Aniqlash usullari

1.4. Radon geologik ob’ektlarda
1.4.1. Tog‘ jinslari va tuprokdagi U, Th va Ra miqdori
Geologiya fani uchun radonning hosil bo‘lishi va uning atrof-muhitga tarqalishi juda muhimdir. Buning sababi tog‘ jinslari radonning paydo bo‘lishida eng asosiy manba deb hisoblanadi. Avvalambor, radonning miqdori tog‘ jinslaridagi uran, radiy va toriy elementlarining tarkibiga bog‘liq. Atrof-muhitda radonning qanday mikdorda tarqalganligi tug‘risida dastlabki ma’lumotni radon xaritalaridan olish mumkin. Er yuzasida tabiiy radioaktiv elementlarning taqsimlanishi notekis bo‘lib, uran elementi miqdori magmatik tog‘ jinslari bo‘lgan granit, slanets, fosfatli va metamorf cho‘kma jinslarida va ulardan ajralib qolgan tuproq jinslarida ko‘p bo‘ladi.

1.7-jadvalda, tabiiy radioaktiv elementlarning (²²⁶Ra, ²³²Th va ⁴⁰K) tog‘ jinslari va uran rudalaridagi konsentratsiyalari (solishtirma aktivliklari) berilgan [25].

1.7-jadval

²²⁶Ra, ²³²Th va ⁴⁰K tog‘ jinslari va uran rudalaridagi konsentratsiyasi

Tog‘ jinslari	^226Ra, Bk/kg*	^232Th, Bk/kg*	^40K, Bk/kg*
Oddiy granit	25-80	20-80	620-1500
U —Th granit	100-500	40-400	1200-1900
CHo‘kma gaeys	25-125	20-80	620-1500
Gabbro, dolerit	1-25	5-40	25-1000
Qumlik	1-60	5-40	100-1500
Ishkor	5-40	0.5-10	30-160
Slanets	10-125	5-60	300-1800
Qora slanets	10-2000	10-50	300-1800
Kvass loyi	125-4300	10-40	1000-1800
Uran rudasi	12000-25∙
O‘rtacha tarkibi	35	38	775

* 1 g/t (rrm) U ekvivalent 12,3 Bk/kg ²²⁶Ra

1 g/t (rrm) Th ekvivalent 4,0 Bk/kg ²³²Th.

1 % K ekvivalent 310 Bk/kg ⁴⁰K

1.8-jadvalda esa, er yuzasidan 1 m chuqurlikda joylashgan turli tuproq tarkibidagi ²²⁶Ra va ²²² Rn konsentratsiyalari keltirilgan [25, 39].
1.8-jadval

Bir metr tuproq chuqurligidagi ²²⁶Ra va ²²² Rn konsentratsiyalari

Tuproq turlari	^226Ra, Bk/kg*	^222Ra, Bk/
Tillь	15-65	5000-30000
Tillь (grakit fragmentlari)	130-125	10000-60000
Tillь (uranli granitlar)	125-360	10000-200000
SHag‘al	30-75	10000-150000
Qum	5-35	2000-20000
Illь	10-50	5000-60000
Loy tuproq	10-100	10000-100000
Achchiq toshli (kvass) tuproqlar	175-2500	50000 >

* 12,3 Bk/kg ²²⁶Ra ekvivalent 1 g/t (rrm) uranga

Radon gazlarini jamlovchi va uzatuvchi bo‘shliq hamda yoriqlar taxminan paleozoy davrida hosil bo‘lgan Mezo-kaynozoy davrlarida esa seysmik va vulqon jarayonlarning aktivlashishi natijasida gazlarning er yuzasiga chiqish okdmi kuchaytan yoki yumshoq g‘ovak tumroq qatlamlariga singib ketgan. Er osti suvlari sathining yuqori qismidagi tuproq g‘ovak bo‘shliqparini havo egallagan bo‘lsa, pastki qismidagi bo‘pshikdarini esa suv (ba’zi hollarda neft va organik gazlar) to‘ldirgan. Hosil bo‘lgan radon avval diffuziya kuchi, keyin esa konveksiya yoki er osti suvlari bilan harakatda bo‘ladi. Uning o‘tish masofasi, yarim emirilish davriga va tushgan muhitning quruq va namligiga bog‘liq. Masalan, u quruq muhitda uzoq masofalarga ko‘chishi mumkin, ammo radonning chiqish yo‘li ko‘proq suvga to‘g‘ri keladi. SHuning uchun ham, radonning suvdagi xususiyatini o‘rganish ilmiy va amaliy jihatdan muhim hisoblanadi.
1.4.1.1. Radonning tuproqdagi miqdori
Radonning er osti bo‘shliklari yoki suvlaridagi konsentratsiyasi u erdagi radiy mikdoriga va mineral donalarida hosil bo‘layotgan radon atomlarining soniga bog‘liq. Bundan tashqari, radon gazining tuproq va tog‘ jinslari bo‘ylab yuzaga ko‘tarilishi, shu muhitning o‘tkazish xususiyatiga, SO₂ va SN₄ gazlarining harakatiga bog‘liq. Agar tuproqsagi radiy tarkibi, g‘ovakligi, radon emanatsiyasi ma’lum bo‘lib, havo almashish tezligini (HAT) nolь deb faraz qilinsa, unda hosil bo‘layotgan maksimal (max) RHA quyidagi formula yordamida anikdanadi [16]:

