Radon-koncentráció dinamikájának és forrásának vizsgálata a budapesti Pálvölgyi-barlangban

Átírás

1 Radon-koncentráció dinamikájának és forrásának vizsgálata a budapesti Pálvölgyi-barlangban * UNIV. BUDAPESTINENSIS DE EÖTVÖS NOM. * FACULTAS SCI. NAT. Nagy Hedvig Éva Környezeti földtudomány program, II. évfolyam Témavezetők: Szabó Csaba Horváth Ákos

2 Bevezetés Kiemelkedően nagy radon-koncentráció barlangokban barlangászokat ért dózis radon mint radioaktív nyomjelző (Hakl et al., 1997, Duenas et al., 1999, Kávási et al., 2010) Radon mérések a Pál-völgyi-barlangban Célok: meghatározni a radon-koncentráció időfüggését és forrását

3 Vizsgált terület Szépvölgyi Mészkő Formáció Budai Márga Formáció 1. karsztosodó kőzetek (triász, eocén); 2. vízzáró üledéksor (oligocén); 3. kavicsos üledék (felső miocén-pliocén); 4. mésztufa (felső miocén-pliocén); 5. mésztufa (pleisztocén); 6. folyami üledék (kora-holocén); 7. karsztforrás; 8. jelentős barlang (Sásdi, 1992).

4 Mintavétel Hosszú távú radonkoncentráció monitorozásra a 2. mérési pontot jelöltük ki

5 Minták Fúrásból vett agyagos kitöltés (2. pont: 125 cm, 5. pont: 200 cm mélységből) Agyagos kitöltés a felszínről nedves szitálás szeparált szemcsék a 0,250-0,125 mm-es frakcióból vékonycsiszolat Kitöltés pórusainak radonkoncentrációja (mintavételi szonda) vízminták

6 Vizsgált paraméterek 222 Rn-koncentráció a levegőben 222 Rn-koncentráció a barlangi üledék pórusaiban Oldott 222 Rn-koncentráció vízben 222 Rn, 220 Rn exhaláció 226 Ra, 232 Th és 40 K tartalom Hőmérséklet Páratartalom Légnyomás Barlangi üledék összetétele Helyszíni mérések

7 Radon-koncentráció időfüggése Mérés ideje Radon-koncentráció barlangokra jellemző szezonális váltakozása

8 Korreláció analízis Rn (Bq/m3) RPress (mbar) RHum (%) RTemp ( C) IPress. (hpa) IHum (%) ITemp. ( C) OPress. (hpa) OHum (%) OTemp. ( C) Rn (Bq/m3) RPress (mbar) RHum (%) RTemp ( C) IPress. (hpa) IHum (%) ITemp. ( C) OPress. (hpa) OHum (%) OTemp. ( C) RPress RHum RTemp IPress IHum ITemp OPress OHum OTemp Barlangon belül, bejárattól távol (radon monitor által mért értékek) Barlangon belül, bejárathoz közel Barlangon kívül

9 Radon-koncentráció térbeli eloszlása

10 Minta Fizikai vizsgálatok/1 Talajokban lévő radionuklid koncentrációk világátlaga (Unscear, 2008): 226 Ra: 32 Bq/kg 226 Ra (Bq/kg) 232 Th: 45 Bq/kg 232 Th (Bq/kg) 40 K: 412 Bq/kg 40 K (Bq/kg) Radon exhaláció : 222 Rn (Bq/kg) mészkő: <0.5 Bq/kg kalcit: <0.4 Bq/kg 220 Rn (Bq/kg) 2. Pont 26.9± ± ± mészkő 3. Pont 25.7± ± ± /1. pont 37± ± ± /2. pont 35.1± ± ± márga 6. Pont 31.6± ± ±

11 Minta Minta Fizikai vizsgálatok/2 Fúrásból vett agyagos kitöltés radon fajlagos és 40 toron K, 226 Ra exhalációjának és 232 Th meghatározása aktivitásának meghatározása 2. és 5. mérési pont, mészkő 2. pont 0-40 cm cm cm K-40 Ra-226 Th K aktivitás (Bq/kg) Ra, 232 Th aktivitás (Bq/kg) 5. pont 40 K aktivitás (Bq/kg) cm cm cm cm cm K-40 Ra-226 Th Ra, 232 Th aktivitás (Bq/kg)

