A soproni Csalóka-forrás magas radontartalma eredetének vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A soproni Csalóka-forrás magas radontartalma eredetének vizsgálata"

Klaudia Fülöpné
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 A soproni Csalóka-forrás magas radontartalma eredetének vizsgálata Készítette: Freiler Ágnes ELTE III. Környezettan BSc. szak Témavezető: Horváth Ákos

Soproni-hegység fontossága radon szempontjából és a téma választásának oka Uralkodó kőzettípus az ortogneisz Legmagasabb urántartalom a leukofillit ásványokban

2 Soproni-hegység fontossága radon szempontjából és a téma választásának oka Uralkodó kőzettípus az ortogneisz Legmagasabb urántartalom a leukofillit ásványokban Előző mérések alapján megállapították, hogy a Csalóka-forrás vizének radonkoncentrációja kiemelkedő a többi forráshoz képest (~220Bq/l): Aros Gabriella szd. 2003

3 Mérések célja Megvizsgálni, hogy a Csalóka-forrás vizének radonkoncentrációja időben mindig magas-e? Megtudni, hogy honnan származik ez a magas radontartalom. - lehet-e a talaj a forrás - ha igen, a talaj melyik rétege Mérések: talaj exhaláció és víz radontartalom Rn

4 A forrás területének bemutatása vízmintavételi pontok 35 víz-, és 9 talajminta x talajmintavételi pontok

5 Mérési módszerek c Rn Rn - fajlagos radonaktivitás (Bq/l) mérése: folyadékszcintillációs spektrometriával, (TriCarb1000 típusú spektrométerrel) M - fajlagos exhaláció mérések Bq/kg : Vízbe és levegőbe történő exhaláció A Ra - fajlagos rádiumaktivitás meghatározása (Bq/kg) : Gamma spektroszkópiás mérések HPGe detektorral

6 Rn-aktivitás (%) Egyszerű modell L V víz V víz Rn A=E (1-exp(-λT)) c = E V pórus τ Feltöltődési arány: c=c max (1-exp(-λt))=c max τ τ(t) = 1-exp(-λt) Idő (nap)

7 A talaj, mint forrás vizsgálata Ha a víz elegendő időt (3 hetet) töltött a talajban, akkor radon-koncentrációja : c max = c pot τ = 1 pot a potenciális radonkoncentráció C pot =M*ρ/P Porozitás mérési módszerek: Talajminták Arany-féle kötöttségi számának meghatározása (K A ) a mérés nem vezetett eredményre Talajminták higroszkóposságának meghatározása a talaj fizikai félesége: homokos vályog, aminek porozitása 20-38% között változhat Egyszerű porozitás mérés alapján a porozitás 26± 5%. Lehetséges következtetések: Ha c pot > c víz lehet a talaj a radonkoncentráció forrása Ha c pot < c víz más radonforrás is kell

8 Mérési eredmények I. Vízminták radonkoncentrációi (35 vízminta esetén): 1. Koncentrációk helyfüggése: Jelmagyarázat:

9 Mérési eredmények II. 2. Radonkoncentrációk időfüggése: A pontban 25%-os koncentráció emelkedés B pontban tendencia szerű növekedés a mérési hibán belül Ok: Egyszerű modellben: v időben csökken akkor τ az idővel nő és c is nő

10 Mérési eredmények III. Exhaláció mérések eredményei 1. Vízbe történő exhalációmérések eredményei (A mintavételi pontból, 10 cm mélyről): a. Kezdeti felfutás alapján E=m*V/λ: 0,039 1/s M 1 =7,8 ± 1,2 Bq/kg b. Telítődési koncentrációk E=c*V alapján: M 2 =10,3 ± 1 Bq/kg M átlag Bq/l 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 CSF1 talajminta vízbe történő exhalációja y = 1,20E-03x + 5,00E = 9,0 ± 1 Bq/kg Eltelt idő (perc)

11 Mérési eredmények IV. 2. Levegőbe történő fajlagos exhalációmérések eredményei (A pontban 4 talajminta): Fajlagos exhaláció (Bq/kg) Talajminták fajlagos exhalációi 0-10 cm cm cm 20 cm Talajminta származási mélysége A pont talajmintáinak mért exhalációi levegőbe: M levegő : 9,35 ± 4,0 Bq/kg Összehasonlítás a vízzel: M víz = 9,0 ± 1 Bq/kg Bizonytalanságon belül azonosak Az összes talajminta (9 db) átlaga M átlag :10,91 Bq/kg

12 Mérési eredmények V. A levegőbe történő fajlagos exhalációt két dolog határozza meg E=A*ε : a fajlagos aktivitás és az exhalációs együttható Fajlagos aktivitás Bq/100g; A Bq/100g; 11,1 A Bq/100g; 12 A Bq/100g; 11,5 c Ra (A)=115 Bq/kg Ez egy ok a magas radontartalomra. Fajlagos aktivitás világátlaga: ~25-26 Bq/kg 0-10 cm cm cm Minták származási mélysége

13 Konklúzió potenciális radonkoncentráció az A pontban: c pot = 83 Bq/l A víz mért átlagos radontartalma c mért =240 Bq/l c pot = kb. c mért /3 < c mért

14 Összefoglalás Radontartalom vízben: megállapítható, hogy a Csalóka-forrásban valóban magas és időben közel állandó a radonkoncentráció, Az A pontban 25%-os emelkedést tapasztaltunk 1 év alatt a levegőbe történő radonkibocsátási képessége a talajoknak nagyjából annyi, mint vízbe (Az A pontból származó minta esetére) Az A pontban vett minták alapján M=9,2 Bq/kg a talaj rádiumtartalma A pontnál 115 Bq/kg,, B pontnál ~ 200 Bq/kg világátlagnál (25-26 Bq/kg) jóval nagyobb ez már egy ok a magas vízbeli radontartalomnak talaj exhalációs együtthatója ~2-14% között van egy egyszerű modell alapján meghatároztam, hogy lehet-e a talaj a forrás vizének eredete az A pontban: c pot =83 Bq/l a mért átlagos c=240 Bq/l, azaz a talaj is hozzájárul a magas radontartalom kialakulásához, de más forrást is keresni kell

15 A potenciális Rn-koncentráció kiszámolása C pot =A max /V víz V pórus /V összes víz = E/V víz = E/(V összes *P) Ahol =P, a porozitás. = M*m/Vösszes/P= M*ρ/P E=M*m, M a fajlagos exhalációt laboratóriumban határoztuk meg

Hasonló dokumentumok

RADONPOTENCIÁL BECSLÉS MÓDSZEREINEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA VASADON

RADONPOTENCIÁL BECSLÉS MÓDSZEREINEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA VASADON Készítette: Váradi Eszter, ELTE Környezettan Bsc Témavezető: Dr. Horváth Ákos, ELTE Atomfizikai Tanszék Budapest, 2013. Célkitűzés Vasad területének