыерезультаты; так, в городе Лидсе в центре комнаты кирпичного домамощность дозы составляла 0,77 – 0,81 мЗв/год, а у кирпичной стены – 0,93мЗв/год, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
