11.1. Природна радіоактивність грунтів

Природна радіоактивність грунтів (ПРГ) зумовлю- ється природними радіоактивними елементами (ПРЕ), які завжди є в грунтах і грунтоутворюючих породах, їх поділяють на дві гру- пи: первинні і космогенні.

Первинні ПРЕ — елементи, що надійшли в грунт з грунтоутво- рюючих порід або з геохімічним потоком з інших територій, їх поділяють на дві підгрупи. До першої підгрупи належать еле- менти, всі ізотопи яких є радіоактивними. Вони утворюють три ра- діоактивних ряди:

1. Ряд урану, родоначальником якого є ²³⁸U (період напівроз- паду Т_1/2 = 4,5·10⁹ років), включає 17 радіоактивних ізотопів. З проміжних продуктів розпаду заслуговує на увагу ²²⁶Ra, який є хімічним аналогом елементів — біофілів Са і Mg. Кінцевим про- дуктом розпаду даного ряду є стабільний ізотоп свинцю — ²⁰⁶Рb.

2. Ряд актинію, родоначальником якого є ²³⁵U (Т_1/2 = 7,1·10⁸ років), включає 14 радіоактивних ізотопів, кінцевим продуктом є ²⁰⁷Рb.

3. Ряд торію, родоначальником якого є ²³²Th (Т_1/2 = 1,4·10¹⁰ років), включає 12 радіоактивних ізотопів, кінцевим продуктом є ²⁰⁸Рb.

Більша частина проміжних продуктів розпаду — короткоживу- чі ізотопи — випромінюють в основному альфа-частки, деякі — бе- та- і гама-частки.

До другої підгрупи належать ізотопи «звичайних» елементів, які здатні до радіоактивного розпаду (⁴⁰К; ⁸⁷Rb; ⁴⁸Са; ⁹⁶Zr та ін.). Най- більшу природну радіоактивність з цих елементів має калій.

Валовий вміст ПРЕ залежить від грунтоутворюючих порід. Про- дукти вивітрювання кислих порід містять більше ПРЕ, ніж продук- ти основних і ультраосновних порід.

Космогенні ПРЕ надходять в грунт з атмосфери, де вони вини- кають в результаті взаємодії космічного випромінення з ядрами стабільних елементів. До цієї групи належать тритій (³Н), берилій ⁷Ве, ¹⁰Ве) і вуглець (¹⁴С).

Вертикальне розподілення ПРЕ по профілю грунту залежить від особливостей грунтоутворюючого процесу. Так, карбонатні грун- ти мають вищу концентрацію ПРЕ у верхньому гумусному гори- зонті. Підзолисті, сірі лісові, солонцюваті, оглеєні, навпаки, акуму- люють ПРЕ в ілювіальних і глейових горизонтах.

11.2. Штучна радіоактивність грунтів

Штучна радіоактивність грунтів зумовлена забруд- ненням їх радіоактивними ізотопами в результаті виробничої діяль- ності людини. Вперше загроза радіоактивного забруднення грун- тів виникла в 50-ті роки XX століття, коли в багатьох регіонах зем- ної кулі проводились випробування атомної зброї в атмосфері. В наш час кількість джерел радіоактивного забруднення значно збільшилася. До них належать атомні електростанції, уранові шах- ти і збагачувальні фабрики, заводи по переробці ядерного палива, сховища радіоактивних відходів, теплові електростанції тощо.

Викиди радіоактивних речовин забруднюють не лише прилеглу до підприємства територію. Вони переносяться вітром на значні відстані і, випадаючи з атмосферними опадами, забруднюють по- вітря, грунти і природні води на великих територіях.

Радіоактивні елементи, які мають, порівняно, короткий період піврозпаду ¹¹⁰Ва; ¹¹⁴Се; ¹³³I; ⁸⁹Sr та ін.), можуть бути небезпечни- ми, коли з краплями дощу вони випадають на поверхню грунту. Особливо небезпечними е елементи з тривалим періодом піврозпа- ду — ¹³⁷Cs (Т_1/2 = 33 роки) і ⁹⁰Sr (Т_1/2 = 28 років). Радіоактивні елементи включаються в біологічний кругообіг і з рослинною і тва- ринною їжею потрапляють в організм людини. Тут вони накопичу- ються і зумовлюють радіоактивне опромінення. Отже, потрібно знати процеси вбирання цих ізотопів грунтом, їх міграцію і засво- єння рослинами.