Spatial variation of cesium 137Cs and natural radionuclides activities in forest and field soil localities of the Opole anomaly area by means of laboratory and field gamma-spectrometric measurements

• Autorzy: Litorowicz M. , Majcherczyk T. , Solecki A. , Wacławek W.

Warianty tytułu

PL

Zmienność przestrzenna aktywności cezu 137Cs i naturalnych radionuklidów w leśnych i polnych profilach glebowych na obszarze anomalii opolskiej - wyniki analiz laboratoryjnych i polowych pomiarów gamma-spektrometrycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Field gamma-spectrometric mapping in the area of the Opole post-Chernobyl anomaly by means of portable RUM-1 gamma-spectrometer and simultaneous sampling of soil profiles in selected points has been performed. Collected samples analyzed both by Canberra gamma-spectrometer with HPGe detector and RUM-1 with Nal(T1) detector yielded data necessary to calibrate the second one. Results of the soil profile sampling were calculated in surface activity of cesium ¹³⁷Cs (Bq/m²) what after correlation with field gamma-spectrometric measurements enabled calibration of RUM-1 for field surface activity measurement. The relationship between spatial distribution ¹³⁷Cs and other natural radionuclides (40K and U, Th series) in soil profiles was analyzed. Obtained results indicate that in the case of natural radionuclides their vertical distribution in the soil profile is more of less random and homogenous not only in cultivated field but also in the forest area. ¹³⁷Cs vertical distribution in forest profiles exhibits definitely downward exponential decrease pattern characteristic for slow and limited migration of this radionuclide. The maximum value is as high as 2956 Bq/kg in the topmost soil layer. In the case of cultivated soill ¹³⁷Cs vertical distribution is random and homogenous varying in the range of 105-58 Bq/kg what can be explained by mechanical mixing of soil during agricultural activity. Total ¹³⁷Cs activity in 0.3 m profile of cultivated field is lower that in the case of both forest localities, but does not differ significantly from the lower forest result. Field gamma-spectrometric measurements performed by means of portable RUM-l gamma-spectrometer were found to be well correlated with total cesium activity established by sampling of the first 0.15 m thick layer of soil. Correlation coefficient is significantly lower when activities in deeper soil horizon are taken into account.

PL

Zbadano zmienność przestrzenną aktywności ¹³⁷Cs i naturalnych radionuklidów (4oK oraz radionuklidów szeregów U, Th) w leśnych i polnych profilach glebowych anomalii Opola w okolicach wsi Lipowa. Uzyskane wyniki wskazują, że w przypadku naturalnych radionuklidów rozkład w profilu pionowym jest przypadkowy i jednorodny zarówno w lesie, jak i na polu. Aktywność cezu ¹³⁷Cs w leśnych profilach glebowych maleje wykładniczo, co jest charakterystyczne dla powolnej i ograniczonej migracji tego radionuklidu. Maksymalna aktywność wynosi 2956 Bq/kg w powierzchniowej warstwie gleby. W przypadku użytkowanych rolniczo gleb rozkład ¹³⁷Cs w pionie jest w marę jednorodny i jego aktywność zmienia się w zakresie od 105-58 Bq/kg, co może być wyjaśnione mechanicznym mieszaniem w czasie zabiegów agrotechnicznych (orki). Wykazano przydatność gamma-spektrometru RUM-l współpracującego z sondą SSU-3-2 z detektorem NaI/T1 zarówno do laboratoryjnych, jak i terenowych pomiarów aktywności cezu ¹³⁷Cs. Porównanie wyników pomiarów terenowych z laboratoryjnymi analizami próbek pobranych do głębokości 0,30 m wykazało, że terenowe zdjęcie gamma-spektrometryczne dobrze koreluje się z sumaryczną aktywnością w powierzchniowej warstwie gleby do głębokości 0,15 m. Korelacja ta jest znacznie gorsza w przypadku warstwy sięgającej 0,20 m.

Słowa kluczowe

EN

radionuclides; 137Cs; Chernobyl; Opole Anomaly

PL

pierwiastki promieniotwórcze; 137Cs; Czarnobyl; Anomalia Opolska

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 11, nr 12
• Strony: 1333--1343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Litorowicz M.

