Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Lənkəran Dövlət Universiteti

Mövzu 29: Radioaktiv elementlər
Plan:
1. Torpaqda olan təbii və süni radioaktiv elementlər.Azərbaycanın müxtəlif regionlarının torpaqlarında təbii və süni radioaktiv maddələrinin yayılması.
2. Bitkiçilikdə radioaktiv maddələrdən istifadə olunmasının ən perspektiv üsulu.
3. İnsan orqanizmi üçün ən təhlükəli süni radioaktiv maddələr. Torpaqda radioekoloji vəziyyətin yaxşılaşdırılması yolları.
1. Torpaqda olan təbii və süni radioaktiv elementlər.Azərbaycanın müxtəlif regionlarının torpaqlarında təbii və süni radioaktiv maddələrinin yayılması.

Torpağın radioaktivliyi tərkibindəki radioaktiv elementlərlə müəyyən olunur. Torpağın təbii və süni radioaktivliyi bir-birindən fərqləndirilir.

Təbii radioaktivliyi təbii radioaktiv elementlər törədir. Bu elementlər az və çox miqdarda əksər torpaq və torpaqəmələgətirən süxurların tərkibində vardır. Təbii radioaktiv elementləri üç qrupa bölürlər.
Birinci qrupa bütün izotopları radioaktiv olan radioaktiv elementlər daxildir. Bu qrupa izotopları ardıcıl sutərdə çevrilən üç ailə aid edilir: uran sırası – radium – torium və aktinium. Onların parçalanmasının aralıq məhsulları həm bərk, həm də qazşəkilli izotoplar ola bilər. Bu qruplar içərisində ən əhəmiyyətlisi uran (²³⁸U, ²³⁵U ) torium (²³²Th), radium (²²⁶Ra) və radondur (²²²Rn, ²²⁰Rn).
İkinci qrupa radioaktivlik xassəsinə malik “adi” elementlərin izotopları daxildir. Onlara kalium (⁴⁰K), rubidium (⁸⁷Rb), kalsium (⁴⁸Ca), sirkonium (⁹⁶Zr) və s. aid edilir. Bu qrupda daha böyük təbii radioaktivliyi olan kalium daha çox əhəmiyyət kəsb edir.
Üçüncü qrupa atmosferdə kosmik şüaların təsiri altında əmələ gələn radioaktiv izotoplar aiddir: tritium (³H), berrilium (⁷Be, ¹⁰Be) və karbon (¹⁴C).
Bütün təbii radioaktiv elementlər əsasən uzun ömürlü izotoplardır. Onların parçalanma müddəti 10⁸ – 10¹⁶ il arasında dəyişir. Onlar ά -, β – hissəciklər və γ- şüaları buraxırlar. Təbii radioaktivlik uran, torium, radium və kalium izotopunun miqdarı ilə müəyyən olunur. Adətən onlar torpaq və süxurda səpələnmiş şəkildə olur.
Təbii radioaktiv izotopların ümumi miqdarı əsasən torpaqəmələgətirən süxurlardan asılı olur. Turş süxurların aşınma məhsulları üzərində formalaşmış torpaqlarda radioaktiv izotopların miqdarı, əsas və ultrasəs süxurlar üzərində formalaşmış torpaqlarla müqayisədə çox olur. Həmçinin ağır torpaqlarda yüngül torpaqlarla müqayisədə radioaktiv izotopların miqdarı çoxdur.
Təbii radioaktiv elementlər torpaqların profilində nisbətən bərabər şəkildə paylanmışdır. Lakin bəzi hallarda onlar illüvial və qleyli horizontlarda akkumulyasiya olunur. Təbii radioaktiv elementlər torpaqda möhkəm bağlı formalarda olur. Torpaq havasının tərkibindəki qaz şəkilli izotoplara radon (²²²Rn), toron (²²⁰Rn) və aktinon (²¹⁹Rn) izotopları aid edlir.
Azərbaycan ərazisində təbii radioaktiv maddələr geniş yayılmışdır.
Süni radioaktivlik atom partlayışlarından sonra, atom sənayesi tullantılarının və ya atom elektrik stansiyalarında baş verən qəzalarda yaranmış radioaktiv izotopların torpağa daxil olması nəticəsində yaranır. Atom partlayışlarında (hazırda beynəlxalq müqavilələr əsasında bu cür partlayışlara moratorium qoyulmuşdur) yaranmış radioaktiv maddələr hava axınları vasitəsilə uzaq məsafələrə aparılıb çökdürülməklə torpağın və su mənbələrinin süni radioaktiv maddələrlə çirklənməsinə səbəb olur. Süni yolla radioaktiv çırklənmə əsasən, nüvə partlayışından sonar törənir. Partlayışdan sonar keçən vaxtla əlaqədar olaraq yer səthinə çökən radiaktiv hissəciklər üç növə bölünür:
1.Lokal ( yaxın) çökmə; 2) Aralıq (troposfer) çökmə; 3) Qlobal (stratosfer) çökmə.
1.Lokal ( yaxın) çökmə - ağırlıq gücünə görə (100 millimikrondan(mkm) iri) tez çökən radioaktiv hissəciklər quru olur və atmosfer çöküntüləri ilə əlaqədar deyildir. Lokal çökmə partlayışdan sonra 1-2 sutka davam edir. Külək istiqamətində radioaktiv çöküntülər daha geniş ərazilərə yayılır. Çöküntünün tutduğu ərazi “ radioaktiv iz” adlanır. Lokal ( yaxın) çökmə ərazisinə ən çox yerüstü partlayış zamanı radioaktiv hissəcik (80 %) çökür, hava partlayışında isə 10 %-i çökür.
2.Aralıq (troposfer) çökmə- 20-30 gün davam edir. Nisbətən yüngül çöküntülərdir. 11-16 km hündürlükdə troposferdə formalaşır. Aralıq (troposfer) çökmədən radioaktiv hissəciklərin miqdarı 5%-ə çatır.
3) Qlobal (stratosfer) çökmə. Daha kiçik hissəciklər (0,01-0,1 mkm) partlayış zamanı atmosferin stratosfer (25-30 km) təbəqəsinə çatır. Əksər hallarda hava kütləsi ilə troposfera, sonar yer səthinə çatdirilir. Bu çöküntülərin yerə çatdırılmasında atmosfer çöküntüləri (yağmur, çən, duman) həlledici (60-70 %) amil sayılır. Qalan 30-40 %-i quru halda yer səthinə yayılır. Qlobal (stratosfer) çökmə bütün Yer kürəsini əhatə edir. Bu çökmənin 50 %-i məhlul kimi sulara qarışır.
Bioloji dövrana qoşulmaqla radioaktiv maddələr bitki və heyvan mənşəli qida vasitəsilə insan orqanizminə daxil olaraq, orada toplanır və şüa xəstəliyinin yaranmasına səbəb olur. Bu baxımdan insan orqanizmi üçün ən təhlükəli radioaktiv maddələr stronsium (⁹⁰Sr) və seziumdur (¹³⁷Cs). Məhz bu maddələr süni radioaktivliyi şərtləndirir və yarımparçalanmanın uzun dövrü ilə səciyyələnir (⁹⁰Sr-28 il, ¹³⁷Cs-33 il), şüalanmanın yüksək enerjisinə və bioloji dövrana fəal qoşulmaq qabiliyyətinə malik olur. Ona görə də bu izotopların udulması onların miqrasiyası və bitkilərə daxil olması ilə bağlı qanunauyğunluqların öyrənilməsi olduqca əhəmiyyətlidir. Bu izotoplar torpağın bərk fazası tərəfindən asanlıqla udulduğundan onların əsas hissəsi (80-90%-i) torpağın üst qatında (5-9 sm) akkumulyasiya olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, humusun yüksək miqdarının olduğu, lil hissəciklərlə zəngin və montmorinolit və hidrosluyadalı gilli minerallardan təşkil olunmuş torpaq daha yüksək sorbsiya xassəsinə malikdir. Öz xassələrinə görə ⁹⁰Sr kalsiuma, ¹³⁷Cs isə kaliuma daha çox oxşardırlar. Ona görə də bu radioizotopların davranışı qeyd edilən kimyəvi elementlərin davranışına yaxındır.
Bir sıra tədqiqatçıların (M.Ə.Abdullayev, C.Ə.Əliyev, 1983) apardığı araşdırmalara görə süni radioaktiv maddələr Azərbaycan ərazisində müxtəlif dərəcədə paylanmışdır. Bu maddələrin respublikamızın müxtəlif regionlarında artımına Çernobıl qəzasının (1986) daha böyük təsiri olmuşdur. Bunu ⁹⁰Sr və ¹³⁷Cs maddələri ilə aparılmış tədqiqatların nəticələri də sübut edir. Nəzərdən keçirilən radioaktiv məhsulların miqrasiyası da həmçinin onların torpaqla olan bağlılıqlarının möhkəmliyindən asılıdır. Yüngül torpaqlarda onlar miqrasiyaya daha çox meyllidirlər, nəinki ağır torpaqlarda. Məsələn, Qlobal (stratosfer) çökmədə 95 % stronsium ( ⁹⁰Sr) və 70 % sezium ( ¹³⁷Cs) suda həll olunmayan halda yerə qaytarılır. Lokal ( yaxın) və aralıq (troposfer) çökmələrə aid hissəciklərin cəmi 30 % aktivliyi suda məhlula çevrilir ki, bunlar əsasən yod, sezium və barium nuklidləridir. Nüvə partlayışı zamanı əmələ gələn izotoplardan qida silsiləsinə cəlb olunan nuklidlərin miqdarı onların yer səthinə çökən kütləsindən asılı deyildir. Bu prosesdə həlledici rolu ekoloji sistemin biogeokimyəvi xüsusiyyəti oynayır. Sübut olunmuşdur ki, yer səthinə çökən radioaktiv hissəciklərdən qida silsiləsinə fəal qoşulanlardan stronsium və sezium insan orqanizmində də peyda olurlar.