Page 55 - 4799
P. 55
вмістом в них уранових з’єднань;
б) найбільш інтенсивна адсорбція урану колоїдними частинками
відбувається тоді, коли концентрація водневих іонів рН розчину менша 7,5, а
окисно-відновний потенціал Еh менший – 0,1 В; у цих умовах уран
океанічного виду відновлюється з шестивалентного до чотирьох-валентного і
переходить у донні осади.
У сірководневій (сульфідній) і сульфідно-сидеритовій геохімічних
фаціях є умови для інтенсивної адсорбції урану. А отже, на величину
природної радіоактивності гірських порід, істотний вплив мають і фізико-
хімічні умови накопичення осадів.
Інтенсивність радіоактивного випромінювання гірських порід залежить
також від степені радіоактивності насичуючих їх вод. Радіоактивність
природних вод визначається вмістом в них калійних солей, еманацій радію,
торію-радону і торону. Найбільшу радіоактивність мають
високомінералізовані глибинні хлоркальцієві води (від 1,4 до 0,4 Бк на 1 л
води і нижче), які завдяки своєму складу сприяють вилуговуванню радію і
його ізотопів з породи. Мінімальною природною радіоактивністю володіють
прісні поверхневі питтєві води (0,02 Бк на 1 л води).
5.1 Природні та штучно визвані радіоактивні поля
Радіоактивне поле порід, що виповнюють геологічні розрізи
свердловин, поділяється на природне та штучно визване.
Природнє радіоактивне поле обумовлене, в основному, наявністю в
гірських породах та у середовищі продуктів розпаду ядер-ізотопів уран-
40
радієвого і торієвого рядів, а також радіоактивного ізотопу калію ( ).
19
Енергетичний спектр гамма-випромінювання радіоактивних рядів
складається із багатьох ліній в межах від 0,029 МеВ до 2,45 МеВ у ряді урану
і 0,184 МеВ до 2,62 МеВ у ряді торію [11]. Радіоактивний ізотоп 40
19
складає 0,01 % природної суміші і є моноенергетичним випромінювачем з
96
87
147
138
енергією Е = 1,46 МеВ. Всі інші радіоактивні елементи (Rb , Zr , La , Sm і
т.д) мають достатньо великі періоди напіврозпаду і при фактичній їх
розповсюдженості у земній корі, помітного внеску у інтегральну
радіоактивність порід та середовища не вносять.
Основний внесок у інтегральне радіоактивне поле вносять уран, торій,
калій, а також продукти розпаду урану–радію. У перших двох радіоактивних
9
елементів період напіврозпаду складає: Т 1/2 = 4,4910 років (U 238 ) та Т 1/2 =
10 232
1,3910 років ( Th ), у радію Т 1/2 =1950 років. У природних умовах уран
90
6+
238
4+
U буває у чотирьох (U ) і шести (U ) валентних формах і
характеризується аморфними властивостями. У лужному середовищі
2-
2-
утворюються комплексні аніони уранітів (UO 4) і діуранітів (UO 7) , які
створюють слабкорозчинні у воді солі. У кислому і нейтральному середовищі
2+
уран входить до складу комплексного іону ураніту (UO 2) , який створює
стійкі і добре розчинні у воді солі, подвійні солі та комплексні сполучення. У
55