• Department of Economic Geology, Institute of Geologic Studies, Wrocław University, pl. M. Borna 9, 50-204 Wrocław, tel. [phone]

autor

Majcherczyk T.

• Chair of Chemical Physics, University of Opole, ul. Oleska 48, 45-951 Opole, tel. [phone]

autor

Solecki A.

• Department of Economic Geology, Institute of Geologic Studies, Wrocław University, pl. M. Borna 9, 50-204 Wrocław, tel. [phone]

autor

Wacławek W.

• Chair of Chemical Physics, University of Opole, ul. Oleska 48, 45-951 Opole, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] He Q. and Walling D.E.: The Distribution of Fallout 137Cs and 210Pb in Undisturbed and Cultivated Soils, Appl. Radiat. Isotop., 1975, 48(5), 677-690.
• [2] Chibowski S. and Zygmunt J.: The influence of the sorptive properties of organic soils on the migration rate of 137Cs, J. Environ. Radioactiv. 2002, 61, 213-223.
• [3] Zygmunt J., Chibowski S. and Klimowicz Z.: The effect of sorption properties of soil minerals on the vertical migration rate of cesium in soil. J. Radioanal. Nuclear Chem., 1998, 231(1-2), 57-62.
• [4] Strzelecki R., Wołkowicz S. and Lewandowski P.: Mapa skażeń cezem obszaru Polski, PIG, Warszawa 1996.
• [5] Jagielak J., Biernacka M., Henschke J. Sosińska A., Baranowski M. and Jankowski R.: Radiologiczny Atlas Polski, CLOR, PAA, Warszawa 1992.
• [6] Komunikat: Skażenie cezem gleb w gminach województwa opolskiego, WIOŚ, Opole 1996.
• [7] Biernacka M., Henschke J. i Jagielak J.,: Radiologiczna Mapa Polski. Opracowanie wewnętrzne CLOR wykonane w latach 1988-1990 w ramach Centralnego Programu Badawczo-Rozwojowego CPBR 5.10 “Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna”. Warszawa 1990, 3-8.
• [8] Majcherczyk T., Wacławek W. and Kudłacz M.: Activity evaluation of radionuclides in the forcst-area Lipowa (Opole Province, Poland), Proc. XII Central European Conferencc ECOpole ’03 (16-18.10.2003), TChIE, Opole 2003, ISBN 83-917511-1-2, pp. 241-244.
• [9] Majcherczyk T., Wacławek W. and Kudłacz M.: Radiocesium in the forest soil environment (Opole Province, Poland), Proc. XII Central European Conference ECOpole ’03 (16-18.10.2003), TChIE, Opole 2003, ISBN 83-917511-1-2, pp. 235-240.
• [10] Dolhańczuk-Śródka A., Wacławek M. and Hysplerova L.: Investigation of the 137Cs activity in the region of Opole anomaly and in the selected areas in the Czech Republic, Proc. XII Central European Conference ECOpole’03 (16-18.10.2003), TChIE, Opole 2003, ISBN 83-917511-1-2, pp. 183-188.
• [11] Solecki A.: Radioaktywność środowiska geologicznego, Wydaw. Uniwersytetu Wrocławskiego, 1997, pp. 72.
• [12] Grabowski K., Kurowski W., Muszyński W., Rubel B., Smagała G. and Świętochowska J.: Skażenia promieniotwórcze środowiska i żywności w Polsce w 1999 roku, Bibl. Monitor. Środow., Warszawa 2000.
• [13] Grabowski K., Kurowski W., Muszyński W., Rubel B., Smagała G. and Świętochowska J.: Skażenia promieniotwórcze środowiska i żywności w Polsce w 2000 roku. Raport CLOR nr 143, Warszawa 2001.
• [14] Litorowicz M.: Zastosowanie radiometru RUM-1 do terenowych badań skażeń 137Cs, Pr. Nauk. Inst. Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 2004, Nr 107 (seria: Konferencje nr 39), 293-300.