Миграция урана-238 в системе почва-растение
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
Российский Университет Дружбы Народов
Экологический факультет
Направление: 511100 Экология и природопользование
Кафедра Радиоэкология
Султанова Екатерина Фаритовна
Квалификационная работа бакалавра
Миграция урана-238 в системе почва-растение
Научный руководитель: к. б. н. Г. А. Кулиева
Заведующий кафедрой: профессор, д. т. н. А. А. Касьяненко
Москва, 2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЕДНЕННЫЙ УРАН В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ (обзор литературы)
.1 Применение U238 в военных целях
.1.1 Пути поступления U238 в организм человека
1.2 Химические свойства U238
.3 Содержание U238 в почвах
.4 Поступление U238 из почв в сельскохозяйственные растения
.5 Мероприятия, ограничивающие накопление U238 в сельскохозяйственных культурах
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
.1 Подготовка почвы к закладке опыта
.2 Внесение U238 в почву
.3 Метод определения U238 в почве
.4 Методы определения U238 в растениях
.4.1 Плазменно-эмиссионный метод определения U238 в растениях
.4.2 Альфа-спектрометрический метод определения U238 в растениях
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
.1 Активность U238 в почве
.2 Переход U238 из почвы в растения ячменя
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В 1789 году немецким химиком М. Клапротом был открыт уран. Он является тяжелым естественным радионуклидом, принимающий участие в строении земной коры.
В природе уран находится в земной коре, реках, подземных водах в виде различных комплексов и минералов. Концентрация природного урана в почве составляет от 0,1 до 4,7 мг/кг почвы в зависимости от типа почв; концентрация урана в естественных водоемах колеблется от 1 до 100 мкг/л (Дричко, 1983). Однако эти цифры могут резко возрастать вследствие естественного или антропогенного загрязнения земной поверхности.
Загрязнение окружающей среды природным ураном обнаружено в районах выхода на поверхность подземных вод в местах залегания пород с высоким содержанием урана. Также на сегодняшний день известно несколько источников антропогенного загрязнения ураном:
добыча урана и образующийся урановый след;
атомная промышленность и ядерная энергетика;
сельское хозяйство (применение фосфорных удобрений);
использование радиоактивных снарядов в военных целях.
Загрязнение ураном окружающей среды приводит к повышенному содержанию этого элемента в грунтовых водах и верхних слоях почвы, что может привести к накоплению данного элемента растениями и миграции урана по трофическим цепям. Уран является долгоживущим радионуклидом, период его полураспада составляет 4,5109 лет, таким образом, последствия уранового загрязнения могут оказаться крайне тяжелыми. В связи с этим необходимо проведение детального изучения поведения урана в окружающей среде и путей миграции урана по трофическим цепям, в первую очередь на отрезке почва-растение. Поэтому целью данной работы является изучение закономерности поведения U238 в системе почва-растения.
Задачи дипломной работы:
1.изучить и проанализировать литературные данные по поведению обедненного урана в системе почва-растение;
2.изучить методику определения U238 в зерновых культурах на примере растений ячменя.
.изучить закономерности распределения U238 по органам растений;
.провести сравнительный анализ 3-х годичных экспериментальных данных по накоплению U238 в растениях;
.сравнить результаты измерений плазменно-эмиссионного и альфа-спектрометрического методов.
ГЛАВА 1. ОБЕДНЕННЫЙ УРАН В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
1.1Применение U238 в военных целях
Обедненный уран в последнее время широко применяется в военных целях для производства бронебойных снарядов. Одной из основных причин этого является его высокая плотность, которая примерно в 1,5 раза превосходит плотность свинца. Благодаря высокой плотности снаряды с обедненным ураном способны разрушать железобетонные конструкции и военную технику. Кроме этого, обедненный уран - это дешевое сырье, т.к. является отходом производства. На сегодняшний день известно, что обедненный уран применяют кроме США, также Великобритания, Франция и Россия.
Впервые снаряды с обедненным ураном использовались в Ираке в ходе операции Буря в пустыне в 1991 году. Оружие, которое применялось, включало сердечники из урана диаметром 120, 105, 30, 25 и 20 мм (рис. 1).
Тогда на территорию Ирака было сброшено в общей сложности 320 тонн вещества. Позднее такие снаряды применялись американской армией на Балканах, в 1995 году - в Боснии и Герцеговине, в 1999 году - против Югославии, где было выпущено свыше 30 тысяч зарядов [16, 17]. В этой стране применялись снаряды с сердечниками диаметром 120, 100, 30 и 25 мм (рис. 1). Такие сердечники входили в состав авиаснарядов и крылатых ракет Томагавк. Противотанковый урановый сердечник авиационного снаряда, используемый на самолетах А-10, диаметром 30 м содержит 275 г, танковый 120 мм снаряд - 3000 г, 105 мм снаряд М774 - 3364 г, а 105 мм снаряд М833 3668 г урана
При ударе такого сердечника о твердое препятствие он разогревается за счет трения до высокой температуры и самовоспламеняется, при этом до 70% его превращается в аэрозоль. Большинство частиц имеют размер менее 5 мкм в диаметре. В пр?/p>