Projekti / Programi
Naravni in antropogeni sevalci gama in beta v podzemnih vodah Slovenije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 7.00.00 |
Interdisciplinarne raziskave |
|
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P220 |
Naravoslovno-matematične vede |
Jedrska fizika |
tritij, datiranje, gama sevalci, naravna radioaktivnost, antropogeni radionuklidi, podzemne vode, hidrogeologija, hidrogeokemijski parametri
Raziskovalci (12)
Organizacije (3)
Povzetek
Podzemne vode so eden najpomembnejših strateških virov. Da bi jih lahko primerno varovali in racionalno izkoriščali, jih moramo čim bolje poznati. Tako se dandanes v zadovoljivem fizikalno-kemijskem opisu podzemnih vod pojavlja do 179 parametrov, ki so osnova za opredelitev kakovosti in ranljivosti podzemnih vod. Ker so specifične kemijske analize drage in skoraj 40 % slovenskega ozemlja še nima zadovoljivega kemijskega opisa podzemnih vod, predlagamo metodologijo, ki bo podala starost vode in poiskala korelacije med dinamiko podzemnih vod, litologijo vodonosnikov in hidrogeološkimi razmerami in bo tako uporabna tudi kot presejalni test, zanimiv za snovalce republiških monitoringov.
Zanesljivo določena starost vode je nepogrešljiv podatek za oceno ranljivosti vodnega telesa in je ključnega pomena za izpolnjevanje zahtev evropske vodne direktive WFD. Za določitev starosti vod bomo uporabili tritij. Če naj bo metoda natančna in učinkovita, potrebujemo časovni niz meritev. Ker za Slovenijo nimamo zbranih podatkov o koncentraciji H-3 v vodnih telesih, moramo nujno in čim prej izpeljati vsaj osnovno vzorčenje, sicer lahko izgubimo pomembno orodje za datiranje vod.
Korelacije med dinamiko podzemnih vod, litologijo vodonosnikov in hidrogeološkimi razmerami bomo iskali preko gama sevalcev, raztopljenih v vodi. Obravnavali jih bomo kot hidrološke sledilce, saj vstopajo v naravno kroženje vode po različnih poteh. Ugotavljali bomo vpliv hidrogeoloških pogojev na značilnosti pojavljanja radionuklidov, pri čimer bomo še posebno pozornost posvetili vplivu litološke sestave vodonosnikov ter reliefnih značilnosti njihovih napajalnih območij.
Cilji projekta so torej:
1.pridobitev osnovnih in bistvenih podatkov o koncentraciji tritija in gama sevalcev v vseh pomembnih vodonosnikih na ozemlju Slovenije,
2. razvoj metode za povezavo hidrogeoloških razmer, dinamike podzemnih vod in litologije vodonosnikov ter
3. zanesljiva določitev ranljivosti slovenskih podzemnih vod.
Metode dela:
1.Vzorčevanje podzemnih vod in kontrolnih površinskih vod ter padavin širom po Sloveniji, določitev osnovnih hidrogeokemijskih parametrov.
2.Meritve vzorcev z visokoločljivostno gama spektrometrijo in tekočinskoscintilacijsko spektrometrijo po elektrolitski obogatitvi. Uporabili bomo najobčutljivejši in najnatančnejši različici obeh metod ter ju povezali.
3.Razvoj in uporaba nove metodologije za iskanje korelacij med gama sevalci, starostjo, ranljivostjo in dinamiko vod, hidrogeološkimi razmerami in litologijo vodonosnikov.
Pomen za razvoj znanosti
Interpretacija merskih rezultatov v bližini detekcijske meje v spektrometriji gama še ni zadovoljivo rešena. V okviru projekta smo izpopolnili interpretacijo rezultatov s pomočjo Bayesianske statistike in z izdelavo empiričnega postopka, pri katerem lahko določimo verjetnosti za zmotno identifikacijo radionuklidov. Delo o sistematskih vplivih na rezultate v bližini detekcijske meje je v pripravi.
Meritve Ra-226 pri nizkih koncentracijah predstavljajo poseben problem, zaradi časovno spremenljivega ozadja. Dve deli, ki obravnavata vire ozadja radonovih potomcev v spektrometrih gama, sta poslani v objavo.
Izdelana metodologija je ustrezna za meritve pitnih vod skladno s priporočili Evropske komisije za vse sevalce gama. Za določitev geohidrokemijskih pogojev v vodonosnikih je treba metodologijo izpopolniti. Pokazalo se je, da so koncentracije torijevih izotopov, razen Th-228 pod detekcijsko mejo. Zato je potreba po novi merski tehniki s tekočinsko scintilacijsko spektrometrijo izotopov torija: tekočinskoscintilacijsko štetje alfa in beta po separaciji torija ter določanje koncentracij njegovih izotopov iz časovne odvisnosti obeh štetij.
Izboljšava metode za določevanje vsebnosti tritija po elektrolitski obogatitvi bo omogočila natančnejše datiranje podzemnih vod širom po svetu. Zmanjšanje merskih negotovosti bodo ključenega pomena že v bližnji prihodnosti, saj si pri datiranju podzemnih vod ne bomo mogli več pomagati s tritijem, izpuščenim v ozračje med jedrskimi poskusi, ki smo ga zadnjih petdeset let uspešno uporabljali kot uro. Datiranje bo odvisno od tritija, ki v naravnih procesih nastaja v vrhnjih plasteh ozračja, ki pa ga je bistveno manj kot je bilo antropogenega »bombnega« tritija. Izboljšava metode je zato ključnega pomena.
Pomen za razvoj Slovenije
V okviru projekta zbrani in izmerjeni podatki za slovenske podzemne vode so prvi te vrste. Sistematični nabor podatkov za vse pomembnejše vodonosnike je nujno potrebna osnova za kakršnokoli datiranje slovenskih podzemnih vod. Določitev starosti podzemnih vod je ključnega pomena za opredelitev ranljivosti vod in razumevanje dinamike v vodonosnikih, kar so nepogrešljivi podatki za sonaravno gospodarjenje z enim najpomembnejših strateških virov države.
Naš prispevek je boljše poznavanje naravnega stanja slovenskih podzemnih vod, ki bo lahko v prihodnje tudi v pomoč strateškim odločitvam na področju opravljanja s pitnimi vodami. Poleg tega bomo podali tudi detajlno interpretacijo radionuklidov v podzemni vodi in v kakšnem obsegu so korelirani glede na ostale parametre vodonosnika. Opredelili bomo tudi njihov izvor, bodisi naraven ali antropogen.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