12 Radon-koncentráció (Bq/l) Csepegő vizek oldott radontartalma Beszivárgó vizek radonkoncentrációja Mintavétel ideje: , ,

13 Barlangi üledék pórusaiban lévő levegő radon-koncentrációja

14 Irányított röntgen pordiffrakciós vizsgálat alapján az üledék főleg kvarcból, kaolinitből, dolomitból, helyenként aragonitból és 10 Å-ös rétegszilikátokból áll. Agyagos kitöltés összetételének vizsgálata kvarc Al, Fe, Mg, Ti vas Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat alapján kalcit, kvarc, pirit, agyagásványok, Fe-, Mn-, Al-,Ti-oxid található az üledékben. bakteriopirit kvarc pirit

15 Összefoglalás/1 Radon-koncentráció időfüggése A radon-koncentráció évi átlagos értéke 1884±85 Bq/m 3 volt a vizsgált barlangban

16 Összefoglalás/2 Radon-koncentráció dinamikája A barlangi üledék radioaktív izotóptartalma átlagos talajokra jellemző értékeket mutat. A barlangi üledékből vett minták közül a Budai Márgának van a legnagyobb radon exhalációja. Ezzel összhangban, az ugyanabban az időben történt mérések során a barlang Budai Márgába nyúló szakaszán a radonkoncentráció értéke kétszerese volt a Szépvölgyi Mészkőben található szakaszon mért érteknek. Az eredmények alapján a Budai Márga és a Budai Márgából származó agyagos kitöltés erősebb radonforrásnak tekinthető.

17 Szakmai tevékenység 2010/2011 Konferenciákon való részvétel: VII. Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, , Kolozsvár, előadás magyar nyelven XLII. Ifjú Szakemberek Ankétja, , Győr, előadás magyar nyelven, Magyarhoni Földtani Társulat Különdíja XIII. Bányászati, Kohászati és Földtani Konferencia, , Gyergyószentmiklós, előadás magyar nyelven VI. Radon Fórum, , Veszprém, előadás angol nyelven Elfogadott absztrakt: XI. Isotope Workshop, , Budapest Rövidkurzuson való részvétel Isotope Geology by Ladislav Palinkas (University of Zagreb), April 11-15, 2011, Budapest Oktatási tevékenység 2010/2011 őszi félév: Sugárzások Fizikája Laboratóriumi Gyakorlatok 2010/2011 tavaszi félév: Környezetfizikai Módszerek Laboratóriumi Gyakorlat

18 Szakmai tevékenység 2010/2011 Konferencia kiadvány Nagy, H.É., Szabó, Cs., Horváth, Á. (2011) Radonkoncentráció dinamikájának és forrásának vizsgálata a budapesti Pál-völgyi-barlangban, VII. Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, , ISSN Völgyesi, P., Nagy H. É., Szabó Cs. (2011) Közép-magyarország egyes településein használt építőanyagok radiometriai és környezetgeokémiai vizsgálata, VII. Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, , ISSN Nagy, H.É., Szabó, Cs., Horváth, Á., Kiss, A. (2011) A radon-koncentráció dinamikájának és forrásainak vizsgálata a budapesti Pál-völgyi-barlangban, XIII. Bányászati, Kohászati és Földtani Konferencia, , ISSN Publikáció Nagy, H.É., Breitner, D., Horváth, Á. & Szabó, Cs. (2011) Study of a passive radon mitigation process and indoor radon concentration s time dependence after mitigation. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 6,

19 Köszönetnyilvánítás Munkám során nyújtott segítségéért köszönettel tartozom: Kiss Attilának, Farkas Izabellának, Szabó Ábelnek, Völgyesi Péternek, Szabó Zsuzsannának, Kármán Krisztinának, Hatvani Istvánnak, Csorba Ottónak, Breitner Dánielnek, Barossné Szőnyi Angélának és az LRG minden tagjának.

20 Köszönöm a figyelmet!