Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, Луганск, Украина ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ГАММА-АКТИВНОСТИ ПОРОД ШАХТНЫХ ОТВАЛОВ. Воробьёв С.Г., Кудленко. - презентация

1 Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, Луганск, Украина ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ГАММА-АКТИВНОСТИ ПОРОД ШАХТНЫХ ОТВАЛОВ. Воробьёв С.Г., Кудленко В.Г.

2 Для достижения поставленной цели нами были поставлены следующие задачи: 1) Произвести оценку гамма - фона и гамма - активность породы. 2) Изучив энергетические спектры гамма-лучей, определить радиоактивные изотопы, ответственные за активность породы. Для достижения поставленной цели нами были поставлены следующие задачи: 1) Произвести оценку гамма - фона и гамма - активность породы. 2) Изучив энергетические спектры гамма-лучей, определить радиоактивные изотопы, ответственные за активность породы. Целью наших исследований является определение удельной активности пород шахтных отвалов.

3 Объектами исследований стали отвалы шахты, «Княженская» г. Красный Луч (рис. 1), шахты «Дувана» г. Суходольск (рис. 2) и шахты «Матросская.» г. Лисичанск (рис. 3). рис. 3рис. 2 рис. 1

4 Использовался СД на основе NaJ(Tl) размером 63х63 мм. и ФЭУ-82, сигналы с которого подавались на ПС или АА. Для уменьшения фона детектор был окружен свинцовой защитой толщиной 2,5 см. Рис. 4-Детектор гамма –спектрометра и его защита

5 Результаты измерений ( табл. 1). Время измерения 1 мин. Отвал шахты Матросская Отвал шахты ДуванаОтвал шахты Княженская т. уд. γ-акт. Бк/кг т.уд.γ-акт. Бк/кг т. уд. γ-акт. Бк/кг 117,19±2,36111 ± 1,95219,3±5,3 3.1А11,01±1,8729,4 ± 1,69320,4±5,6 3.1К19,93±1,7738,66 ± 1,66827,4±7,6 3.2Б10,14±1,9948,47 ± 1,73 3.4БА9,13±1,8758,4 ± 1,67 3.4K18,9±2,1467,1 ± 1,49 3.5А8,7 ± 2,1 3.5K18,5±2,19 Таблица 1

6 Наблюдается тенденция увеличения удельной гамма- активности от прилегающей территории к террикону. Рисунок 5 - График зависимости удельной гамма-активности от расстояния до террикона шахты Дувана

7 Градуировка гамма- спектрометра производилась при помощи изотопных источников Cs-137 и Со-60 В спектре породы в т. 2. террикона шахты Княженская был обнаружен небольшой пик, соответствующий энергии 1,6 МэВ. Его можно было трактовать как парный пик изотопа Th-232. Энергетическое разрешение спектрометра в этой области составляло примерно 10 %, т.е. указанная область перекрывается фоновым излучением элемента К-40, неизбежно присутствующим в строительных материалах. Более детального исследования гамма-спектров образцов мы не проводили так как подозрение на излучение изотопа Cs-137 (последствие Чернобыльской аварии) не получило подтверждений. Мы планируем продолжить подобные исследования с защитой спектрометра антисовпадениями.

8 Были также проведены измерения альфа активности указанных образцов породы. Измерения проводились сцинтилляционным радиометром (рис. 6), чувствительным элементом которого служил тонкий слой сернистого цинка ZnS(Ag). Эффективность регистрации радиометром α - излучения источника на основе плутония Pu239 (Eα=5,15 МэВ) в нашей геометрии эксперимента составляла 15%. Рисунок 6 – Сцинтилляционный радиометр α - частиц Результаты измерений. Согласно полученных результатов, альфа-активность породы, и почв прилегающих к терриконам находится на уровне фона.

9 Выводы: 1.Наблюдается тенденция увеличения удельной гамма-активности от прилегающей территории к террикону. Также выявлено в различных угольных районах разная удельная гамма - активность породы. 2.Удельная активность всех проб превышает фоновое значение, но в то же время не превышает предельно-допустимого значения для стройматериалов, которое составляет 370 Бк/кг. 3. Если умножить полученную удельную гамма-активность на массу террикона (840 тыс. т) то полученное значение активности всего террикона составит порядка 1 Кюри. 4. Присутсвия изотопа Cs-137 в исследованных образцах не обнаружено. Мы считаем, что превышение над гамма - фоном обусловлено содержаниям в образцах Th-232, других тяжелых элементов и их продуктов распада. Наибольший вклад в фон дает изотоп К Альфа-активность породы и почв прилегающих к терриконам находится на одном уровне с фоном.

10 Спасибо за внимание!