4-ші Дәріс– Тақырыбы: Топырақтың және топырақ түзуші тау жыныстарының химиялық құрамы. Дәрістің мақсаты
жүктеу/скачать 100,5 Kb.
|
4-ші дәріс
- Бұл бет үшін навигация:
- Калий-40 және рубидий-87
- Көмір-14 және тритий - космогендік радиоизотоптар.
| Торийдің тау жыныстарындағы мөлшері едәуір. Торий топырақта және топырақ - өсімдік арасында жылжуы жағынан баяу химиялық элементтерге жатады, бірақ та топырақтың жалпы радиоактивтігіне қарағанда бұл элементті де қоса қараған дұрыс.Торий көптеген химиялық қасиеттерімен уранға ұқсас, сондықтан да көбінесе бір минералдарда кездеседі.
Калий-40 және рубидий-87 - топырақтың радиоактивтігіне үлкен (50%- дейін) үлес қосатын және ұзақ уақыт өмір сүретін изотоптар. Топырақтағы жалпы калийдің мөлшері белгілі болса, 40К мөлшерін анықтауға болады. (40К - жалпы калийдің 0,0118% құрайды). Бұл барлық табиғи радиоактивтің ішінде кең тараған изотоп. Бұл элементке қарағанда рубидий-87-нің рөлі аз, өйткені оның жартылай ыдырау мерзімі ұзақ болады. Көмір-14 және тритий - космогендік радиоизотоптар. Табиғи радиоизотоптардың ішінде топыраққа маңыздысы көмір-14 және сутегінің өте ауыр изотопы тритий. Бұлар атмосферада ғарыш сәулелері нейрондары мен азот ядросының әрекеттесуінен пайда болатындықтан, топыраққа ауадан түседі, сондықтан да олардың мөлшері тұрақты көлемде болады. Топырақтағы антропогендік радиоактивтік изотоптар. Антропогендік жағдайдан пайда болған радиоактивтік ядролық жарылыс, атом өндірістерінің қалдықтары т.б. себептермен топыраққа радиоактивтік изотоптарды әкеледі. Атом жарылыстарынан пайда болған радиоактивтік заттар ауамен таралып, жауын-шашынмен жерге түсіп, топырақты және табиғи суларды радиоактивтік заттармен ластайды. Антропогендік радиоактивтік изотоптар туралы айтқанда Қазақстан жерінің басым бөлігінде олардың көп тарағаның ескерткеніміз жөн. Оның басты себебі қазақ жерінде уранның негізгі кендері табылып, Одақ кезіндегі атомдық сынақ жарылыстары да осында жүргізілгені белгілі. Биологиялық айналымға қосылып, жануарлар денесіне, олар арқылы адамның денесіне еніп, жайылып, радиоактивтік сәуле тигізеді. Ең қауіптісі стронцийдің изотопы (90Sr), цезийдің (137Cs), өйткені олардың жартылай ыдырау уақыты өте ұзақ (90Sr - 28 жыл, 137Cs - 33 жыл) және олардың сәуле шығару күші үлкен болғандықтан, биологиялық айналымға белсенді қатысады. Сондықтан бұл изотоптардың топыраққа сіңіру заңдылықтарын, олардың топырақта жылжу тәртібін жақсы білу керек. Бұл изотоптардың екеуі де топырақтың қатты бөлігіне толық сіңіріледі, сол себептен 80-90% топырақтың жоғарғы қабатына жиналады. Оның ішінде гумустың тұнба фракциясы мен монтмориллонитке, гидрослюдалы балшықты минералдарға бай топырақтарға мол сіңіріледі. Стронцийдің көп қасиеттері кальцийге, ал цезийдің қасиеттері калийге жақын, сондықтан бұл радиоактивтік элементтердің топырақтағы тәртібі осы айтылған элементтердің тәртібіне ұқсас болады. Радиоактивтік элементтердің топырақта таралуы. Топырақтағы және тау жыныстарындағы радиоактивтік элементтер