Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
6. szám - Medgyesi Iván–Zahorán János: A talajvízmosás meghatározása radioaktív izotópokkal
462 Hidrológiai Közlöny 1960. 6. sz. Medgyesi I. és Zahorán J.: A talajvízmozgá.s meghatározása és ismertetjük az általunk legjobbnak tartott módszert. Kidolgoztuk, ill. igazoltuk a vizsgálattal kapcsolatos egyes elméleti és gyakorlati kérdéseket. Ismertetünk továbbá egyelőre még függőben levő és megoldásra váró problémákat is. Sugárvédelem A radioaktív izotópokkal végzett munka köztudomásúan veszélyes, ezért a módszer kidolgozásánál a sugárvédelmi kérdésekre nagy súlyt kell helyezni és figyelembe kell venni mind a mérést végzők, mind a lakosság egészségvédelmi szempontjait [3, 4, 5, 6|. A védekezést megnehezíti, ha a sugárzó anyagok nyílt preparátumok, azaz folyadékok, melyeket különböző módszerekkel a fúrólyukba juttatunk, majd észlelünk. Tehát a dolgozók nemcsak sugárveszélynek vannak kitéve, hanem ruházatuk, testük a legnagyobb elővigyázatosság mellett is, véletlen, üzemzavar stb. folytán radioaktív anyaggal szennyeződhet. Ezért feltétlenül szükséges, hogy ilyen munkán jóI begyakorolt, megfelelő szakképzettséggel rendelkezők dolgozzanak, sugárvédelmi ellenőrzés mellett. Ez egyéni dózismérőkkel, szennyezésmérőkkel oldható meg. Amegfelelő óvóintézkedések kidolgozása, alkalmazása méréseinknél már megtörtént. Minden esetben a rendelkezésre álló egyéni mérőfelszerelés, valamint a betáplálás módja ismeretében kell meghatározni a beadagolásnál megengedhető maximális izotóp-aktivitást. Nehézséget jelent, hogy a radioizotóppal jelzett talajvíz kellő hígulás nélkül esetleg olyan területekre juthat, ahol ezt ivási, öntözési, itatási stb. célra felhasználják. Vizsgálataink megtervezésénél ezt a sugárvédelmi szempontot is figyelembe kell venni és a vizsgálatok helykijelölését úgy kell megoldani, hogy az alatt az idő alatt, ameddig az izotóp még veszélyes lehet, ne kerüljön ilyen területre. Ezek alapján kell meghatároznunk az alkalmazandó, izotóp kezdeti aktivitást és felezési idejét. A kimutatás helyén történő mérés pontossága, viszonylag nagy aktivitást követel meg. amit vagy kisebb mennyiségű nagy felezési idejű (környezetre veszélyesebb módszer), vagy nagyobb mennyiségű kis felezési idejű (betáplálást végzőkre veszélyesebb módszer) radioizotóppal érhetünk el. Az előforduló esetek nagy részében az irodalmi adatok és gyakorlatunk alapján legcélszerűbbnek a 8—35 nap közötti felezési idejű gammasugárzó izotópokat tartjuk. Izotóp kiválasztása A legpontosabb áramlási sebességértéket az esetben lehetne elérni, ha a H, vagy () radioizotópjából előállított H 2() mozgási sebességét mérnők. így kiküszöbölődik a diffúzió, az adszorpció és egyéb hatások nehezen értékelhető befolyása a mérési eredményekre. Ez azonban jelenlegi ismereteink szerint nem lehetséges, mert a H 3 nagy felezési idejű beta-sugárzó, tehát nehezen mutatható ki, az 0 1< J felezési ideje viszont 29,4 sec., tehát szintén nem használható fel erre a célra. Az eredményes mérés feltételéül azonban megköveteljük, hogy az adagolt izotóp a talajvízben nagy mennyiségben, vagy nyomelemként előforduló ionokra és a pH változásra érzéketlen legyen. A vegyület vízben jól oldódjék. Méréstechnikai követelmény, hogy a radioizotóp bomlása során legalább 0,5 MeV energiájú gammasugárzás keletkezzék. A gyakorlatban felhasználható radioizotópokat, amelyek tömegtermelése megoldott, azaz könnyen beszerezhetők és az említett követelményeknek nagyjából megfelelnek, az 1. táblázat tünteti fel. 1. táblázat A talaj vízmozgás vizsgálatánál alkalmazható radioizotópok 'lana. 1. Pa()iwu3omonbi, npuMeuuMbie npu uccAeöoeaiaiu áeuMceHun ipyHmoeux eod Table 1. líudioactive isotopcs suitable for invexti guting groundwater movement Radioizotóp Felezési idő A y-Mugárzás energiája (MEV) Na" 15 óra 1,4—8,9 Mg 3 8 21,2 óra 1,35 Ca" 4,5 nap 0,5—1,3 Rb"" 10,5 nap 1,0—o.s Sr" s 65 nap 0,5 8 nap 0,1—0,7 Az alkalmazandó izotóp kiválasztásánál további szempont az, hogy célszerűbb anion izotópot alkalmazni, mert a talaj, ill. agyag, savmaradék jellegénél fogva, a kationokat adszorbeálja. Az anionok a diffúz rétegben maradnak, tehát kevésbé kötődnek. A fentiekben ismertetett indokok alapján (legkedvezőbb felezési idő, anion, nyomelem, jó oldékonyság stb.) vált legáltalánosabbá a -J 131 izotóp alkalmazása [7, «H, 9, 10. II. 12]. AJ 13 1'izotóp általában nátriuinjodid, vagy káliumjodid formájában áll rendelkezésre. Méréseinknél 10 50 m(' aktivitású izotópot alkalmazunk, kötött talajban 3 m, szemcsés talajban 5—50 m észlelési távolsággal. Indokolt esetekben természetesen nagyobb aktivitások is felhasználásra kerülhetnek. Az esetben, ha a várható áramlási sebesség 10 5 cm/sec nagyságrendű vagy ennél kisebb, célszerűbb a nagyobb felezési idejű Rb 8 6 izotóp alkalmazása hasonló aktivitásban. A radioizotópos vizsgálat fizikokémiai és kolloidkémiai vonatkozásai Mint ahogy a bevezetőben ismertettük, a legtöbb módszerrel elért eredmény helyessége vitatható. Az indikátor diffúziója, valamint a kötött talajokban történő adszorbeiója és a hatására bekövetkező talajszerkezeti változás mértéke nem számítható. így a mérés pontosabbá tétele érdekében e tényezők kiküszöbölésére, csökkentésére kell törekedni. A radioizotópos vizsgálatoknál e kedvezőtlen tényezők nagymértékben visszaszorulnak, ha eltérünk az eddigi helytelen hazai és külföldi
