137 Cs radyoizotopunun toprak ile etkileşme mekanizmalarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, önce i3'Cs aktiviteleri 6000-17000 Bq/kg arasında değişen radyoaktif kirlenmiş çaylar kullanılarak, ^'Cs'nin sıcaklık, zaman, çözücü su miktarı ve HCl etkisine göre suya geçiş oranları incelenmiştir. Sonra, toprak ortamında `'Cs'nin tutulma derecesini ve ilerleme hızını ölçmek için statik adsorpsiyon ve toprak kolon deneyleri yapılmıştır. Toprak yoğunluğu ve su muhtevasının ölçülmesinde, standart gravimetrik ve gama ışını zayıflaması yöntemleri uygulanmıştır. Kolon akış özellikleri ise '^Cr etiketlenmiş su kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçta, ^7Cs'nin ilerleme hızının, toprakta 0.8-11 cm/yıl, kumda ise 8-17 cm/yıl olacağı hesaplanmıştır. Katı ve sıvı fazlar arasındaki aktivite dağılım ilişkisi doğrusaldır. Sezyum-toprak etkileşmelerinin daha çok iyon değişimi ile olacağı, izotop taşınmanda difüzyon ve küçük partiküllerin etkisinin çok az olmasına karşılık, suyun akış etkisine bağlı bir olay olduğu belirlenmiştir. Toprak kalınlığı arttıkça, ^Cs aktivitesinin üstel olarak azaldığı ve toprakta tutulan aktivitenin, %69-74 'nün ilk 10 cm derinlikte filtrelendiği ölçülmüştür.

in this study, first, 137Cs was extracted from radioactively contaminated tea (6000-17000 Bq/kg) by means of water. Transfer ratios of -*-3'Cs depending on the temperature, amount of solvent, the contact period with tea sediment and the effect of acidic(HCl) solution were determined using a ganrna spectrometer. Then, the migration and sorption behavior of cesium in soil and sand were investigated. Rates of migration, retardation factors, and distribution coefficients of Cs were determined in the varios horizons of soil by employing batch, column and aquifier experiments. Soil density and water content were measured using two different methods, ganrna ray attenuation and standard gravimetric methods. Cr labeled water was used to obtain hydrodynamic properties of soil columns(pore water velocity and dispersion coefficient). l ^7 Migration rates of Cs in soil and sand were determined in the range of 0.8-11 cm/yr and 8-17 cm/yr, respectively. Migration behavior of 137Cs in soil is mainly influenced by flow. Sorption l `3*7 ishotherm of Cs behaves linearly between the amount of sorbed activity in soil and the concentration of fluid (tea-extract) in batch eguilibrium experiments. The concentration of Cs in effluent reduced by soil layer in dynamic experiments. The activity in soil decreased exponentially with increasing soil depth. Hovever, 69-74 % of the activity remained in the soil was observed in the soil-depth of 10 cm.