Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)
5. szám - Véssey Ede: Talajvízmozgás mérése radioaktív izotóppal
Véssey E.: Talaj vízmozgás mérése Hidrológiai Közlöny 1958. 5. sz. 3Jfl C A = a nyomjelző kezdeti koncentrációja a talajban, o ] } = a talaj térfogatsúlya g/cm 3 j F = hézagtényező %. A szerzők Ca 4 5 izotópra 40%-os pórustérfogatii talajban azt az eredményt kapták, hogy a nyomjelző átlagos sebessége csak '/a-a, a talajvíz átlagos sebességének. Ez a példa is rámutat, arra, hogy sugárzó kationok miért alkalmazhatók kevesebb sikerrel, mint azok az anionok, amelyek a talajban csak kismértékben, vagy egyáltalán nem cserélődnek ki. Ilyen amonok pl. a halogén elemek ionjai : Cl" , Br-, J-. Kaujman W. J. és Nesbitt I. 1951-ben megállapították, hogy a tipikus agyag ásványfajták, kationcserélő kapacitásuk alapján, az alábbi sorrendbe sorozhatok (milliekvivalens kation/100 g 105 C°-on szárított anyag) : Montmorillonit 60—100 Iliit 24— 40 Attapulgit 25— 30 Kaolinit 3— 15 Mivel az indikátor-anyag helyes megválasztása, megfelelő koncentrációban való alkalmazása a munka egyik legfontosabb előfeltétele, ezért a talajvízáramlási vizsgálatokat megelőzően a talajt szerkezeti és ásvány kémiai szempontból minden esetben tökéletesen meg kell ismerni. A következő táblázatban felsoroljuk az ismertetett célokra legelőnyösebben használható és hazánkban is rendszeresen beszerezhető izotópokat, valamint azok fizikai jellemzőit. Megjegyezzük, hogy ezek ára mC-ként kb. 20—100 forint. Izotóp Felezési idő Sugárzás Energia MeV Izotóp Felezési idő Sugárzás Py 2 4 Na 11 JN a 14,8 óra Z 3-. y 1,40 1,38—2,75 42 „ 19 K 12,4 óra P~,y 2,04—3,58 1,51 04 29 12,8 óra P,P +,y 0,57 1,35 S* 1,5 nap P .y 0,46 0,55—2,00 l«Bb 19,5 nap P,y 0,71 — 1,82 1,08 •B' 8 nap P y 0,25—0,60 0,08—0,70 (0,36) 198 . 79 2,7 nap P~,e~,y 0,97 0,41—1,09 a Xa + kationt egyes talajfajták fokozottabb mértékben megkötik. Az utóbbi tulajdonság még inkább jellemző K 4 2 izotópra. A Cu 6 4 felezési ideje kb. 13 óra. Gammasugarainak energiája elég tekintélyes, viszont figyelembe kell vennni, hogy a gammafotonok száma a bétabomlásoknak mindössze A két vegyértékű réz kationt az agyagtalajok nagymértékben megkötik. A Br 8 2 előnye a rövid felezési idő, amely miatt különösen beépített területeken használható előnyösen. Ellenkező célra alkalmas a Rb 8 6, amelyet külföldön széles körben alkalmaztak s amellyel pl. egy angol kutató Szudánban, homoktalajban, 300 m távolságban sikerrel mérte a talajvíz mozgását. Ilyen nagy távolságokban történő alkalmazásához megfelelően nagy a felezési ideje is : 19,5 nap. Lakott területen ez a felezési idő igen hátrányos, mert a nagy aktivitású oldatok a vizsgálati helytől nagy távolságra eljutnak, az elfeleződés számottevő mértéke nélkül. Meg kell még emlékezni a J 13 ,-ről is, amelynek közepes gamma és béta sugárzása van, felezésideje 8 nap. Kálium-, vagy nátriumjodid oldat alakjában kerül forgalomba. A jodid megkötődése a talajrendszerek felületén valamennyi, felsorolt izotóp között a legkisebb mértékű. Ezért ezt az izotópot használják ilyen célokra leginkább. A következő táblázatban három izotóp-fajtára kidolgoztunk egy összeállítást, amely az eddigi gyakorlatból adódóan, négyféle pórustérfogatú talajra, különféle kémlelőlyuk távolságokra adja meg az esetenként betáplálandó izotóp aktivitását. Közöljük az ezzel együtt adagolandó inaktív sómennyiséget is. • S Na 2 4 Rb 8 G J131 Talaj M -3J "o ö Na Cl (g) O NaJ.2H,0 (g) H s £ £ Anyag 1 3 300 4 5 300 Anyag 3 5 400 7 — 10 500 5 8 500 12 20 600 1 2 300 3 4 300 Iszap 3 4 400 5 — 8 500 Iszap 5 6 500 10 15 600 1 1 200 2 3 250 Homok 3 3 250 4 — 5 300 5 5 300 7 10 350 1 1 100 1 2 120 Kavics 3 2 150 2 — 3 200 5 3 200 4 5 250 A Na 2 4 igen kemény gammájú, 15 órás felezés idejű, olyan izotóp, amely NaCl alakjában kerül forgalomba. Előnye, nagy sugárenergiája következtében a könnyű mérhetősége hátránya, hogy Amint látható 1—2 mO-től 20 mC-ig terjedő aktivitásokkal dolgozhatunk. Ennél nagyobb aktivitásokat a sugárvédelemmel járó biztonsági követelmények aránytalan fokozódása miatt nem célszerű használni. Kisebb izotópmeimyiségek viszont az 1 m távolságon belül várható megkötődés miatt nem jöhetnek számításba. Rubidium esetében azért nem közöltük az inaktív só mennyiségeket.,
