ebook Promieniotwórczość naturalna wód źródlanych uzdrowisk południowej Polski Beata Kozłowska

Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego

Rok wydania: 2009

Niniejsza praca została podzielona na trzy części. Część pierwsza obejmuje zagadnienia promieniotwórczości naturalnej w środowisku, przedstawia wybrane do badań radionuklidy oraz wprowadza pojęcie dawek promieniowania i sposoby ich obliczania.
Część druga monografii prezentuje techniki pomiarowe stosowane w spektrometrii jądrowej, takie jak: spektrometria α, spektrometria ciekłoscyntylacyjna, spektrometria γ oraz dodatkowo spektrometria mas. Omówiono tu testy nowej metody pomiarowej, wprowadzonej po raz pierwszy przez autorkę do badań polskich wód mineralnych, która polega na pomiarze izotopów α-promieniotwórczych w badanej próbie wody za pomocą dysku U/Ra i techniki spektrometrii α.
Część trzecią pracy stanowi opis wykonanych pomiarów stężeń izotopów radu i radonu w źródłach wód naturalnych uzdrowisk Sudetów i Karpat Zewnętrznych z zastosowaniem techniki ciekłoscyntylacyjnej. Dodatkowo dla interesującego geologicznie terenu Zespołu Uzdrowisk Świeradów – Czerniawa przeprowadzono pomiary izotopów uranu, zarówno w wodach podziemnych, jak i w skałach towarzyszących.
Prezentowane przez autorkę rezultaty badań mogą być wykorzystane w dydaktyce. Pokazano bowiem drogę całego procesu badawczego – od rozpoznania terenu i pobrania reprezentatywnej próby oraz jej zabezpieczenia, przez wybór właściwej techniki pomiarowej lub kilku technik, co determinuje sposób przygotowania próby w laboratorium do pomiaru, do matematycznej obróbki wyników i obliczenia stężenia aktywności, a w razie konieczności – dawki promieniowania wewnętrznego, jaką otrzymuje człowiek.

Spis treści ebooka Promieniotwórczość naturalna wód źródlanych uzdrowisk południowej Polski

Spis treści

Wstęp / 9

Promieniotwórczość naturalna w środowisku

1. Promieniotwórczość pierwiastków / 17
1.1. Naturalne szeregi promieniotwórcze w przyrodzie / 18
1.2. Równania Batemana dla rodzin izotopów 226Ra, 228Ra, 224Ra / 22
1.3. Równania Batemana dla rodziny izotopu 222Rn / 29

2. Wybrane radionuklidy pochłaniane przez organizmy żywe / 32
2.1. Krótka charakterystyka badanych radionuklidów / 32
2.1.1. Radon / 32
2.1.2. Rad / 33
2.1.3. Uran / 34
2.2. Zarys geochemii badanych radionuklidów w skorupie ziemskiej i w wodzie / 36
2.2.1. Radon / 36
2.2.2. Rad / 39
2.2.3. Uran / 41
2.3. Równowaga promieniotwórcza w środowisku naturalnym / 43

3. Dawki promieniowania / 45
3.1. Rodzaje dawek promieniowania / 45
3.2. Roczne dawki efektywne / 47
3.3. Efektywna dawka obciążająca / 48

Stosowane metody pomiarowe

4. Spektrometria α / 54
4.1. Przygotowanie źródła α-spektrometrycznego / 54
4.2. Pomiar promieniowania α z zastosowaniem detektora półprzewodnikowego / 60

5. Technika ciekłoscyntylacyjna / 65
5.1. Przygotowanie próby do pomiaru / 67
5.2. Pomiar aktywności techniką ciekłoscyntylacyjną / 70

6. Spektrometria γ / 75
6.1. Przygotowanie próby do pomiaru / 76
6.2. Pomiar promieniowania γ z zastosowaniem detektora półprzewodnikowego Ge(Li) / 77

