Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Естественная радиоактивность горных пород.




Читайте также:
  1. Анизотропия горных пород по электрическим свойствам
  2. В состав каких горных пород входят перечисленные минералы в качестве породообразующих? Дайте сравнительную оценку их устойчивости при выветривании и растворении
  3. Виды поляризации горных пород.
  4. Водонасыщенность горных пород
  5. Гранулометрический состав горных пород
  6. Гранулометрический состав горных пород
  7. Диэлектрическая проницаемость горных пород.
  8. Емкость пустот пород. Пористость.
  9. Естественная вентиляция – система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания.
  10. Естественная и гос монополия

Всего в горных породах присутствуют более 50 радиоактивных изотопов с разной степенью радиоактивностью. В целом радиоактивность горных пород зависит от содержания в ней трех элементов: урана, тория и калия. Кроме радиоактивных элементов семейств урана, актиния и тория, в природе радиоактивными являются изотопы калия, кальция, рубидия, циркония, индия, олова, теллура, лантана, неодима, самария, лютеция, вольфрама, рения и висмута. Эти изотопы являются долгоживущими — их период полураспада превышает 109 лет.

Радиоактивные изотопы составляют незначительную часть литосферы - до глубины 16 км их содержание в % (массовых) составляет: урана U235 - 2.10-6, U238 - 3.10-4, тория Th232 - 8.10-4, радия Ra226 - 0-10, актиния Ас227 - 6.10-14, калия К40 - 3.10-4, кальция Ca48 – 6,4.10-3 и рубидия Rb87 - 8,4.10-3.

Для определения содержания радиоактивных элементов в горных породах введено понятие кларка радиоактивности – содержание радиоактивного элемента в исследуемой породе по отношению к его содержанию в земной коре (в %:массовых):

В настоящее время за оптимальные кларки приняты для: 92U238 - 2,1.10-40%, 90Th232 - 7,0.10-40%, 19K40 – 1,83.10-40%.

Приведенные значения не окончательны, т. к. мало изучена радиоактивность пород ложа океанов.

Радиоактивные элементы в горных породах присутствуют в составе более чем 200 минералов. Особенно много встречается минералов с ураном. Учитывая распространенность радиоактивных изотопов в горных породах и интенсивность их распада, можно сказать, что наибольшее влияние на них могут оказывать U и Th с продуктами их распада, калий 40К и отчасти рубидий 87Rb. Остальные радиоактивные элементы из-за их малой распространенности и большого периода полураспада характеризуются незначительной суммарной энергией распада и не могут играть существенной роли в создании радиоактивности гонных пород.

Наиболее распространенные минералы горных пород по их радиоактивности подразделяются на четыре основные группы:

· слаборадиоактивные: кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклаз, кальцит, доломит, ангидрит, каменная соль, нефелин;

· с нормальнойили слабоповышенной радиоактивностью: биотит, амфиболы, пироксены и др;

· с повышенной радиоактивностью: апатит, эвдиалит, флюорит, ильменит, магнетит и др;



· высорадиоактивные: сфен, ортит, монацит, циркон, лопарит и др.

Классификация осадочных пород по степени радиоактивности:
Породы с низкой радиоактивностью Породы с повышенной радиоактивностью Породы с высокой радиоактивностью
Хорошо отсортированные и слабо сцементированные мономинеральные кварцевые пески, алевролиты, чистые известняки, доломиты, каменная соль, ангидриты, гипсы, нефтенасыщенные породы. Глинистые осадочные породы, глинистые пески, песчаники, алевролиты, некоторые мергели, глинистые ивестняки и доломиты, породы с органическими примесями. Калийные соли, монацитовые и ортитовые пески, глубоководные глины, глобигериновые илы и красная глина.

Содержание урана и тория в горных породах:

Группа минералов Кларк концентрации
U Th
1. Максимально радиоактивные (собственно урановые и ториевые минералы)   >10 000   >10 000
2. Высокорадиоактивные 100 - 1000 10 - 100
3. Повышенно радиоактивные 5 -30 2 - 15
4. Нормально радиоактивные 2 – 3 1 - 2
5. Слабо радиоактивные 0,5 - 1 0,2 - 0,5
6. Низко радиоактивные <0,2 <0,2

 



Радиоактивность осадочных пород связана с наличием в их составе калийных, собственно урановых и ториевых, уран- и торийсодержащих минералов, а также адсорбированных радиоактивных элементов. Содержание тория в этих породах изменяется от 49.10-6 до 3500.10-6 кг/кг, а урана - от 12,7.10-6 до 119. 10-6 кг/кг.

В песчаниках и алевролитах радиоактивные элементы чаще всего находятся в глинистой части этих пород, в адсорбированном виде для и в песчаниках с органическими примесями. Песчаники и алевролиты содержат в среднем микроколичества U, Th и немного калия. Высоким содержанием U, Th и К обладают глины. Относительно высокая радиактивность глин и глинистых сланцев объясняется повышенной сорбцией урана, радия, тория и калия на глинистых частицах. Повышенную радиоактивность глин и глинистых пород объясняют также относительно высоким содержанием в этих породах калия (до 6,5%), который находится здесь не только в минеральной, но и в сорбированной форме. Значительная адсорбция ионов урана возможна из природных вод, где он присутствует в виде легко растворимых карбонатных и других соединений, например, Na2UO2(СО3)3.

Морские осадки имеют более высокую радиоактивность по сравнению с речными и лиманными. Особенно высокая радиоак­тивность установлена для донных осадков Тихоокеанского и Атлантического побережья США, отложившихся в спокойных водах. Концентрация радия в них приблизительно в 3 раза превышает концентрацию радия в метаморфических и осадочных породах континентов.


Дата добавления: 2014-10-31; просмотров: 261; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты