Egy módszer annak meghatározására sebességének konvektív a radionuklid a talajban, a szabadalmak Bank
A találmány tárgya a környezet védelme, és célja a függőleges radionuklid a talajban az előrejelzés. A célunk a találmánnyal az, hogy csökkentse a bonyolultsága sebességének meghatározásával konvektív átvitelével a radionuklid a talajban. Erre a célra, szennyezett talajok egyszeri röplabda radioaktív anyagok kibocsátása határozza fajlagos aktivitása a talaj mély, függőleges mért távolság a talaj felszínén a pont értékek esetén a maximális és minimális a talaj aktivitása meghatározható a talaj sűrűsége ezeket a rétegeket, és a konvektív átviteli sebesség határozza meg numerikus vezérlésű javasolt megoldások az előzőleg meghatározott paraméterek és az eltelt idő óta egyetlen röplabda radioaktív anyagok kibocsátása. 1. táblázat.
szabadalmi leírásban
A találmány egy talajtani és a környezet is használható szolgáltatások környezeti sugárzás ellenőrzését és Agrokémiai Service gyakorlat értékelése és előrejelzése függőleges radionuklid a talajban.
Ismert eljárás annak meghatározására, a sebessége a vízszűrő, amely eljárás során meghatározzuk a szűrő együttható a folyadék nyomás gradiens a talajban, szűrő együttható módban, és a víz szűrési sebessége talált a kapcsolatban:
Vc Kf I M M / C, (1), ahol a víz szűrési sebesség Vb, m / c;
vízszűrő együttható Kf (a méret függ a numerikus értékek m együttható);
I folyadéknyomás gradiens a talajban, Pa / m;
m szűrő együttható módban.
(Lásd. Arie AG fizikai alapjai szűrési talajvíz. M. Nedra 1984, pp. 7-8).
Ez a módszer a következő hátrányai. Először is, meg kell végrehajtani a nagyszámú filtrációs sebesség méréseket laboratóriumi körülmények között, hogy megkapjuk az átlagos érték az az időtartam az érdeklődés; Másodszor, a kutatás a talajminták a laboratóriumi berendezésben, ahol az természetes talajszerkezet zavart, ami csökkent az eredmények megbízhatósága; és harmadszor, a csökkentett becslés pontossága a folyadék áramlási sebessége, mivel nem veszi figyelembe a diffúzió hatását szennyeződések bizonytalan konvektív sebességet.
A legközelebb műszaki lényegét és az elérhető eredmény egy eljárás annak meghatározására, a lineáris sebesség a stroncium-90 a talajban, amely mérésére eloszlása a radionuklid a talajban és az átlagos lineáris sebessége talajnedvesség mozgás, meghatározzuk a talaj nedvességtartalma és sűrűsége a talaj-oldatban meghatározása együttható radionuklid eloszlása, és a lineáris sebesség stroncium 90 megtalálható a kapcsolat:
Vd = m / s, (2), ahol a lineáris sebesség Vd stroncium a talajban 90, m / c;
W talajnedvesség;
U átlagos lineáris sebessége a talajnedvesség, m / c;
Eloszláskoefficiens Kd radionuklid
γ- talaj oldat sűrűsége, kg / m 3.
(Lásd. Prohorov VM migráció radioaktív szennyező anyagok a talajban. Energoizdat M., 1981, pp. 85-86).
A fő hátránya ennek a módszernek a mérni kell talajnedvesség sebesség és információk hiánya, a dinamika, a függőleges profil a radionuklid. Mérési talajnedvesség lineáris sebesség mind nagysága és iránya miatt a nagy kísérleti nehézségek szezonális nedvesség fluxus sokszor változó nagyságát és irányát. Ezért, hogy megbízható becsléseket a középértéke lineáris sebességével talajnedvesség mozgás elvégzéséhez szükséges a hosszú távú megfigyelés, amely jelentősen növeli a bonyolultsága sebességének meghatározásával konvektív átvitelével a radionuklid a talajban.
Meg kell jegyezni, hogy a fizikai értelmében a lineáris sebesség a radionuklid a talajban és a konvektív átviteli sebesség a radionuklid a talajban azonos, de az utóbbi kifejezést általánosan értendő az energia-tömeg elmélet.
A célunk a találmánnyal, hogy csökkentsék a összetettségét sebességének meghatározásával konvektív átvitelével a radionuklid a talaj felszínén, amely szennyezett röplabda radioaktív anyagok kibocsátása.
A találmány tárgya érjük el, hogy az ismert eljárással meghatározzuk az lineáris sebessége a radionuklid a talajban, amely mérési eloszlásának a radionuklid a talajban, a talaj sűrűsége és kiszámításának konvektív szállítási sebességét a matematikai összefüggést, azzal jellemezve, hogy szennyezett talajok egyszeri röplabda radioaktív anyagok kibocsátása specifikus aktivitásának meghatározására a talaj különböző mélységekben, a függőleges távolság mérhető a legkülső felszíntől a talaj, hogy a pontokat megfelel annak a legnagyobb értékeket sósav és minimális aktivitást a talaj, a talaj meghatározott sűrűségben ezeket a rétegeket, és az arány a konvektív átvitelével a radionuklid a talajban található numerikus megoldásával a egyenletek:
×
× exp -0,5. (3), ahol a Au *. Ay, m értéke a maximális és minimális fajlagos talaj aktivitása, Bk / kg;
γp.m. * Γp talaj sűrűsége a réteg megfelel a maximális és minimális értékek a tevékenység, kg / m 3;
Z * távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a minimális aktivitás, m;
zm távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a maximális aktivitás;
t * óta eltelt idő Salvo radioaktív anyagok kibocsátása a talajba, s;
u konvektív átviteli sebesség a radionuklid a talajban, m / c.
