Файл: Баранов, В. И. Радиогеология учебник.pdf

активной двуокисью углерода. Двуокись углерода, меченная Ы С , захватывается образующимися в морской воде карбонатами и ра­ стениями при фотосинтезе. Равновесное количество '''С на земле равно примерно 60 т. Содержание естественного '''С в современной древесине составляет около 1-10~ш%. Удельная активность угле­

нии ядер азота и кислорода нуклонами высоких энергий. Основ­

участвуют в образовании трития. Скорость его образования 0,1— 1,2 ат/см2• сек. Максимальное количество трития возникает на вы­ соте 10 км над поверхностью земли за счет нейтронов с энергия­ ми 15—20 мэв. По минимальным подсчетам общий запас трития на планете равен 1800 г. Из них 11 г остается в атмосфере, 13 г попадает в подземные воды, остальное количество собирается в океане.

Возникающий в атмосфере тритий быстро входит в молекулу воды, образуя НТО, и с атмосферными осадками выпадает на земную поверхность. 99% трития участвуют в круговороте воды,

обычно концентрацию трития выражают в относительных «три-

ляла 3500 т. е., в атмосферном метане — 870 т. е. Ядерные испы­ тания нарушили естественный баланс трития в атмосфере. Его

активного бериллия образуется в атмосфере. В виде молекул ВеО или Be (ОН) 2 он адсорбируется частицами аэрозолей и вместе с атмосферными осадками выпадает на земную поверхность. В дож-

82

венных ядер реакций, вносят заметный вклад в ее радиоактивность (подробнее см. § 7 данной главы).

Радиоактивные изотопы любого происхождения могут уда­ ляться из атмосферы вследствие радиоактивного распада, грави­ тационного, электрического и диффузного осаждения аэрозолей, фильтрации аэрозолей при обтекании воздухом препятствий (лес, возвышенности), захвата радиоактивных веществ облачными эле­

ина поверхность суши.

§5. РАДИОАКТИВНОСТЬ ГИДРОСФЕРЫ

Океанические воды

Основным источником радиоактивности океана является ли­ тосфера и в небольшой степени — атмосфера. Радиоактивные изо­ топы поступают в океан в растворенном и взвешенном состояниях с речным и береговым стоком, выщелачиваются из пород, слагаю­ щих дно океанов и морей, частично добавляются с материалом подводных вулканических извержений. Из атмосферы радиоэле­ менты поступают в незначительном количестве главным образом с атмосферными осадками. Это в основном 'продукты распада ра­ дона и продукты ядерных реакций. Среднее содержание основных радиоактивных изотопов в водах Мирового океана указано в

Удельная активность 4 0 К в океанической воде в 100 раз больше удельной активности изотопов уранового и ториевого рядов и в 50 раз больше удельной активности 8 7 Rb.

Содержание урана в океанической воде, по данным различных исследователей, колеблется в пределах 0,2—4,0-Ю- 6 г/л. Измене­

поступают очень слабо минерализованные речные воды с низкими концентрациями урана (п-10-7—5- Ю - 8 г/л). Это приводит как к опреснению морской, воды, так и к снижению в ней концентрации урана. В воде Черного моря не происходит уменьшение концент­

0,7% общей концентрации урана, что является величиной, постоян­ ной для земного вещества.

84

Концентрация тория в воде океанов значительно ниже кон­ центрации урана и находится в пределах 0,1—7,9-Ю- 9 г/л (по данным различных исследователей).

Отношение Th/U в океанической воде на два порядка ниже этого отношения в горных породах и составляет сотые доли еди­ ницы. Основная часть тория в воде океана находится в растворен­

тивных изотопов в океанической воде присутствуют все продукты распада урана и тория. Концентрация продуктов распада не со­ ответствует радиоактивному равновесию.

Удобно принять величину отношения между членами одного семейства в условиях радиоактивного равновесия за единицу. Та­ кое выражение отношений вполне оправдано физически. Действи­ тельно, в случае равновесия активность материнского изотопа (число распадов в единицу времени) равна активности дочернего изотопа. Обычно анализ радиоактивных изотопов проводят по их активности. Одинаковая активность двух соседних членов ряда будет соответствовать равновесию, т. е. отношение активностей в этом случае будет равно единице.

Отношение 2 3 4U/2 3 8 U в океанической воде колеблется в преде­ лах 1,1—1,2 (в равновесных единицах или в единицах активности). В среднем оно равно 1,15. Таким образом, преобладает дочерний изотоп.

Отношения иония к урану (2 3 0 Th/2 3 8 U) составляет 0,02—0,05 от равновесного значения, т. е. существует резкий дефицит иония.

Содержание радия в воде океанических бассейнов, по мнению Е. Рона и X. Юри, составляет лишь 16% от равновесной с ураном концентрации. По данным различных авторов, в воде океанов и

лется в широких пределах: от 1,2 до 36 в единицах активности. Ос­

600 в единицах активности (или равновесных единицах). Отноше­ ние 2 2 8 Ra/2 2 8 Th находится в пределах 0,5—5 в единицах активности. 2 2 8 Th является непосредственным продуктом распада 2 2 8 Ra и на­ капливается из него в океанической воде в избытке по отношению к равновесной с 2 3 2 Th концентрацией.

85