Топырақтың радиоактивтілігі. Топырақта кездесетін

1. Топырақта аналық тау жыныстарымен немесе геохимиялық ағыммен 
келетін табиғи радиоактивтілік. 
2. Космогендік, яғни космостық сәулелердің ауа қҧрамындағы тҧрақты 
элементтердің ядролары мен қарым-қатынасынан пайда болатын жасанды 
радиоактивтілік. 
Топырақтың табиғи радиоактивтілігі кӛбінесе ауыр металдардың реттік 
нӛмірі Z>82 ҥлкен радиоизотоптарымен (радионуклеидтермен) байланысты.
Бҧлар ҥш радиоактивтілік туысты қҧрайды: 
1.
Урандық (
92
U
238
) туыстық жартылай ыдырау периоды- Т
1/2
= 4,5 ·10
9
жыл
2.
Актинийлік (
89
А
227
) туыстық жартылай ыдырау периоды- Т
1/2
= 7,1 ·10
8
жыл
3.
Торийлік (
90
Тh
232
) туыстық жартылай ыдырау периоды -Т
1/2
= 1,4 ·10
10
жыл
Бҧлардың әрқайсысында альфа, бетта, гамма бӛлшектерін шығаратын 17-
14-12 радиоактивті изотоптары кездеседі. Бҧл элементтердің ең соңғы заты 
болып, қорғасынның тҧрақты изотоптары жатады. Рb
206
,
Рb
207
,
Рb
208
. 
Радиоактивті туыстық қҧратын тҥрлі элементтердің миграциялық 
қасиеттері әртҥрлі болады, себебі олардан шығатын газ радон және оның кӛп 
мӛлшері атмосфераға таралып ҧшуы мҥмкін. Атмосфера қҧрамындағы табиғи 
ҧран мынадай ҥш изотоптардан тҧрады: 
1. U
234
(0.0058 %)
2. U
235
(0.71 %) 
3. U
238
(99,28 %) 
Кӛміртегі-14 және Тритий-космогендік изотоптар болып саналады
7
С
14
. 
Оның жартылай ыдырау периоды Т
1/2
-5760 жыл 
Табиғи радиоизотоптардын ішінде топыраққа маңыздысы
3
Н
1
-оның 
жартылай ыдырау приоды Т
1/2
-12,3 жыл 
Бҧлар атмосферада ғарыш сәулелері - нейтрондары мен азот ядросының 
әрекеттесуінен пайда болғандықтан топыраққа ауадан тҥседі, сондықтан 
олардың мӛлшері тҧрақты кӛлемде болады. 
Ол кӛптеген тау жыныстарының ішінде кездеседі. Ал топырақта мӛлшері 
тҧрақты болады, оның мӛлшері фосфаттарда кӛп, сондықтан фосфор 
тыңайтқыштарымен фосфатты тау жыныстарынан тҥзілген топырақтарда кӛп 
кездеседі - 1,2 ·10
-4
г/г жыл (Р
2
О
5
).
Кейбір химиялық элементтердің ядроларының ӛздігінен ыдырап басқа 
химиялық элементтерге айналып бӛлшектер мен сәулелер шығаруды 
радиоактивтілік деп атайды. Радиоактивті қатарға жататын жер қабатындағы 
элементтер 
92
U
235
,
92
U
238
,
90
Th
232
,
37
Rb
86
,
19
K
40
. 
Бҧлардың ішіндегі топырақта ең кӛп тарағаны 
19 
К
40 
-жартылай ыдырау 
периоды Т
1/2
=1,3·10
9
жыл, оның мӛлшері 25 пайыз, ал уран мен ториидің 
мӛлшері калийден ондаған, жҥздеген есе кем болса (25 ·10
-3
%) радийдің 
мӛлшері миллион есе кем
( 25· 10
-4
%). Топырақтың қҧрамына байланысты олардың активтілігі де 
әртҥрлі болады. 
19
К
40 
-18 ПКи/г және 
90
Th
232
- 0,7 ПКи/г. 

