Виділяють три джерела радіоактивності атмосфери: 1) надходження радіоактивних ізотопів із поверхні Землі; 2) виникнення радіоактивних ізотопів у атмосфері під дією при родних ядерних реакцій; 3) радіоактивні ізотопи, які утворюються в атмосфері, як резуль тат штучних ядерних реакцій (ядерних вибухів, роботи ядерних ре акторів). Загалом радіоактивність атмосфери незначна і в основному по в’язана з наявністю радону та продуктів його розпаду. Найбільш довгоживучим є ізотоп 22 2ІІп. Вміст радону в атмосфері складає близько 4,44-106Бк/см3за масою і 6-Ю10% за об’ємом. В атмосферу Яп, як і інші газоподібні продукти розпаду и і ТЬ, поступають з поверхні материків, де він утворюється в ґрунтах і гірських поро дах при розпаді радіоактивних елементів. Тому над сушею атмо сферне повітря в 10...20 разів більш радіоактивне, ніж над водною поверхнею (таблиця 10.3). Таблиця 10.3. Концентрація Яп у приповерхневому шарі повітря Місце дослідження Концентрація, Бк/см3 Радон ( Ил) у повітрі грушу Радон в атмосферному повітрі над сушею Радон в атмосферному повітрі над океанами поблизу берегів Радон в атмосферному повітрі на значній відстані від берега Торон (22< 'Ип) в атмосферному повітрі над сушею 3,7-10* 2,5- 10а 0,008 4,5-10* 3,7-10у
1,7 1,8
7,0
Загалом для ґрунтів характерна кореляційна залежність між механічним складом їх і вмістом радіоактивних елементів. Кон центрація радіоактивних елементів зростає зі збільшенням пито мої частки глинистих фракцій (розмір часток менше 0,01 мм). Ця закономірність зумовлена підвищеною сорбційною здатністю гли нистих колоїдів. Для ґрунтів, які сформовані на переважно однотипових материнських породах, кореляційна залежність близь ка до лінійної. Вертикальний розподіл в ґрунті радіоактивних елементів залежить від механічного складу, вбирної ємності його. Ґрунти легкого меха нічного складу акумулюють природні радіоактивні елементи, ант ропогенні радіонукліди в ілювіальному і глейових горизонтах, тоді як чорноземні ґрунти мають вищу концентрацію радіонуклідів у верхньому гумусному горизонті. З часу оволодіння внутрішньоядерною енергією і застосування її, перш за все, в атомній електроенергетиці радіоактивні продукти антропогенного походження почали накопичуватися і в ґрунтах. Основна частина радіоактивних ізотопів випадає на земну поверх ню з атмосферними опадами. У результаті аварії на Чорнобильській АЕС у 1986 р. в ґрунти України, Білорусі, Росії потрапила велика кількість радіоактивних елементів. Особливо небезпечними серед них є елементи з трива лим періодом напіврозпаду ,37Сз (Т1/2 = 32 роки) і (Т1/2 = 28 років). і шСв за хімічними властивостями є аналогами Са і К. Поведінка їх у біологічному кругообігу подібна до поведінки за
Над рудними полями урану концентрація радону в нижніх ша рах атмосфери суттєво зростає. На концентрацію радону у повітрі
впливає також напрям вітру. Виділення радону з ґрунту в атмосфе ру залежить від кліматичних умов: у теплі періоди року, під час сухої погоди концентрація його зростає, у холодну і вологу - змен шується. Радон скупчується переважно в приземних шарах атмосфери. З висотою вміст його знижується. Так, за даними А. В. Веріго, в районі Ельбруса вміст радону у атмосферному повітрі на висоті 1800 м над рівнем моря становить близько 18,5-Ю'6 Бк/см3, а на ви соті 4800 м - 0,96...1,04Т06 Бк/см3. У цілому, якщо прийняти се редній вміст радону на поверхні Землі за 100 %, то на висоті 10 м його вміст становить приблизно 87, на висоті 100 м - 69 і на 1000 м - 38 % (Чечкин, 1990).3а даними інших авторів (Степанюк, 1999), зниження вмісту радону з висотою має ще більш динамічний характер. Окрім самих ізотопів Яа в атмосфері знаходиться значна кіль кість їхніх продуктів розпаду. Це важкі метали, ізотопи РЬ, Ві, Ро, ТІ, які легко адсорбуються аерозолями. Радіоактивні еманації (від лат. етапаПо - витікання, збігання; виділення радіоактивних газів, наприклад, радону, торону, актиніону твердими тілами; первісна назва радіоактивного елементу Яа), потрапляючи в атмосферу, розносяться повітряними потоками в різних Напрямках. При подальшому радіоактивному розпаді ема нації утворюють аерозольно-радіоактивні продукти. Радіоактивні ізотопи елементів повітря утворюються переважно в стратосфері. Сюди ж потрапляють радіоактивні аерозолі, що ви никають під час випробувань ядерної зброї, аварій на АЕС та радіо активних виробництвах, радіонукліди, що виділяються з радіоактив них відходів, з відпрацьованих атомних реакторів і устаткування. Серед радіоактивних ізотопів, що виникають в атмосфері як ре зультат природних ядерних реакцій, найбільш відомий І4С. Макси мальна кількість його утворюється на висоті 1600 м, час перебу вання в атмосфері - 2...2,5 р. Рівноважна кількість 1С в сучасній 4 деревині дорівнює 1-Ю1 %. 0 1С - {3-активний, з періодом напіврозпаду 5670 років перетво 4 рюється в 1К 3 огляду на це земні речовини віком понад 50 тис. р. 4 не мають І4 С. У атмосфері присутні 7Ве і 1Ве, які утворюються в результаті 0 розщеплення ядер Нітрогену і Оксигену нуклонами високих енергій, а також 32Р, 3Р, 38, 3 38і, 2№, 3С1,3С1,3Аг,4Аг, проте ці радіоак 3 5 Н, 2 2 6 4 7 1 тивні ізотопи загалом мало поширені. Серед продуктів ядерних вибухів найбільш розповсюджені ра діоактивні ізотопи Бг, 2.x, N1), Се, І, Мо, ЯЬ, Хе, Кг та ін. Варто зауважити, що це одноразові викиди, які трапляються рідко (на приклад, аварія на ЧАЕС).
При роботі атомних електростанцій у приповерхневий шар по вітря постійно надходить в середньому за рік у розрахунку на 1 Мвт потужності: 85,1-101Бк 3Н; 0,74-10І0Бк 1С; 2,81Т07Бк ,29І; 0 4 13,875-109Бк 8Хе та ін. (Степанюк, 1999). 5 Радіоактивні опади, залежно від розміру часток і висоти їх ви носу в атмосферу, мають різні терміни осідання та радіус поши рення. За розміром часток вони поділяються на локальні (понад 100 мкм), тропосферні (кілька мкм і менше) та стратосферні, або глобальні(десяті та соті частки мкм). Під час аварії атомних реак торів, розгерметизації захоронень радіоактивних відходів радіа ційний бруд поширюється повітряними масами на десятки і сотні кілометрів, внаслідок вибухів ядерних бомб - по всій планеті.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Радіоактивність атмосфери» з дисципліни «Геофізична екологія»
