Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)

5. szám - Németh László: Radiohidrogeológiai vizsgálatok a Velencei hegységben

432 Hidrológiai Közlöny 1962. 5. sz. Németh L.: Radiohidrogeológiai vizsgálatok radioaktív elemet vagy elemeket tartalmazó vizeket röviden radioaktív vizeknek nevezhetjük. A felsorolt radioaktív vizek területi elterjedése alapján állítottuk össze a 7. ábrán levő térképvázlatot, mely a fohtosabb és általánosítható radioaktív vízcsoportok alapján a hegységre jellemző radiohidrogeológiai viszonyokat szemlélteti. Vannak olyan radioaktív vizek is, melyek nem illeszthetők ebbe a képbe. Ilyen néhány rádiumos víz. Ezek száma azonban kevés és nem általánosíthatók. A radioaktív vizek genetikai értékelése Radiohidrológiai vizsgálataink tehát a következő magas radioaktív elemtartalmú, ún. radioaktív vizeket mutatták ki : a) radonos repedésvizek a gránit—jillit—andezit intenzív vízcsere övében, b) urános talaj- és rétegvizek a medenceüledék intenzív vízcsere övében, e) urános—rádiumos—(radonos) rétegvizek a medenceüledék mérsékelt vízcseréjű övében. d) rádiumos—(radonos) rétegvizek a medenceüledék mérsékelt vízcseréjű övében. a) A gránit—fillit—andezit intenzív vízcsere övében mozgó radonos repedésvizek magas Rn tartalmát a kőzetek repedések melletti fokozottabb mértékű emanáló képességének tulajdoníthatjuk. A repedésvizek Rn tartalma a gyakorisági görbe szerint tág határok között ingadozik. Az Rn tartalom függvénye azon repedés mélységének, melyben a víz mozog. A mállási kéreg jelentéktelen mélységű repedéseiben kisebb, a tektonikai vonalak menti jelentős mélységű repedésekben pedig nagyobb Rn koncentrációjú vizek mozognak. (Az irodalom a radioaktív radonos repedésvizek keletkezését részletesen tárgyalja [2]). b) A hegység körüli medenceüledék intenzív vízcsere övében mozgó talaj- és rétegvizekre az urános radioaktív víztípus jellemző. Keletkezésük a következőképpen magyarázható. A hegységből leszivárgó normális 1—6-10~

6g/lit. U tartalmú vizekből az U-t a medenceüledék agyagos, szerves képződményei adszorbeálják. Másodlagos uránfeldúsulások keletkeznek. A lepusztulás és a medence feltöltődés további időszakában ezek a másodlagos feldúsulások belekerülnek a hegység körüli vízkémiai övbe, melynek vize a másodlagos uránfeldúsiilásokat oldja. Már említettük, hogy a hegy6égkörüli Mg-os vizek uránásványok oldására alkalmasabbak, mint a hegységből az U-t szállító és azt másodlagos feldúsulások formájában lerakó Ca-os vizek. Radiometrikus méréseink az urános talajvizek környékén a szerves, agyagos üledékek magasabb aktivitását mutatták ki. Urános talajés rétegvizeinket a hegység csapására merőleges lepusztulási irányokban találjuk. Az uránércfeldúsulásokhoz oxidációs viszonyok közt urános—rádiumos—radonos radioaktív vizek kapcsolódnak. A Velencei-hegység körüli másodlagos, felszínhez közeli, negyedkori uránfeldúsulásokat pedig csak urános radioaktív vizek jelzik. Ez. a körülmény azoknak fiatal korával magyarázható. Ideális viszonyokat feltételezve az U és Ila között a radioaktív egyensúly, U : Ra = ==3,4-10~

7, az alábbi képlet alapján 99,9%-ig ötszázezer, 100%-ig közel egymillió év alatt áll be : Nna = N

u (1— e-*"'' ), ahol A

7Ra a t idő alatt felhalmozódott Ra menynyiség, N

u az eredeti U mennyiség, A

u az U bomlási állandója 4,883-10 1

8 sec"

1, t a felhalmozódás ideje. Ilyen ideális állapot azonban a természetben a legritkább esetben fordul elő. Legtöbbször éppen a vizek bontják meg az egyensúlyt, midőn az U mellett felhalmozódott Ra, vagy az U egy részét feloldva magukkal viszik. A hegység körüli medenceüledék intenzív vízcsere övében mozgó- urános radioaktív talajés rétegvizek holocén vagy fiatalabb pleisztocén, másodlagos uránfeldúsulások oldása útján keletkeznek, melyekben, azok fiatal kora miatt az U és Ra között az egyensúly nem állt még be. Az egyensúly hiánya miatt ezeknek a vizeknek Ra tartalma nem kiemelkedő. Az emanáló Ra hiányában pedig kicsi a vizek Rn koncentrációja is. Az agyagos, szerves üledékek az U-hoz hasonlóan adszorbeálják a hegységből leszivárgó vizekből a Ra-t is. Mégsem ismeretes és nem is tételezhető fel a hegység körüli üledékekben uráufeldúsulástól függetlenül magasfokú Ra feldúsulás. Az alábbi képlettel számítható, hogy a Ra 50%-a 1590, 98%-a pedig 9070 év alatt elbomlik : Nna = Nsao-e'^"', ahol A

TRa t idő múlva meglevő Ra mennyisége, NR,J

0 az eredeti Ra mennyisége, Xr

q a Ra bondási állandója, t a bomlás ideje. A hegység körüli laza üledék sorozatban magasfokú Ra feldúsulás tehát csak uránfeldúsulással együtt, az idősebb pleisztocén vagy pannon képződmények között fordulhat elő. c) A Velencei-hegység körüli medenceüledék mérsékelt vízcseréjű övében mozgó rétegvizekre az urános—rádiumos—(radonos) és rádiumos— (radonos) radioaktív vizek jellemzők. A mélyebben fekvő, tehát az idősebb pleisztocén és pannon uránfeldúsulásokban az egyensúly az U és Ra között már beállt. Ezek már urán—rádium feldúsulások. A velük érintkező vizekben az U mellett a Ra ifi kiemelkedő mértékben fordulhat elő, s így keletkeznek az urános—rádiumos—(radonos) radioaktív rétegvizek. d) A rétegvizes laza üledéksorozatban a mérsékelt vízcseréjű öv mélyebb szelvényeiben, ahol a vízcsere már egészen kismértékű, a geokémiai viszonyok egyre inkább redukáló jellegűek. A mélység növekedésével az U ásványok mind nagyobb része alakul át hatvegyértékű alakból vízben kevésbé oldható négyvegyértékűvé. Ebben a mélységben levő urán—rádiumfeldúsulásokat a vizeknek kiemelkedő Ra tartalma kíséri. Az U koncentrációjuk elenyésző, minthogy a négy vegyértékű uránásványok vízben kismértékben oldódnak. így adódnak a rádiumos—(radonos) rétegvizek.