A fajlagos aktivitása a talaj a következőképpen határozzuk meg: egy minta talaj összegyűjtjük, és a súlya mérik; aktivitásának mérésére a radionuklid a talajban jelen lévő mintában; teljesítő számítási képlet szerint
Ay, i = Bk / kg (4), ahol a specifikus aktivitás ayi i-edik mintában a talaj, Bq / kg;
Ai radionuklid aktivitást tartalmazott i-edik mintában a talaj, Bq;
Mi tömege az i-edik talajmintákat, kg.
Mérési talajminta tömegét és a tevékenység a radionuklid jelen a mintában, végezzük összhangban a vonatkozó kormányzati előírásoknak. Mérése óta eltelt idő sortűz radioaktív anyagok kibocsátása a talaj felszínére, és a távolságok pontok maximális és minimális fajlagos talaj aktivitás is elvégezték a szokásos módszerekkel. differenciálegyenlet megoldott megszerezni az elméleti eloszlását a radionuklid a talajban
+ u D λC, (5) a következő feltételek:
C (Z, O) 0, -D + uC () l m C ≠ ∞, (6) ahol C (z, t) radionuklid koncentráció a talajban, g / kg;
függőleges koordinátája Z, m;
t az aktuális időt migrációs folyamat radionuklid, s;
D a diffúziós koefficiens a radionuklid a talajban m 2 / C;
λ- állandó változás mértéke a radionuklid-tartalom a talajban
Q tömeg radionuklid kicsapjuk egységnyi területen a talaj felületének egységnyi időben röplabda radioaktív kibocsátás, g / (m 2 s);
δ (t) a Dirac-delta.
Az egyenlet megoldása (5) a feltétel (6), pontossággal elegendő a gyakorlati számításokhoz, a következőképpen írható fel:
C (z, t) exp [- (0,5u 2 t -1 +
+λ) t] exp [-0,5zD -1 (0,5zt -1 + u)] r / m 3 (7)
A koordináta megfelelő pontban a maximális fajlagos talaj aktivitást, meghatároztuk a dC / dz 0. kiszámítása függvény deriváltját (7) a Z és egyenlővé ez nullára, megkapjuk
D (ZM u 2 t * 2 2) m 2 / c. (8)
A koncentráció a radionuklid és a specifikus aktivitása a talaj kapcsolódnak a
Ay = Bq / kg, (9), ahol kA tömegegységére eső aktivitás, a radionuklid, Bq / g;
γp átlagos sűrűsége a talaj a kiválasztott minta, kg / m 3.
Gyakorlati megvalósítása a javasolt eljárás meghatározására sebességét konvektív a radionuklid a talajban alkalmazásával végrehajtandó vegyi anyagok és mezőgazdasági Radioökológia Center „Tula” területek Tula régió szennyezett terméket kidobás a csernobili baleset. Speed értékeket meghatároztuk konvektív talajban 137 Cs, amelyeket a jóslat a sugárzás és ökológiai helyzet szennyezett területeken. Így az időt, hogy meghatározza az egyes értékek az sebességének konvektív a radionuklid a talajban nem haladja meg 5 nap, és a csökkent összetettsége tanulmányozza 9 alkalommal. Végzett vizsgálatok a különböző gazdaságok, a vágások, amellyel a konvektív mértéket meghatározó radionuklid olyan talajokon, melyek eltérnek egymástól a fizikai-kémiai tulajdonságait. Az eredmények a gyakorlati megvalósítása a javasolt eljárás mutatjuk be a táblázatban.
KÖVETELÉSEK
Meghatározására szolgáló módszer SPEED konvektív szállításával radionuklidok tartalmazó talajon eloszlásának a meghatározása a radionuklid a talajban és a talaj sűrűsége és kiszámítása konvektív szállítási sebességét a radionuklid a matematikai összefüggést, azzal jellemezve, hogy szennyezett talajok egyszeri röplabda radioaktív anyagok kibocsátása határozza fajlagos aktivitása a talaj különböző mélységekben, a függőleges távolság mérhető a legkülső a talaj felszíne a pont értékek esetén a maximális és minimális a talaj aktivitás, lotnost talaj meghatározott a rétegek megfelelő maximális és minimális értékek a tevékenység és sebességét konvektív átvitelével a radionuklid a talajban található numerikus megoldásával egyenlet
ahol Au *. Aum - a maximális és minimális fajlagos talaj aktivitást Bq / kg;
γp, m. γp * - Talajsűrűség a rétegek megfelelő maximális és minimális értékek a tevékenység, kg / m 3;
z * - a távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a minimális aktivitás, m;
ZM - távolság a külső felület a talaj, hogy a pont a maximális aktivitást, m;
t * - óta eltelt idő a Salvo radioaktív anyagok kibocsátása a talajba, s;
u - konvektív átviteli sebesség a radionuklid a talajban m / s.