Изобретението се отнася до защита на околната среда и е предназначен за вертикална миграция на радионуклиди в почвата на прогнозата. Задачата на изобретението е да се намали сложността на определяне на скоростта на конвективен пренос на радионуклида в почвата. За тази цел, почви, замърсени с едно време за освобождаване на въздуха на радиоактивни вещества се определя специфичната активност на почвата в дълбочина, вертикално измерено разстояние от повърхността на почвата на точките, съответстващи на стойности на максималната и минималната почвата активност определена плътност на почвата в тези слоеве и прехвърляне конвективния скорост се определя от числени решения за контрол на предложените с предварително определени параметри и изминалото време от един освобождаване въздуха на радиоактивни вещества. Таблица 1.
патент спецификация
Изобретението се отнася до науката на почвата и околната среда и могат да бъдат използвани в сферата на услугите за мониторинг на околната среда радиация и практика Агрокемикъл служба в оценката и прогнозирането на вертикална миграция на радионуклиди в почвата.
Известен метод за определяне на скоростта на филтриране на вода, включващ определяне на коефициента на филтър на градиента на налягане на течността в почвата, режим коефициент филтър, и скоростта на филтриране на вода установено от отношението:
Vc Kf I м м / с, (1), където нивото на филтрация вода Vb, m / C;
Коефициент на филтриране на вода Kf (измерение зависи от числени стойности на коефициент т);
I градиент флуид под налягане в почвата, Pa / m;
m филтър режим коефициент.
(Вж. Arie AG физическа основа на филтриране на подземните води. М. Nedra, 1984, стр. 7-8).
Този метод има следните недостатъци. На първо място, е необходимо да се извърши голям брой измервания на нивото на филтрация в лабораторни условия, за да се получи средна стойност за период от време от интерес; Второ, изследването, проведено на почвените проби в лаборатория апарат където естествената структура на почвата е нарушена, което води до намаляване на надеждността на резултатите; и трето, намалена точност на оценка на дебит на флуида, тъй като тя не разглежда ефекта на дифузия на примеси в нестабилна конвективни скорост транспорт.
Най-близко по техническа същност и постижима резултат е метод за определяне на линейната скорост на стронций-90 в почви, съдържащи измерване на разпределението на радионуклида в почвата и средната линейна скорост на движение почвената влага, определяне съдържанието на влага на почвата и плътност на разтвора на почвата, определяне на коефициента на радионуклид разпределение и линейната скорост стронций 90 е намерена от отношението:
Vd = м / сек, (2), където линейната скорост Vd на стронций в почвата 90, т / C;
W влажността на почвата;
U средната линейна скорост на почвената влага, m / C;
Коефициент на разпределение Kd радионуклид;
γ- плътност разтвор на почвата, кг / м3.
(Вж. Прохоров VM миграция на радиоактивни замърсители в почвата. Energoizdat М., 1981, стр. 85-86).
Основните недостатъци на този метод са необходимостта от измерване на скоростта на влажността на почвата и липсата на информация за динамиката на вертикалния профил на радионуклида. Измерване на линейна скорост на влажността на почвата в мащаб, така и посока се дължи на големи експериментални трудности като сезонен поток влага много пъти променя големината и посоката. Ето защо, за да се получи надеждни оценки на средната стойност на линейната скорост на движение на почвената влага, необходима за извършване на дългосрочно наблюдение, което значително увеличава сложността на определяне на размера на конвективни трансфер на радионуклида в почвата.
Трябва да се отбележи, че физическата смисъла на линейната скорост на радионуклида в скоростта на трансфер на почвата и конвективен на радионуклида в почвата същото, но този термин често се разбира в теорията на енергия маса.
Задачата на изобретението е да намали сложността на определяне на скоростта на конвективен пренос на радионуклида в повърхността на почвата, която е замърсена освобождаване въздуха на радиоактивни вещества.
Обект на изобретението се постига това, че в известния метод за определяне на линейната скорост на радионуклида в почвата, включващ измерване на разпределението на радионуклида в почвата, плътността на почвата и изчисляването на конвективния скорост транспорт от математически връзката, характеризиращ се с това, че почви, замърсени с едно време за освобождаване на въздуха на радиоактивни вещества определяне на специфичната активност на почвата при различни дълбочини, вертикалното разстояние, измерено от външната повърхност на почвата на точките, съответстващи на максималните стойности солна и минимална активност на почвата, почвата е решена плътност в тези слоеве, и скоростта на конвективен пренос на радионуклида в почвата е намерена от числено решаване на уравненията:
×
× Годен -0,5. (3) когато Au *. Ай, т стойности на максималната и минималната специфична активност на почвата, Bk / кг;
γp.m. * Плътност γp почвата в слоеве, съответстващи на максималните и минималните стойности на активност, кг / м 3;
Z * разстояние от външната повърхност на почвата до точката на минималната си активност, m;
ZM разстояние от външната повърхност на почвата до точката на максималната си активност;
т * изминало време, тъй като освобождаването на залп на радиоактивни вещества в почвата, S;
ф конвективния скорост на трансфер на радионуклида в почвата, M / C.
Специфичната активност на почвата се определя, както следва: проба от почвата събира и теглото му се измерва; измерване на активността на радионуклид присъства в пробата на почвата; извършване на изчисление съгласно формула
Да, I = Bk / кг (4), където специфичната активност Ayi I-та проба от почвата, Bq / кг;
Ai радионуклид активност, съдържащ се в I-та проба от почвата, Bq;
Mi маса на почвените проби I-ия, кг.
Измерване на маса почвена проба и активност на радионуклид, присъстващи в пробата, се извършва в съответствие с приложимите държавни стандарти. Измерване на времето, изминало от освобождаването на залп на радиоактивни вещества върху повърхността на почвата, и разстоянията до точките на максимална и минимална специфична активност на почвата също се извършват по стандартни методи. диференциално уравнение се решава да се получи теоретичния разпределението на радионуклида в почвата
+ ф D λC (5), при следните условия:
C (Z, O) 0, -D + UC () л м C ≠ ∞ (6), където C (Z, т) на радионуклид концентрация в почвата, г / кг;
вертикалната координата Z, m;
т настоящото време процес миграция радионуклида, S;
D коефициента на дифузия на радионуклида в почвата m 2 / C;
λ- постоянна скорост на промяна на радионуклид съдържанието в почвата
Q маса радионуклид утаява на единица площ от повърхността на почвата в единица време за волейбол радиоактивни емисии, г / (т2 S);
δ (т) делта функцията на Дирак.
Разтворът на уравнение (5) за състоянието (6), с точност достатъчно за практически изчисления, може да се запише като:
C (Z, т) отл [- (0,5u 2 т -1 +
+λ) т] ехр [-0,5zD -1 (0,5zt -1 + ф)] г / м 3 (7)
координира точка, съответстваща на максималната специфична активност на почвата, определена от DC / Dz 0. Изчисляване на производно на функцията (7) за Z и се равнява на нула, получаваме
D (ZM ф 2т * 2 2) m 2 / C. (8)
Концентрацията на радионуклида и специфичната активност на почвата са свързани с
Ay = Bq / кг, (9), където кА активност на единица маса на радионуклида, Bq / г;
γp средна плътност на почвата в избраната проба, кг / м3.
Практическото реализиране на предложения метод за определяне на скоростта на конвективни транспорт на радионуклида в почвата осъществява при прилагане на химикали и селскостопанска радиоекология център "Тула" за области на Тула заразен продукт изхвърляне от аварията в Чернобил. Скорост стойностите се определят конвективния транспорт в почвата 137 Cs, които се използват за предвиждане на радиация и екологична ситуация в замърсени площи. Така отделили време да се определят всяка стойност на скоростта на конвективни транспорт на радионуклида в почвата не надвишават 5 дни, и намаляване на сложността изучава 9 пъти. Изследвания проведени за различни ферми, съкращенията, с които конвективния транспортна скорост определяне радионуклида са на почви, които се различават един от друг в техните физикохимични свойства. Резултатите от практическата реализация на предложения метод са представени в таблицата.
ПРЕТЕНЦИИ
МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА СКОРОСТТА конвективен пренос на радионуклиди в почвата, включващи определяне на разпределението на радионуклида в плътността на почвата и почвата и изчисляването на конвективния транспортна скорост на радионуклида от математически връзката, характеризиращ се с това, че почви, замърсени с едно време за освобождаване на въздуха на радиоактивни вещества се определя специфичната активност на почвата на различни дълбочини, вертикалното разстояние, измерено от външната повърхност на почвата на точките, съответстващи на стойности на максималната и минималната активност на почвата, lotnost почвата определя в слоеве, съответстващи на максималните и минималните стойности на активност и скоростта на конвективен пренос на радионуклида в почвата е намерена от числено решаване на уравнение
където Au *. Аум - максималната и минималната специфична активност на почвата Bq / кг;
γp, т. γp * - плътност на почвата в слоеве, съответстващи на максималните и минималните стойности на активност, кг / м 3;
Z * - разстоянието от външната повърхност на почвата до точката на минималната си активност, m;
ZM - разстояние от външната повърхност на почвата до точката на максималната си активност, m;
т * - времето, изминало от освобождаването на залп на радиоактивни вещества в почвата, S;
ф - скорост на трансфер конвективния на радионуклида в почвата м / сек.
Свързани статии