CC BY
7
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив. Серия В. Техника и технологии, т. XIV, ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017. Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIV., ISSN 1311-9419 (Print), ISSN 2534-9384 (On- line), 2017.
ОБЩА БЕТА-АКТИВНОСТ В ПОЧВИ ОТ РАЙОНА НА ГРАД
КЪРДЖАЛИ Анка Георгиева
Институт по тютюна и тютюневите изделия - с. Марково, РБългария
TOTAL BETA ACTIVITY IN SOIL IN THE REGION OF KARDZHALI
Anka Georgieva
Tobacco and Tobacco Products Institute - Markovo, Republic of Bulgaria
Abstract
The accumulation and movement of radionuclides in the soil not only have important theoretical, but practical significance, since they depend largely radioactive contamination of plant and animal organisms and the impact of radiation on the growth and development of plants.
The radioactive elements in the soil are a source of alpha, beta and gamma radiations.
Our research focused on the total beta - activity contained in the soil of the area the city Kardzhali due to natural radioactive elements in them and long-lived products of nuclear fission.
Key word: soil, p - activity
ВЪВЕДЕНИЕ
На Земята съществуват около 339 природни (естествени) нуклиди, от които около 269 са стабилни, а останалите 70 притежават свойството радиоактивност и за това се наричат радионуклиди. Радиоактивни са изотопите на всички химични елементи от края на периодичната система след 209Bi, както и някои изотопи на по-леки елементи, като 40К, (3) като тяхното радиоактивно превръщане е придружено с излъчване на алфа- или бета-частици или гама-лъчение. Голяма част от естествените радионуклиди се съдържат в почвите, като там преобладават елементите с малки атомни тегла(Raykov, L., 1969).
Досега са известни също така около 2700 изкуствени (техногенните) радионуклиди. В следствие на трансграничното пренасяне на радионуклиди, изхвърлени в атмосферата при опитите с ядрено оръжие в атмосферата през 1950-те и 60-те години и при аварията на Чернобилската АЕЦ, България се оказа на 4-то място по замърсяване с цезиеви радионуклиди в Европа (Ministry of Environment, 1993; Marinov, V., 1995) Ясно е изразена тенденцията за увеличаване съдържанието на 90Sr и 137Cs в повърхностния почвен слой с увеличаване на надморската височина на съответния район (2; Georgieva, L., T. Dimchev, 1977), както и неравномерния „петнист" характер на отлаганията на 137Cs на територията на страната. (Manushev, В., 1996; Slaveeeva St., et al., 2006) В района на Централните Родопи съдържанието на 137Cs надхвърля средното фоново за България от 25Bq/kg. над 10-20 nbra(Slaveeeva St., et al., 2006), а приносът му към външното облъчване на хората от изхвърлените в околната среда техногенни радионуклиди се оценява на около 60%.( Pavlova, P., G. Vassilev, 2005)
Бета-лъчите се образуват при радиоактивно превръщане на ядрата на химични елементи от цялата периодична таблица от най-леките до най-тежките - водород, калий, 8
йод, иридий, уран и др. (4).
Съотношението на лъченията, съдържащи се в почвите е a:ß:y=65:28:7(Raykov, L., 1969), но поради значително по-големия им пробег и проникваща способност бета-лъченията играят по-важна роля в това отношение в сравнение с алфа-лъченията.
Влиянието на радиоактивните лъчения, съдържащи се в почвите, върху развитието и добива на растенията се проявява от силно положително (Inyushin, VM, 1981; Staikov, G., 1983; Antonov M., 1986; Antonov M., 1983), през едновременно положително въздействие на лъченията върху едни процеси в растенията и отрицателно при други процеси в рамките на един опитен вариант (Antonov M., D. Miteva, 2002) до отрицателно и дори оказващо влияние върху наследствените качества (Drobkov, A.A., 1958).
Натрупването и придвижването на радионуклидите в почвата имат не само важно теоретично, но и практическо значение, тъй като от тях зависи в много голяма степен радиоактивното замърсяване на растителните и животинските организми.(1; Carvalho, F.P. et al., 2009)
Районът на Оловно-цинков комплекс - гр. Кърджали е обект на множество изследвания за съдържанието на тежки метали в почвите(Yancheva, D., et.al., 2007), както и за някои техногенни радионуклиди. Липсват данни за съдържанието на обща бета-радиоактивност в почвите на района.
Целта на нашите изследвания е установяване на общата бета - активност, съдържаща се в почви в 20km зона на ОЦК - гр. Кърджали, дължаща се на естествени радиоактивни елементи в тях, както и на дългоживеещи продукти на атомното деление.
МАТЕРИАЛ И МЕТОД
Обект на нашите изследвания са обработваеми почви от 6 (шест) населени места в 20km зона на ОЦК - гр. Кърджали.
Съдържанието на обща бета-радиоактивност се извърши по ВЛМ на ИТТИ, разработена по метода на „безкрайно дебела проба" с Радиометър 2014ß.
РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ
В таблица 1 са поместени данните за дълбочината на вземане на пробите, отдалечеността от ОЦК - гр. Кърджали и отчетените стойности за обща бета-активност.
Таблица 1
Проба Дълбочина на вземане на пробата, cm Отдалеченост от ОЦК - гр. Кърджали, km Съдържание на обща ß-активност, Bq/kg
М1 0-25 3,82 1641,46
М2 0-25 4,59 888,79
М3 0-25 6,62 957,86
М4 0-25 13,23 1189,10
М5 0-25 16,33 1359,88
М6 0-25 20,00 1004,41
Най- висока стойност на обща бета-активност е отчетена при проба М1, която е най-близко разположената до ОЦК - гр. Кърджали. Най-ниска стойност на обща бета-активност е отчетена при проба М2. Прави впечатление, че отдалечеността на двете населени места спрямо ОЦК - гр. Кърджали се различава с едва 770m.
С увеличаване на отдалечеността на мястото на вземане на пробата от 4km до 17km (проби от М2 до М5) се увеличава и отчетената обща бета-активност, след което започва да намалява (проба М6).
В таблица 2 са поместени данните за надморската височина на населените места и
отчетената об ща р-адтивноат 1^£1проб ите , гц^д^дставен^с! вРЦ/Ир и рО/и.
Таблица 2
Проба Надморска височина, т Обща р-активност на IIpoавтe,Bq/В:g Обща р-активност на пpтВиеK] сС1^
М1 222 164 1,4(5 64,32
М2 263 888,7 9 24, 00
М3 5400 957,86 25,86
М4 4117 1189,10 32,11
М5 424 1357,88 36,72
М6 200-299 1004,41 27,12
От представайте в Таблица 2 дмши те се очертава тенденция за увеличение на общата Веаа-оаавваост с ^ч^т^вт^'^авоте надатмортката аиаотина^^^^.то,^:^антт^ аойон, кте^атн е оатотттрндзт зпмъpcаобтесбggнoгеoрс рвнрорт клиди.
На Фигура 1 е гфедставена и^н^^^^т^^^ата обще Иетa-вPcтпаноса тпдамо ибаепаонте минимаднв и манпuмaлнaфанoво cоoйнocтпт <лртнета зеобгцв В^ето^^отивност.
Фжу ра 1
М4
Отчетена обща Р-активност, pCi/g
Максимална фонова стойност на обща бета-активност за България, 35pCi/g Минимална фонова стойност на обща бета-активност за България, 5рС^
От фигурата е видно, че проби М1 и М5 надвишават максималната фонова стойност на обща бета-активност за страната, съответно с 26,63% и 4,91%. При останалите изследвани проби отчетената стойност за обща бета-активност е близка до максималната фонова стойност за страната, но не я надвишават.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
От направените изследвания става ясно, че почвите в изследвания район са с обща бета-активност близка до максималната фонова стойност за страната от 35рС^. В отделни населени места тази стойност е надвишена. Необходими са допълнителни изследвания за установяване причините, които могат да бъдат: съдържащите се естествени радионуклиди от групите на и и Т^ повишено съдържание на общ К; почвените характеристики (рН, хумус, механичен състав); замърсяване с техногенни радионуклиди или комбинация от тях.
ЛИТЕРАТУРА
http://www-ns.iaea.org/downloads/rw/projects/emras/draft-final-reports/working-group1-trs.pdf;
http://www.unscear.org/docs/reports/2008/09- 86753_Report_2008_Annex_B.pdf ; roentgen-bg.org/files/5.1.IonizRad.pdf roentgen-bg.org/files/5.2.Interactions.pdf
Antonov M., 1983, Use of ionizing radiation, isotopes and laser energy crop, NAIU; Antonov M., 1986, Effect of laser irradiation of maize seeds on the physiological activity of the plants, Plant Physiology, №1;
Antonov M., D. Miteva, 2002, Effects of ionizing and laser radiation on the growth and development of young corn plants, Soil Science, Agrochemistry and ecology, year 37, .№1-3,96-98 Carvalho, F.P., J.M. Oliveira, M.O. Neves, M.M. Abreu and E.M. Vicente, 2009. Soil to plant (Solanum tuberosum L.) radionuclide transfer in the vicinity of an old uranium mine. Geochem. Exp. Environ. Anal., 9: 275-278. DOI: 10.1144/1467-7873/09-213
Drobkov, A.A., 1958, Micronutrients and natural radioactive elements in plants and animals, USSR, Moscow
Georgieva, L., T. Dimchev, 1977, On the self-cleaning of soils in Bulgaria of some long-lived products of the atomic blast, Soil science and Agrochemistry, year 12, №3, 46-51 Inyushin, VM, 1981, Laser beam and harvest Kaynar, Alma-Ata; Manushev, B., 1996. What remained after Chernobyl, Bulgarian Nuclear Society, Sofia Marinov, V, 1995, Radioecology and agriculture, BalBok, Sofia Ministry of Environment, 1993, Annual Status of the Environment, Sofia; Pavlova, P., G. Vassilev, 2005, Technogenic contamination of grass green vegetation in Bulgaria with artificial radionuclides and their impact on the exposure of the Bulgarian population, Proceedings of the conference "Nuclear physics for the people", Sofia
Raykov, L., 1969, Radioactive isotopes and soil, Soil science and agricultural chemistry, year IV, №6, 9-21
Raykov, L., V Grakovskiy L. Burets, 1977, Diffusion of Sr-90 and Cs-137 in soil, Soil science and agricultural chemistry, year 12, №2, 44-49
Slaveeeva St., E. Blagoeva Hr. Hristov, P. Zapryanova, 2006, Distribution of technogenic radionuclide Cs-137 in some areas of Central Rhodope, Scientific Works of the Union of Scientists Plovdiv, Series B. Natural and Human Sciences, Volume 7, 154-157
Staikov, G., 1983, Investigation influence of laser light on plant productive capacity of grain legumes, IV National Conference on ionizing and laser radiation, Sofia;
Yancheva D., P. Bojinova L. Stanislavova, 2007, To the dynamics of heavy metal contamination of tobacco areas in the region of lead-zinc mill Kardzhali, Scientific reports, Sofia, 640-643