мөлшерлерінің арасында корреляция бар екені анықталды. Ең көп тараған литосфераның жыныстары гранит пен балшықта - (11-18).10-6 r/r Тһ, 75.10-6 r/r 87Rb, 3(10-6 r/r 40K, (3-4).10-6 r/r U және 10-12 r/r Ra бар. Басқа тау жыныстарының таралуы литосферада шамалы, сондықтан осы көрсеткіштерді бүкіл беткі литосферадағы кларк көрсеткіштері деп есептеуге болады. Топырақтағы радиоактивтік элементтердің мөлшеріне әсер ететін жағдайдың бірі - топырақ түзілу процесінде аналық тау жынысының өзгеру деңгейі. Мысалы, элювиалды карбонатты жыныстардан түзілген топырақтарда ТРЭ мөлшері, топырақ түзуші басқа жыныстарға қарағанда бірнеше есе көп болады, себебі топырақ түзілу процесіндегі карбонаттардың үгілулері ТРЭ-нің көбеюіне әкеледі. Топырақ құрамы өзі түзілген жыныстардан айырмашылығы көп болса, топырақтағы және жыныстардағы радиоактивтік элементтердің мөлшерлері өте алшақ болады, мысалы, шымтезекті топырақтарды алсақ, ТРЭ-нің топырақ қабаттарында тереңдеген сайын өзгеруі топырақ түзілу процесінің ерекшеліктеріне байланысты. Карбонатты топырақтарда жоғарғы гумус қабатында ТРЭ мөлшері жоғары болып, төмендеген сайын азаяды. Күлгіндеу, сортаңдану, балшықтану процестері нәтижесінде ТРЭ эллювиалды қабаттарына немесе глей қабаттарына ауысады, оның мөлшері 1,5-3 есе артады. Орманды-дала, қара топырақ, қара қоңыр, жартылай-шөл, шөл топырақтардың қабаттарында ТРЭ-нің таралу тәртібі анық белгіленбейді. Жалпы табиғи радиоактивтік элементтердің топырақ қабаттарында таралуы балшықты бөлшектердің және бірлі жарым тотықтардың таралуымен байланысты. Соңғы кезде топырақтағы радий мен уранның арасындағы, торий мен уранның арасындағы қатынасты топырақ түзілу процесінің көрсеткіштері ретінде пайдалану керек деген пікір айтылып жүр. Бұл қатынастарды гидроморфті және жартылай гидроморфті топырақтардағы процестерге пайдалануға болады. Басқа топырақтарда бұл көрсеткіштердің өзгеруі анық байқалмайды, ТРЭ топырақтардағы процестерге қатысып, органикалық молекулаларды полимерлеу құбылысына қатысып, топырақтың құрылымын жақсарта алады деген де ойлар бар. Ыдыраған радиоактивті сәулелердің реакциялық жоғары белсенділігіне байланысты, сондай құбылыстар өтуі мүмкін деп есептелді. Бірақ та мұндай әдіспен топырақтың құрылымын жақсартудың мүмкін еместігі, оған табиғи радиоактивті элементтердің сәулелерінің дозасы бос радикалдарды құруға жетпейтіндігі дәлелденді. Топырақтың табиғи радиоактивтік қасиетін тау жыныстардың және топырақтардың жасын анықтау үшін пайдаланады. Радиоактивті әдістердің ішінен уран-қорғасынды, калий-аргонды, рубидий-стронций, радиокөміртегін пайдаланады. Топырақтың жасын анықтауда радиокөміртекті әдісті қолданады, себебі бұл әдістердің анықтайтын жасы ондаған млн жыл, қай топырақтың болса да жасынан артық. Қазіргі кездегі топырақтардың жасы бірнеше жүз жылдан (күлгін) бірнеше мың жылдық (қаратопырақ). Яғни көміртегінің айналымы күлгін топырақтарда қаратопыраққа қарағанда тезірек болады. жүктеу/скачать 100,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|