A_max=S∙e∙d(1-p)/p (1.2)

bu erda: A_max - radonning max. HA, Bk/; S - radiyning solishtirma aktivligi, Bk/kg; e - emanatsiya koeffitsienti, nis. b.; d - tuproq zichligi (~2700 kg/), kg/; r-tuproq g‘ovakligi, nis. b. Ushbu tenglamadan faqat tuproq g‘ovak bo‘shliqlarini havo yoki suv to‘liq egallagan jarayondagi radonning maksimal mikdorini aniqlashda foydalanish mumkin. Jism g‘ovakligi r kamayganda, radon miqdori A_tax oshib boradi. Mineral g‘ovagining hajm birligiga to‘g‘ri kelgan radon atomlari miqdori shu mineral donalari bilan tenglashganda, radon atomlari diffuziya tufayli g‘ovak bo‘shlig‘iga o‘tishi to‘xtaydi. YA’ni, radon atomlarining g‘ovakdagi soni, shun-day hajmdagi mineral donalaridan katta bo‘lishi mumkin emas. Bu tenglik holati uning g‘ovakliligi emanatsiya koeffitsientidan kichik bo‘lganda, ya’ni:

r < e (1.3)

ro‘y beradi.

Er osti suvlari sathidan yuqori qatlamda, radon gazining g‘ovaqdan chiqishiga diffuziya yoki suv va havo oqimlari sabab bo‘ladi. Er osti suvlari sathidan pastki, ya’ni suv qatlamida radon gazining harakati juda chegaralangan bo‘lib, ²²²Ra diffuziya yo‘li ≤5 sm. Agar, shu muhitda radiy miqdori, g‘ovakligi va emanatsiya doimiy bo‘lsa, er osti suvlari qatlamida radon gazining maksimal miqdori o‘zgarmaydi.

Masalan, (1.2) tenglamaga asosan ²²⁶Ra aktivligi - 10 Bk/kg, tuproqning g‘ovakligi - 30%, zichligi - 2700 kg/ va emanatsiyasi - 25 % bo‘lganda, tuproq bo‘shlig‘idagi RHA A_tax = 16000Bk/ 30ga tengdir. Agar, quruq tulroqda HAT=0, A_Ra=50Bk/kg, r=0,3, e=0,25 bo‘lsa, A_max=8∙ Bk/. Uranli minerallar uchun S_Ra=250 Bk/kg bo‘lib, boshqa kaggaliklar o‘zgarmasdan kolsa A_max=4- Bk/; kvass fragmentli qumda S_Ra =1250 Bk/kg bo‘lganda, radon aktivligining A_max =2∙ Bk/ radiy miqdoriga juda bog‘liqligini ko‘ramiz. Er yuzasiga yaqin gorizontdagi tuproq g‘ovaklari soni uning pastki qismidagi g‘ovaklar sonidan katta bo‘lmaydi, ammo har qanday havo aylanishi va diffuziya hodisasi g‘ovakdagi radon miqdorining kamayishiga olib keladi.

SHvetsiya tuprog‘i bo‘shlig‘idagi radonning normal aktivligi 10000-50000 Bk/ ni tashkil qiladi. Ammo radiy miqdori katta bo‘lgan joylarda, ya’ni uranli tillь cho‘kmalarida radon aktivligi - 2,5∙ Bk/, kvass loyida esa undan qam ko‘p - 1∙ Bk/ [5, 39]. Radon emanatsiyasi yuqori bo‘lgan tuproq va shag‘al jinslarida, radon miqdori ham yuqori 5∙- Bk/ bo‘lishi kuzatilgan.