7. Technika spektrometrii mas / 83

8. Przegląd metod analitycznych oznaczania radionuklidów naturalnych w wodzie / 90
8.1. Radon / 90
8.2. Rad / 92
8.3. Uran / 97

9. Metody oznaczania radionuklidów naturalnych w wodzie stosowane w pracy / 100
9.1. Pobór prób w środowisku / 100
9.2. Metody analityczne / 103
9.2.1. Oznaczanie 222Rn / 103
9.2.2. Oznaczanie 226,228Ra / 106
9.2.3. Oznaczanie 234,235,238U / 109

10. Poszukiwanie uproszczonej metody radiochemicznej pomiaru izotopów U i Ra / 114
10.1. Zastosowanie dysku U/Ra / 115
10.2. Budowa dysku U/Ra / 116
10.3. Otrzymywanie źródła α-spektrometrycznego na dysku U/Ra / 117
10.4. Kalibracja dysków U/Ra / 119
10.5. Test metody / 122

Badania prowadzone w latach 1998—2007

11. Teren objęty badaniami własnymi / 127
11.1. Klasyfikacja wód podziemnych / 127
11.2. Wody podziemne Sudetów / 131
11.3. Wody podziemne Karpat / 134
11.4. Tereny poboru i charakterystyka prób wody naturalnej / 136

12. Wyniki badań własnych / 146
12.1. Pobór prób / 146
12.2. Ocena dokładności metod pomiarowych / 147
12.3. Stężenie aktywności pierwiastków promieniotwórczych w wodach źródlanych Sudetów / 148
12.3.1. Stężenia aktywności 222Rn, 226Ra, 228Ra / 154
12.3.2. Izotopy 234U, 235U, 238U w wodach Zespołu Uzdrowisk Świeradów — Czerniawa / 160
12.4. Stężenie aktywności pierwiastków promieniotwórczych w wodach źródlanych Karpat Zewnętrznych / 163
12.4.1. Stężenia aktywności 222Rn, 226Ra, 228Ra / 168
12.5. Korelacje pomiędzy badanymi radionuklidami szeregu uranowego i torowego / 171
12.6. Transfer radionuklidów w środowisku woda — skała / 180
12.6.1. Współczynnik transferu / 181
12.6.2. Uzdrowisko Świeradów — Czerniawa jako typowy przykład budowy geologicznej jednostek krystaliniku sudeckiego / 182
12.6.3. Naturalne radionuklidy 226Ra, 228Ra, 234U, 238U w skałach / 184
12.6.4. Współczynniki transferu radu i uranu w środowisku skała — woda / 187
12.7. Równowaga promieniotwórcza radionuklidów w badanym środowisku Sudetów i Karpat Zewnętrznych / 193

13. Roczne dawki efektywne od spożywanych radionuklidów / 196
13.1. Zastosowanie wód podziemnych / 196
13.2. Obowiązujące w Polsce akty prawne / 197
13.3. Klasyfikacja radonowych wód podziemnych / 199
13.4. Radonowe wody „lecznicze” na terenie Polski / 200
13.5. Roczne dawki efektywne od radonu i radu wchłanianych drogą pokarmową / 202
13.6. Roczne dawki efektywne pochodzące od radonu wchłanianego drogą oddechową / 212
13.7. Roczne dawki efektywne pochodzące od uranu / 215
13.8. Roczne dawki efektywne pochodzące od spożywanej wody w Polsce / 217
13.9. Roczne dawki efektywne pochodzące od spożywanej wody w Europie / 219

14. Gromadzenie się radionuklidów w organizmie i rekomendowane limity dawek / 222
14.1. Limity dawek pochodzące od radonu / 224
14.2. Limity dawek pochodzące od radu / 226
14.3. Limity dawek pochodzące od uranu / 228
14.4. Dozymetryczna (długoterminowa) interpretacja badań / 229

15. Podsumowanie / 233

Literatura / 237

Summary / 251
Zusammenfassung / 253