Биологиялық тізбек арқылы топырақ-су-шӛп-жануар-адамды ескерсек 
ішетін тамақпен адам ағзасына тҥсетін радионуклидтердің активтілігі мынадай. 
19 
К
40 
=1000-3550 пКи/кҥн,
37
Rв 
86
=100-150 пКи/кҥн,
84
Ро
209
=
1,7-344 пКи/кҥн,
88
Ra
226
=0.8-285 пКи/кҥн,
U
236
- 0,15-2Пки/кҥн.
88
Ra
226
-ауыр химиялық элемент, ол химиялық элемент ішінде сілтілі жер 
элементіне жатады. Жартылай ыдырау периоды Т
1/2
=1600 жыл яғни биофильді 
кальций, магний элементтерінің аналогы болып саналады. Ra ядросы басқа 
элементтерге айналғанда сәуле шығарып, ӛте кӛп мӛлшерде жылу шығарады 
оны радилі белсенді деп атайды. 
Торий топырақта және ӛсімдік арасында жылжуы жағынан баяу 
химиялық элементке жатады. Торий уранға ҧқсас сондықтан кӛбінесе 
минералдарда кездеседі. Калий-40 және рубидий-87 
19
К
40
,
Rв
87 
топырақтың 
радиоактивтілігіне ең ҥлкен ҥлес қосатын және ҧзақ уақыт ӛмір сҥретін 
изотоптар. Топырақтағы жалпы калийдің мӛлшері белгілі болса, онда К
40 
мӛлшерін анықтауға болады, ол жалпы калийдің 0,0118 пайызын қҧрайды. Бҧл 
барлық табиғи радиоактивті элементтердің ішіндегі ең кӛп тараған изотоп. Бҧл 
элементке қарағанда Rв
87
–ін ролі аз, ӛйткені оның жартылай ыдырау мерзімі 
ҧзақ (Rb
87 
-Т
1/2
=5·10
10
жыл) болады. Топырақтағы радиоактивтілік изатоптар 
антропогендік жағдайда пайда болатын ядролық жарылыс, атом ӛндірісінің 
қалдықтары т.б. себептермен топыраққа радиоактивті изотоптарды әкеледі. 
Атом жарылыстарынан пайда болатын радиоактивтік заттар ауамен 
таралып топырақты, суды ластайды. Олар биологиялық айналымға тҥсіп 
жануарға ол арқылы адамға әсерін тигізеді. Ең қауіптісі Sr
90
, Сs
137
, ӛйткені 
олардың жартылай ыдырау уақыты ӛте аз (Sr
90
-28 жыл,
Cs
137
-33 жыл) және 
олардың сәуле шығару кҥші ҥлкен болғандықтан биологиялық айналымға
белсенді қатысады. Екеуі де топырақтың қатты бӛлігіне толық сіңіріледі сол 
себептен 50-80 пайыз топырақтың жоғарғы қабатында жиналады. Соның ішінде 
гумуспен монтомориллонитке гидрослюдалы балшықты минералдарға бай 
топырақтарға мол сіңіріледі. Sr
90 
биологиялық әсері ең жоғарғы элемент 
ыдырап болған соң (28 жыл) итрийге І
90 
айналады, организмге бетта бӛлшегін 
бӛледі. Оның жҧмсақ ҧлпада жҥру жолы 0,5мм, ал қатты ҧлпада 4мм. 
Сондықтан сҥйек ҧлпасының тығыздығы ҥлкен болғанда Sr
90
,
І
90
сҥйекке 
жҧтылып ҥлкен зақым келтіреді. Sr
90
, Сs
187
-изатоптарының
организмдегі 
қозғалыс заңдылығын зерттеген кезде Sr
90
-кальцийге
Cs
187
-калийге ҧқсас 
екендігі анықталады. Сондықтан кальцийге бай сҥйектерде, 
187 
калийге бай 
бҧлшықетте жиналады. Cs
137
ыдырау кезінде гамма сәулелерімен бетта 
бӛлшектерін шығарады. 
Мал организміне азық-тҥлікке тҥскен радионуклеид қанға тез сіңеді. Cs 
әсерінен болған ауру гамма сәулесінен болған ауруға ҧқсас 
Цезий -137- ыдырау кезінде γ-сәулесімен β-бӛлшегін шығарады. 
Жартылай ыдырау уақыты -30мин. Мал организіміне жеммен тҥскен 
радионуклеид ҧлпалар мен қанға тез сіңеді. Организмде таралуы біркелкі және

тҥскен жолына тәуелді болмайды. Организмде бір литр сҥттен кҥніне 2-1, 25% 
шығып отырады.
Табиғи радионуклеидтердің ішінде жер қыртысында аса кӛп тараған Rв
61-
87
-мӛлшері, уран, торий, калий-40. Rb-жҧмсақ β-сәулесін шығарады. К
40
-ӛткір γ-
сәулеі мен β-сәулесін шығарады, жиналатын жері саз-балшықты топырақ U,Тh, 
Ra-тау жыныстары, граниттерде кӛп болады, негізігі шығаратын сәулесі (γ). γ -
сәулесін тудыратын табиғи дозаның жылдық мӛлшері 26-1150мрад/жыл. 
Судағы радиоактивтіліктің кӛзі уран, торий, радий ӛйткені олар суда 
ерітінді тҥзеді, ӛзен суындағы меншікті активтіліктер 7,7·10
-12
Кu/л, ал кӛл 
суындағы активтілік 1,3·10
-14
Кu/л. Атмосфераның активтілігі газ тәрізді (радон, 
торан) 
радиоактивті 
заттардан 
тҥзіледі. 
Атмосфераның 
меншікті 
радиоактивтілігі 2·10
-14
-4,4·10
-13
Кu/л. Жануар ағзасында кӛп кездесетін 
40
К. 

жүктеу/скачать 3,34 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: