Информация о документе

Цена 12000UZS
Размер 3.1MB
Покупки 0
Дата загрузки 07 Ноябрь 2026
Расширение doc
Раздел Дипломные работы
Предмет Педагогика

Продавец

Bohodir Jalolov

Sobirsoy suv ombori va unga tutash hududlardagi yer osti suvlarning tarkibidagi uran-toriy qatoriga mansub radionuklidlar konsentratsiyasini o‘rganish

Купить
SOBIRSOY SUV OMBORI VA UNGA TUTASH HUDUDLARDAGI YER OSTI SUVLARNING TARKIBIDAGI URAN-TORIY QATORIGA MANSUB RADIONUKLIDLAR KONSENTRATSIYASINI O‘RGANISH MUNDARIJA KIRISH ………………………………………………………………………… 4 I BOB. ATROF-MUHIT NAMUNALARINING RADIOEKOLOGIK HOLATI 1.1 -§ . Radioaktivlikning ochilishi va uning xususiyatlari……………………… 7 1.2 -§ . Tabiiy va sun’iy radioaktiv elementlar………………………………….. 9 1.3- §. Radioaktiv yemirilish qonuni……………………………………………. 10 1.4- § . Radioaktiv nurlanishlarning biologik ta’siri…………………………….. 11 1.5 - §. Tuproqda uran, radiy, toriy, kaliy, uglerod va boshqa radioaktiv elementlar………………………………………………………………………. 12 1.6 - §. Tuproqlardagi radioaktiv izotoplar to‘g‘risida…………………………... 14 1.7 - §. Tuproqlarda tabiiy radioaktiv elementlar (TRE) ning migratsiyasi……... 20 1.8 - §. Radioaktiv izotoplar yordamida tuproq va tog‘ jinslarining yoshini aniqlash…………………………………………………………………………. 22 1.9 - §. Tuproq qoplamining radioaktiv elementlar bilan ifloslanishi…………… 23 1.10- § . Tuproq va suvning radioaktivligi………………………………………. 24 1.11- §. Suvning radioaktivligi………………………………………………….. 26 II BOB. SSINTILLYATSION DETEKTOR VA ULARNING ISHLATILISHI 2.1-§. Ssintillyatsiya usuli. Organik va noorganik ssintillyatorlarning fizik xususiyatlari…………………………………………………………………….. 27 2.2-§. Fotoelektron kuchaytirgichlar, ularning x o ssalari va asosiy tavsiflari….. 34 2.3 -§ . Ssintillyatsion detektorning tuzilishi va ishlash prinsipi………………… 36 III BOB. O‘LCHASH NATIJALARIDA OLINGAN NATIJALAR VA ULARNING TAHLILI 3.1-§. Sobirsoy suv ombori va unga tutash maydonlarning joylashuvi……… 40 3.2- §. O‘lchash uslubining nazariyasi va qurilmasining tavfsifi. Namunalarni tayyorlash.…… 42 3.3- §. Olingan tajriba natijalari va ularning muhokamasi……………………… 51 XULOSA ………………………………………………………………………. 57 ADABIYOTLAR ……………………………………………………………… 58 2 KIRISH Mavzuning dolzarbligi . Radionuklidlarni tinchlik va harbiy maqsadlarda ishlatilishi tashqi muhitning katta va kichik masshtabda radioaktiv ifloslanishga, tabiatda sun’iy radionuklidlarning paydo bo‘lishiga olib keladi. Tabiiy va sun’iy radionuklidlar odam organizmiga quyidagi biologik zanjir orqali o‘tadi: tuproq- havo-suv-o‘simlik-oziq-ovqat mahsulotlari-odam. Radioaktiv elementlarning odam organizmida xavfsiz deb belgilangan me’yordan ortiqcha to‘planishi organizmning ortiqcha nurlanishiga olib keladi. Ortiqcha nurlanish esa sog‘lom to‘qimalarni yemirib turli xavfli kasalliklarga olib kelishi mumkin. Shuning uchun atrof-muhit namunalarining radioaktivlik darajasini, uning o‘zgarishini nazorat qilish radioaktiv elementlar migratsiyasini o‘rganish ekologik nuqtai-nazaridan muhim ahamiyatga egadir. Suv tarkibidagi radionuklidlar bu, tog jinslaridan suvlarda noturg'un minerallarni yuvilishi, ya'ni mineral elementalarning kristall panjaralarni buzilmasdan eritmaga o'tishi hodisasidir. Buning natijasida ( 238.235 U) va ( 232 Th) qatoridagi radioaktiv izotoplar orasidagi muvozanat buziladi, bunda hosil bo ladigan radioaktiv elemetlar hamda ularning erishi natijasida hosil bo lganʻ ʻ izotoplarning turli xil geokimyoviy va migratsion xususiyatlari asosiy sabab bo ladi. Misol uchun uranning migratsion xususiyati toriynikidan yuqoriroq. Bir ʻ elementning ikkita, turlicha yemirilish davriga ega izotopidan, qisqa yashovchisi yuqori harakatchan hisoblanadi. Yer osti suvining harakatlanishi natijasida turli xil qattiq holatdagi minerallarni yuvilishi mumkin, yuvilish jarayoni mineral tuzilishlarni kristall panjaralariga bog'liq emas, boshqacha tomondan yemirilayotga tog jinsi yoki minerallar eritma holatidan kristall holatga aylanishiga ulgurmaydi. Shuning uchun, suvlarga tog' jinslaridan va tuproqlardan farqli ravishda bir elemetga mansub radionuklidlar hamda ularning yemirilishidan hosil bo'lgan izotoplari orasidagi radioaktiv muvozanat 10, hatto 100 marotaba farqlanishi mumkin. 3 O‘zbekiston Respublikasi “Radiatsiyaviy xavfsizlik to‘g‘risida”gi Qonunda fuqarolarning atrof-muhitning,foydalanishdagi va iste’moldagi predmetlarning radiatsiyaviy holati, radiatsiyaviy xavfsizlikni ta’minlash yuzasidan ko‘rilayotgan chora-tadbirlar, shuningdek, o‘zlari olgan nurlanish dozasi to‘g‘risida to‘liq va xolis axborot olishi belgilab qo‘yilgan [1]. Ishning maqsadi. Hozirgi kunda atrof-muhitning ekologik holatini nazorat qilish dolzarb masalalardan biri hisoblanadi. Ayniqsa, ichimlik va sug‘oriladigan suvning ifloslanishini nazorat qilish, insoniyatning sog‘lig‘ini asrashning asosiy bo‘g‘inlaridan hisoblanadi. Suvning sifati kundalik iste’mol qilish va ifloslanishlarni tashish xususiyati tufayli odam sog‘lig‘iga ta’sir etuvchi muhim ekologik faktor hisoblanadi. Ichimlik suvi 222 Rn, 220 Rn (toron), 226 Ra, 228 Ra, 224 Ra, 234 U, 238 U, 40 K, 210 Po, 210 Pb larning mavjudligi tufayli odamning tabiiy radiatsion va texnogen 90 Sr hamda 137 Cs nurlanishlarning sezilarli manbayi sifatida qaraladi. Radionuklidalrning suvdagi konsentratsiyasi keng oraliqda o‘zgaradi va asosan, o‘zi tekkan qoya jinslari hamda tuproqlarning radionuklid tarkibiga bog‘liq [1]. Radioaktivlik miqdorining skrining qiymatidan yuqoriligi aniqlansada, bu sog‘liq uchun bevosita xavfli ekanligini bildirmaydi. Shunga qaramasdan, tegishli radionuklidlarni va mahalliy sharoitlarni hisobga olib, mumkin bo‘lgan xavfni aniqlash uchun yangi tadqiqotlarni o‘tkazish lozim. O‘zbekistonda bu me’yorlar “Oziq-ovqat mahsulotlari xavfsizligiga gigiyenik talablar” (SanPIN №0283-10) da keltirilgan [1]. Belgilangan vazifalar. Tabiiy radionuklidlarning atrof-muhitda sezilarli darajada ko‘payishi yoki ma’lum bir hududga miqdoriy ko‘p to‘planishi har xil ekologik, tibbiy muammolarni keltirib chiqarmoqda. Bu muammolarni hal qilish insoniyat oldida turgan muhim vazifalardan biridir. Bizning ilmiy tadqiqot ishimizda mineralizatsiyalangan ichimlik suvlaridagi uran-toriy radoiaktiv qatoriga mansub  -,  -aktiv radionuklidlarning yig'indi solishtirma aktivligini hisoblash asosiy maqsad qilib olingan. . 4 Ishning amaliy ahamiyati. Radioaktivlik sohasidagi ilmlarimiz chuqurlashgan sayin uning a h amiyati, mo h iyati qanchalik rivojlanib borishini asta sekinlik bilan tushunib boraveramiz. Bu hodisaning ijobiy, salbiy tomonlari ham hamon k o‘ pro q ochilib boraveradi, bunga bugungi kunda shubha y o‘q. Bundan tashqari, tozalashda o‘simliklarning ta’sir darajasini o‘simliklarda to‘plagan kosmagen radionuklidlar orqali muhim ahamiyat kashb etadi. Mazkur bakalavrlik ishi Sobirsoy suv ombori va unga tutash hududlardagi yer osti suvlarning tarkibidagi uran-toriy qatoriga mansub radionuklidlar konsentrasiyasini o‘rganish ga bag‘ishlangan. Baklavrlik ishi SamDU yadro fizikasi va astronomiya kafedrasi va yadro fizika laboratoriyasida kompyuterlashtirilgan ssintillyatsion gamma spektrometr yordamida olib borildi. 5 I BOB. ATROF-MUHIT NAMUNALARINING RADIOEKOLOGIK HOLATI 1.1 -§. Radioaktivlikning ochilishi va uning xususiyatlari Bir kimyoviy element izotopining o‘z-o‘zidan elementar zarralar yoki yengil yadrolar chiqarib boshqa bir elementning izotopiga aylanishi radioaktivlik deyiladi. 1896-yil Bekkerel uranning radioaktivlik xossasini kashf qildi. Izlanishlar natijasida 1912-yilgacha 30 ta element izotopi topildi va ularning xossalari o‘rganildi. O‘sha paytda Mendeelevning davriy sistemasida faqat 12 ta o‘rin bo‘sh edi, shuning uchun yangi topilgan 30 ta elementni bu o‘rinlarga joylashtirish masalasini hal qilish kerak bo‘lib qoldi. Ingliz kimyogari Soddi elementlarning izotoplari mavjudligi haqidagi gipotezani ilgari surgach, bu muammoni hal qilish imkoni tug‘ildi. Radioaktivlkning asosiy xususiyati bir elementning mustaqil ravishda boshqa elementga aylanishidir. Mustaqil parchalanishda hosil bo‘ladigan yangi atom kimyoviy jihatdan dastlabki atomdan farq qiladi. Radioaktiv izotoplarning yadrolarida ortiqcha neytron va protonlar bo‘ladi. Ular o‘z tarkibini mustaqil; ravishda o‘zgartirib turg‘un holatga o‘tadi. Tabiatda alfa va beta zarrachalar chiqaradigan atomlar topildi. Bunday radioaktiv o‘zgarishlarga alfa parchalanish va beta parchalanish deyiladi. Parchalanish odatda boshlang‘ich momentdagi barcha yadrolarning yarmi yemirilishi uchun ketgan vaqt kattaligi bilan xarakterlanadi. Bu kattalikni elementning yarim yemirilish davri deyiladi. Radioaktiv elementlarning yarim yemirilish davri 10 –11 sekunddan to 10 10 yilgacha bo‘lgan juda keng chegarada o‘zgaradi. Radioaktiv yadrolarning yarim yemirilish davriga qanday yo‘l bilan bo‘lmasin, ta’sir ko‘rsatish uchun juda ko‘p sonli urinishlar bo‘ldi. Biroq bu 6 urinishlar muvaffaqiyatsizlik bilan tugadi. Yarim yemirilish davri yadroning o‘ziga xos bo‘lgan xarakterisitkasidir. Radioaktivlik hodisasini o‘rganish ko‘pgina kutilmagan hodisalarni ko‘rsatdi. Birinchidan uran, toriy va radiy singari radioaktiv elementlar doimiy ravishda nurlanib turar ekan. Necha sutka, oylar va yillar davomida nurlanish intensivligi sezilarli darajada o‘zgarmas ekan. Bu nurlanishlarning doimiyligi temperaturaga, bosimga yoki shu singari tashqi ta’sirlarga bog‘liq emas ekan. Ikkinchidan, radioaktiv yemirilishda energiya ajralib chiqadi. Kyuri 1 gramm radiy bir soatda 582 Joul energiya chiqarishini aniqladi. Bunday energiya bir necha yil davomida uzluksiz chiqib turar ekan. Ko‘pgina tekshirish va tajribalar natijasida radioaktiv yemirilishda atomlar ketma-ket ravishda bir-biriga aylanib turishi aniqlandi. Radioaktiv bo‘lgan uran, aktiniy, radiy elementlari ham boshqa-boshqa elementlarga aylanadi. Shu narsa ma’lum bo‘ldiki, atomning boshqa atomga aylanishi natijasida dastlabki moddadan fizik va kimyoviy xossalari jihatidan batamom farq qiladigan mutlaqo yangi modda hosil bo‘ladi. Atom yadrosi kashf qilingandan keyin radioaktiv aylanishlarda ana shu yadroning o‘zi o‘zgarishi ma’lum bo‘ldi. Chunki elektronlar harakatlanadigan qobiqchalarda alfa zarralar umuman bo‘lmaydi, qobiqdagi elektronlarning bittaga kamayishi esa atomni yangi element emas, balki ionga aylantiradi. Yadrodan elektron otilib chiqqanda esa yadro zaryadi bittaga o‘zgaradi. Radioaktiv parchalanishlar natijasida izotoplarning o‘zgarishi Fayans va Soddi tomonidan 1913-yilda yaratilgan siljish qoidalariga muvofiq yuz beradi. Bu qoidalarni quidagicha yozish mumkin: (1.1) ya’ni α -parchalanishda davriy sistemada ikki katak chaproqdagi elementning izotopi hosil bo‘ladi, β – -parchalanish hodisasi (1.2) 7 da esa bir katak o‘ngdagi elementning izotopi hosil bo‘ladi va nihoyat, β + - parchalanishda yoki elektron qamrash protsessida bir katak chapdagi elementning izotopi hosil bo‘ladi, ya’ni (1.3) 1.2- §. Tabiiy va sun’iy radioaktiv elementlar Radioaktiv o‘zgarish hamma vaqt turg‘un izotop hosil bo‘lsihi bilan tugallanavermaydi. Ko‘pchilik hollarda ketma-ket bir necha radioaktiv o‘zgarish kuzatiladi. Bu holda bir-biri bilan qarindoshlik aloqalarida bo‘lgan radioaktiv parchalanishlarning butun bir zanjiri hosil bo‘ladi. Shuning uchun radioaktiv zanjirlar ko‘pincha radioaktiv oilalar deb yuritiladi. Tabiiy radioaktiv izotoplar orasida yarim yemirilish davri yerning yoshiga yaqin bo‘lgan uchta izotop ma’lum. Bularga 238 U ( T 1/2 =4,5·10 9 yil), 235 U ( T 1/2 =7·10 8 yil) va 232 Th ( T 1/2 =1,4·10 10 yil) lar kiradi. Bu izotoplarning hammasi Mendeleev davriy sistemasining oxiridan joy olgan bo‘lib, uchta radioaktiv oilani boshlab beradi. Uran oilasi Mendeelev davriy sistemasida eng barqaror bo‘lgan qo‘rg‘oshinning 206 Pb va 207 Pb izotoplari bilan tugaydi. Har bir oilada massa soni alfa parchalanish natijasida o‘zgaradi. Shuning uchun istalgan oiladagi izotoplarning massa sonlari bir xil formula bilan ifodalanadi: A =4 n + c Bu yerda n va c butun sonlar. Uran oilasi uchun c =2; n esa 51≤ n ≤59 oraliqda; aktinouran oilasi uchun c =3; 51≤ n ≤58 va toriy oilasi uchun c =0; 52≤ n ≤58. c =1 bo‘lgan tabiiy radioaktiv oilani qidirishlar natija bermadi. U keyinchalik sun’iy yo‘l bilan olindi. Bu neptuniy oilasi bo‘lib, boshida neptuniy izotopi turadi. Uning yarim parchalanish davri 2,2·10 6 yilga baravar. Tabiatda uchraydigan radioizotoplarning eng ko‘p tarqalganlari 8 40 K ( T 1/2 =4,5·10 8 yil), 87 Rb ( T 1/2 =6·10 10 yil), 152 Sm ( T 1/2 =2,5·10 11 yil) va boshqalardir. Elementlar davriy sistemasining tabiatda mavjud so‘ngi elementi urandir. Lekin davriy sistemada urandan keyin keladigan bir qancha beqaror elementlar sun’iy yo‘l bilan olinishi mumkin. Ularni transuran elementlari deyiladi. Ular aktinoidlar qatoriga kiradi. Bulardan uchtasi: toriy (Z=90), protaktiniy (Z=91) va uran (Z=92) gina tabiatda turg‘un holatda mavjud. Sun’iy ravishda hosil qilingan transuran elementlar qatoriga quyidagilar kiradi: ameritsiy (Z=95), neptuniy (Z=93), plutoniy (Z=94), kyuriy (Z=96), berkliy (Z=97), kaliforniy (Z=98), eynshteyniy (Z=99), fermiy (Z=100), mendeeleviy (Z=101), nobeliy (Z=102), louransiy (Z=103), kurchatoviy (Z=104). Birinchi transuran elementlar – neptuniy va plutoniy 1940-yilda, nobeliy 1958-yilda va lourensiy 1962-yilda olindi. 1.3- §. Radioaktiv yemirilish qonuni Radioaktiv parchalanish nazariyasi quyidagi tajriba natijasiga asoslanadi. Vaqt birligi oralig‘ida parchalanayotgan radioaktiv modda atomlarning soni shu moddadagi radioaktiv atomlarning umumiy soni N ( t ) ga proporsional bo‘ladi. Masalan, d ( t ) vaqt oralig‘ida atomlar dN ga kamayayotgan bo‘lsa, dN =– λN ( t ) dt bo‘ladi. O‘lchami sek –1 bo‘lgan proporsionallik koeffitsiyenti – λ ni radioaktiv parchalanish doimiysi yoki qisqacha parchalanish doimiysi deyiladi. U radioaktiv izotopning nisbiy kamayish tezligini ko‘rsatadi. Differensial tenglamadagi manfiy ishora vaqt o‘tishi bilan radioaktiv yadrolar sonining kamayishini ko‘rsatadi. Bu tenglamani yechish uchun uni quyidagi ko‘rinishda yozamiz: (1.4) Bu tenglamaning ikkala qismini integrallagandan so‘ng N ( t )= A · e – λt ekanini topamiz. Integrallash doimiysi boshlang‘ich shartlardan topiladi: t = t 0 bo‘lganda 9 radioaktiv atomlar soni N 0 ga teng bo‘ladi. Shuning uchun A = N 0 natijada radioaktiv parchalanish qonunini ifodalovchi tenglama hosil bo‘ladi: (1.5) Bu qonun juda ko‘pchilik radioaktiv izotoplar uchun o‘rinlidir. Yarim parchalanish davridan so‘ng radioaktiv yadrolar soni ikki baravar kamayganligidan λ va t orasidagi bog‘lanish quyidagicha bo‘ladi: ya’ni (1.6) 1/ λ nisbat τ deb belgilanadi va radioaktiv izotoplarning o‘rtacha yashash vaqtini ko‘rsatadi. Binobarin, T =0,693 τ . (1.6)-tenglamadan o‘lchash vaqtida radioaktiv yadrolarning soni N sezilarli darajada o‘zgarmaydigan, katta yarim parchalanish davrlarini aniqlashda foydalanish mumkin. Agar radioaktiv moddaning miqdori ma’lum bo‘lsa, u holda dt vaqt ichidagi parchalanish sonini o‘lchab T ni aniqlash qiyin emas. Masalan, 1gramm radiy bir sekundda 3.7·10 10 ta zarra sochadi. U holda y 1.4- § . Radioaktiv nurlanishlarning biologik ta’siri Radioaktiv moddalarning nurlanishi barcha tirik organizmlarga ta’sir ko‘rsatadi. Organism hujayralarining hayot faoliyatiniizdan chiqarish uchun energiyasi batamom yutilganda jismning temperaturasini 0.001 0 C gina ko‘tara oladigan kuchsiz nurlanish kifoya qiladi. Nurlanish intensivligi juda oz bo‘lganida hujayraga jiddiy shikast yetkazishi va nur kasalligini keltirib chiqarish mumkin. Nurlanish intensivligi katta bo‘lganida tirk organism nobud bo‘ladi. Nurlanishda hujayralarning yadrolari parchalanadi, atom va molekulalari ionlashadi. Shuning uchun nurlanish birinchi navbatda ilikni shikastlaydi, buning natijasida qon hosil bo‘lish jarayoni buziladi. So‘ngra ovqat hazm qilish yo‘lining va boshqa a’zolarning hujayralari shikastlanadi. Nurlanish naslga kuchli ta’sir ko‘rsatadi. 10 Tirik organizmlarga nurlanishlarning ta’siri nurlanish dozasi bilan harakterlanadi. Yutilgan nurlanish dozasi deb yutilgan ionlovchi nurlanish energiyasining nurlanayotgan modda massasiga nisbatiga aytiladi: XB da yutilgan nurlanish dozasi Grey (Gr) hisobida o‘lchanadi. 1Gr=1J/1kg. Tabiiy radiatsiya foni yiliga bir odamga 2·10 –3 Gr to‘g‘ri keladi. Nurlanish bilan ishlaydigan kishilar uchun ruxsat etilishi mumkin bo‘lgan doza uchun 0.005 Gr belgilangan. Qisqa muddat ichida olingan 3-10 Gr nurlanish dozasi o‘limga olib keladi. 1.5 - § . Tuproqda uran, radiy, toriy, kaliy, uglerod va boshqa radioaktiv elementlar Fan olamida uran elementining radioaktivlik xususiyatini 1896-yilda fransiyalik olim, buyuk fizik Anri Bekkerel isbotlaganligi ma’lum. Shundan beri 100 yildan k o‘ pro q vaqt o‘ tdi, radioaktivlik sohasidagi bilimlarning evolyutsiyasi va in q iloblari tufayli yadro fizikasining yangi-yangi y o‘ nalishlari ochildi. Bu borada buyuk olim Albert Eynshteyn shunday deydi: «radioaktivlikning kashf etilishini olovni kashf etilishi bilan tenglashtirish mumkin. Bu, ya’ni radioaktivlikning ochilishi fandagi eng inqilobiy kashfiyot h isoblanadi ». Radioaktivlik sohasidagi ilmlarimiz chuqurlashgan sayin uning a h amiyati, mo h iyati qanchalik rivojlanib borishini asta sekinlik bilan tushunib boraveramiz. Bu hodisaning ijobiy, salbiy tomonlari ham hamon k o‘ pro q ochilib boraveradi, bunga bugungi kunda shubha y o‘q . Radioaktivlik xossalari, sabablari turli soha olimlari, turli ilm-fan namoyondalari tomonidan o‘ rganilmo q da. Jumladan, tuproq kimyosi uchun ham bu soha nisbatan yangi va juda zarur yo‘nalish hisoblanadi. Bunga sabab radioaktivlik, eng avvalo, radioaktiv elementlar bilan bog‘liq. 11 Radioaktiv elementlarning katta guruhi tabiiy holda har xil minerallar tarkibida uchraydi. Minerallar va tog‘ jinslari esa vaqt o‘tishi bilan, qator nurash jarayonlari orqali har xil tuproqlar uchun onalik jinslari rolini o‘ ynaydi. O‘z navbatida tuproqning qator xossa va xususiyatlari genezisi onalik jinsi hisoblanadi. Demak, tuproqlar ham radioaktivlikka ega bo‘ladi. Lekin tuproqlarning radioaktivligi tuproq tarkibidagi radioaktiv elementlarning miqdori va sifatiga bog‘liq. Tuproq radioaktivligi tuproqdagi radioaktiv elementlarning tabiiy yoki sun’iy yo‘llar bilan paydo bo‘lishidan kelib chiqadi. Radioaktivlik odatda tuproqdagi shu radioaktiv elementning yadrosini boshqa elementga aylanishi yoki parchalanishi bilan ifodalanadi. O‘lchov birligi asosida Si sistemasida bekkerell qabul qilingan bo‘lib, 1 Bk=1 sekund davomida 1 marotaba parchalanishga teng, ya’ni Bk=1 parchalanish, sekund yoki faollikni maxsus birligi tariqasida - kyuri bilan ko‘rsatiladi. Bunda 1 Ku=3,7  10 10 Bk. Tupro q radioaktivligini ng asosiy qismi tabiiy radioaktiv elementlar bilan bo g‘ li q b o‘ lib, ular 2 guruhga b o‘ linadi. 1. Birlamchi radioaktiv elementlar tuproq hosil b o‘ lish jarayonida onalik jinsdan tuproqqa o‘ tgan. Bundan tashqarii, bu guruhga geokimyoviy oqimlar bilan kelgan radioaktiv elementlar ham kiradi. Geokimyoviy oqim deganda atmosfera, gidrosfera, litosfera kabi geosistemalarda elementlarning migratsiyasi nazarda tutiladi. Ayni vaqtda bu element radioaktiv element bo‘lishi mumkin. 2. Kosmogen radioaktiv elementlar deganda, bevosita atmosferadan, stabil elementlarni kosmik nurlar bilan o‘ zaro ta’siri natijasida hosil b o‘ lgan radioaktiv elementlarni yerga qaytishi, ya’ni tuproqqa qaytishi, t o‘ planishi natijasidagi radioaktivlik tushuniladi. Tabiiy radioaktiv elementlar tuproqdagi faollikni 1000 Bk 1 kg gacha yetkazadi, ya’ni dunyoviy ma’lumotlarda 1 kg tuproqdagi radioaktivlik 1000 Bk 12 gacha kuzatilgan. Tuproq tarkibidagi radioaktiv elementlarning konsentratsiyasi esa xilma-xil bo‘lib, har xil tuproqlardagi o‘ zaro farqi 100 baravargacha yetadi. 1.6 - § . Tuproqlardagi radioaktiv izotoplar to‘g‘risida Tabiiy radioaktivlikning katta qismi radioizotoplar yoki radionuklidlar, ayniqsa og‘ir elementlarning izotopi va radionuklidlari bilan bog‘liq. Bunga tartib nomeri 82 dan katta b o‘ lgan uranning radioaktiv oilalari kiradi. Ularni boshlovchi U 238 bo‘lib, uning yarim parchalanish davri, ya’ni T 1/2 - 4,5·10 9 yilga teng. Aktiniy buni boshlovchi U 235 -ni T 1/2 -7,1·10 8 yil, buni ng b oshlan g‘ ich elementi Th 232 bo‘lib, T 1/2 -1,4·10 18 yilga teng. Bu uchchala radioaktiv guruh o‘z navbatida parchalanish jarayonida U 238 — 17, aktiniy—14, toriy esa 12 tadan radioaktiv izotoplarini h osil qiladilar. H osil b o‘ lgan radioizotoplar asosan alfa zarracha, ba’zilari esa betta va gamma zarrachalarni nur tariqasida chiqaradi. Bu uchala guruhning oxirgi mahsuloti nisbatan stabil b o‘ lgan, ya’ni parchalanmaydigan Pb 286 , Pb 287 , Pb 288 h isoblanadi. Izotoplarning k o‘ pchiligi qisqa vaqt yashaydi, ya’ni q is q a vaqt ichida boshqa izotopga yoki elementga aylanib qoladi. Tuproqda asosan tabiiy radioaktiv moddalar, ya’ni elementlardan uran, radiy, toriy, kaliy —40 va rubidiy —87, uglerod— 14, tritiylar uchraydi. URAN. Tabiiy uran asosan uning izotoplari b o‘ lgan U 237 (0,0058%), U 235 (0,71%), U 238 (99,28%)larni yig‘indisidan iborat. Uran k o‘ pchilik tog‘ jinslari slanetslar, o h aktoshlar, fosforitlar tarkibiga kirib, ular bilan birgalikda uchraydi. Tuproqda doimo uran mavjud. Fosfatli jinslarda uran miqdori 1,2·10 -4 g bo‘ladi. Fosforitlarda uranni ng ko‘ pligi fosforli o‘g‘itlarda o‘z aksini topadi. Sabab superfosfat va boshqa fosforli o‘g‘itlar asosan fosforitdan tayyorlanadi. 13 Uran birlamchi va ikkilamchi minerallar tarkibiga kiradi. H ozirgi kunda bu element tarkibiga 100 dan ko‘p minerallar kirishi aniqlangan. Ularning ayrimlari quyidagi jadvalda keltirilgan. 1.1-jadval Uranli ba’zi minerallar Nomi Formulasi Uran miqdori, % Uraninit UO 2 45-85 Karnotit K 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 ·nH 2 O 55 Otenit Ca(UO 2 ) 2 (PO) 2 nH 2 O 45-55 Tyuyamunit Ca(UO 2 ) 2 (VO 4 )-nH 2 O 50 Samarskit (U, I, Ca, Th, Fe)(Nb,Ta) 2 O 6 8-16 Brannerit (U, I, Ca, Th) 3 Ti 5 O 6  40 Davidit (U, Fe, Cl) (Ti, Fe, V, Cr) 3 (O,OH) 7 - Kazolit Pb(UO 2 ) 2 SiO 4 -H 2 O 7-40 Uranofan Ca(U O 2 ) 2 Si 2 O 7 -6H 2 O 57 Terbernit Cu(UO 2 )(PO 4 ) 2' nH 2 O 50 Koffinit U(SiO 4 ) x (OH) 4x — Seynerit Cu(UO 2 ) 2 (AsO 4 ) 2 -nH 2 O 50-53 Tuxnolit Uran oksidi va o‘ zgaruvchan uglevodorodli birikmalari Minerallashgan suvlar tarkibida uranning quyidagi ionlari U +3 , U +4 , UO 2 + , UO -2 mavjud bo‘ladi. H ozirgi kunda uran va uning mahsulotlaridan qishloq x o‘ jaligida bevosita fodalanilmaydi. Ilmiy maqsadlarda uran va uning hosilalaridan foydalanish birmuncha yo‘lga qo‘yilgan. RADIY. U 238 - ni emirilishi davridagi oraliq modda bo‘lib, tuproqda juda oz miqdorda, ya’ni izlar tariqasida ko‘rinadi, xolos. Uning mi q dorini ani q lash q iyin. Ra 22b ni yarim y emirilish davri T 1 / 2 1600 yilga teng. Biofil element sanalgan Ca va Mg larni ng kimyoviy analogi sanaladi. Ishqoriy y er metallari q atorida turadi. 14 U 238 oilasiga mansub Ra uranli minerallar tarkibida uchraydi. Yer p o‘ stidagi radiy miqdori 1,8  10 7 t. ni, okeandagi miqdori esa 2  10 4 t. ni tashkil q iladi. Radiy bariyga o‘ xshash element b o‘ lib, undan faolro q . Radiyning galloidlari, nitratli va nitritli tuzlari, sulfidlari suvda eriydi va migratsiyalandi. RaSO 4 , Ra 3 (PO 4 ) 2 lar suvda kam eriydi va shu bois suvdagi migratsiya koeffitsientlari ham kichik. TORIY. Nordon jinslarda, slanetslarda k o‘ p uchraydi. Toriyning o‘zi tuproqda, tuproq-o‘simlik tizimida deyarli harakat qilmaydi, ya’ni migratsiyalanmaydi. Ammo tuproq radioaktivligi sohasidagi izlanishda undan hosil bo‘ladigan izotoplarini va o‘zini o‘rganish katta ahamiyat kasb yetadi. Sirkon, monatsit kabi minerallarda toriy, uran ko‘p ZrSiO 4 , CePO 4 sa q lanadi, sabab bu minerallar deyarli nuramaydi. 1.2- jadval Toriyli minerallar Nomi Formulasi ThO 2 , % Monatsit (Th, Ce, U, La)PO 4 10 -3 Torit ThSiO 4 81,5 Torogulit Th(SiO 4 )l-x(OH)4x 24,58 Toriakit ThO 2 - Sheralit (Th,Ca,Ce)(PO 4 , SiO 4 ) 30 Pilbarit ThO 2 ·UO 2 ·PbO 2 ·2SiO 2 ·4H 2 O 31 Yegginit (Th, Ca, Ce, Fe)(Ti, Nb) 2 O 6 17 Fergyussonit (Th, I, Er, Se, Li)(Nb,Ta, Ti)O 4 5 Toriy tabiatda ko‘p tarqalgan element b o‘ lib , uning yer p o‘ stidagi klarki 8·10 -4 % tashkil qiladi. Toriyning dengiz suvlaridagi mi q dori 4·10 -8 % ga teng. Toriy tar q o q elementlar q atoridan joy oladi. U q uyidagi minerallar tarkibiga kiradi. 15 Shuni alo h ida ta’kidlash kerakki, ishqoriy metallarning karbonatlarida, organik kislotalarni ng t uzlarida Th(OH) 4 yaxshi eriydi . Demak, sodali sho‘rxoklarda toriyni uchratish mumkin. Toriyning nitratli, sulfatli, xloridli tuzlari suvda eriydi va migratsiyaladi. Toriyning xromatlari, fosfatlari, oksikarbonatlari va boshqa bir qancha murakkab tuzlari suvda erimaydi. Karbonatli barerlarda to‘planishi ham mumkin. KALIY - 40. Tuproqdagi radioaktivlikning hammasini 100% desak, shuning 50% miqdorini K - 40 belgilaydi. Buni yarim y emirilish davri T 1 / 2 + 1,3  10 9 . Buning y emirilishida betta zarrachalar va gamma nur chiqadi. Bundan keyingi o‘rinda Rb 87 turadi. Uning yarim parchalanish davri T 1 / 2 = 5  10 10 yil. Odatda kaliy -40 ni aniqlash oson, buning uchun yalpi kaliy aniqlanadi va uni 0,0119% K-40 ni tashkil qiladi. Hisob-kitoblarga ko‘ra, O‘zbekiston tuproqlarida radioaktiv kaliyning miqdori quyidagicha bo‘ladi. 1.1-diagramma Bo‘z-voha, o‘tloqi-voha tuproqlaridagi radioaktiv kaliy miqdori % Radioaktiv kaliy tuproqlarni, tog‘ jinslarni nisbiy va absolyut yoshlarini aniqlashda qo‘ llaniladi. UGLEROD-14. Asosan kosmogen izotop b o‘ lib, tuproqda nisbatan kam yashaydi. Yarim parchalanish davri (T 1 / 2 + 5760 yil). Bulardan boshqa kosmogen izotop tariqasida tritiy, ya’ni vodorodni juda og‘ir izotopi b o‘ lib atmosferada N 14 ni geliy bilan bombardimon qilinishida hosil b o‘ ladi. 16 Yer p o‘ stida uglerodning uch xildagi izotoplari ma’lum. Ulardan ikki xili C 12 va C 13 nisbatan stabil, ya’ni turg‘un. C 14 esa radioaktivlik jihatdan boshqalardan ustun, yarim yemirilish davri 5760 yilni tashkil qiladi. Fotosintez jarayonida o‘ simliklar uglerodning yengil izotoplarini o‘ zlashtiradi. C 12 :C 13 nisbatan turli geologik va tuproq izlanishlarida foydalanish mumkin. C 14 yordamida esa bevosita tog‘ jinslari, minerallar va tuproqning yoshini aniqlash mumkin. Keyingi vaqtlarda bu element orqali tuproq gumusining yoshini aniqlash yaxshi yo‘lga qo‘yilgan bo‘lib, bu hozirgi kunda asosiy usul hisoblanadi. Tuproqning yoshini aniqlashda uning gumusi tarkibidagi uglerod izotopidan foydalanish yaxshi natijalar beradi. Tuproqshunoslikning asoschisi V.V.Dokuchayev vaqt, ya’ni yerning yoshiga juda katta e’tibor berib, uni tuproqni vujudga keltiruvchi asosiy omillardan biri ekanligini isbot qilgan edi. Radiouglerod usuli yordamida yerning yoshini aniqlash sohasidagi dastlabki ishlar ko‘milgan geologik yotqiziqlar bilan bog‘liq bo‘lib, bu ishni Groningen laboratoriyasi xodimlari bajarishgan. Avstriyadagi lyossli jinslardan hosil bo‘lgan tuproqlarninng yoshi 32-42 ming yilga tengligi 500-600 yil xatolik bilan aniqlangan. Gumus tarkibidagi radiouglerod gumusning qaysi qismida qancha vaqtgacha, qanday holatlarda saqlanib turishi ilmiy muammolardan biri. Hozirgi kunda ko‘pchilik olimlar fikriga ko‘ra, uglerodning faol izotopi gumin kislotasining tarkibida zanjirning mustahkam qismida joylashadi. Tuproq gumusi tarkibining tarkibiy qismi bo‘lgan gumin kislotalari orqali gumus hamda tuproq yoshini aniqlashda qiziqarli qonuniyatlar, ya’ni tuproqning yoshi, uning ustki qatlamlaridan ichki qatlamlari tomon ortib borishi aniqlangan. Buni quyida Kursk qora tuproqlari misolida ko‘rishimiz mumkin. 1.3- jadval Kursk qora tuproqlari yoshi, yil. Gumus 10-20 sm 30-40 sm 50 - 60 sm 70-80 sm 140-150 sm 17 fraksiyalari Gumin kislotalari 1680+80 2950+80 2970+110 4020+90 6700+100 Gumin 1100+70 — 1230+180 2970+90 — Bu tartib, ya’ni tupro q qatlamlarini ng yoshining o‘ zgarishi sug‘oriladigan, qadimdan dehqonchilik qilinadigan tuproqlarga to‘g‘ri kelmaydi. Sabab bu tuproqlar qishloq x o‘ jaligi mahsulotlarini yetishtirish jarayonida ma’lum darajada o‘zgaradi. Ya’ni qatlamlardagi tuproqlar aralashadi, shu bois bu qatlamlarning yoshi bir-biriga yaqin kelishi mumkin. Bunday hodisani eskidan sug‘oriladigan voha tuproqlarida kuzatish mumkin. B o‘ z - vo h a tupro q larining yoshi ayrim ma’lumotlarga ko‘ra yetmish ming yil atrofida hisoblanadi. Bu borada yana shuni alohida qayd qilish kerakki, ustki qatlamlarda hosil b o‘ lgan gumus yoshi nisbatan kichik b o‘ ladi . Ayni vaqtda «geteroxron», har xil yoshli bo‘lishi mumkin. Bunday deyishimizga sabab hozircha yangi hosil bo‘lgan, nisbatan yosh gumusning yoshini katta bo‘lgan gumusdan analiz vaqtida ajratib bo‘lmaydi. Ularning yoshi orqaligina farqlash mumkin. Hozirgi kunda radiouglerod usuli yordamida O‘zbekistonda tarqalgan tuproq tiplari tipchalarining yoshini aniqlash, evolyutsiyasini va boshqa xossalarini o‘rganish katta ilmiy va amaliy ahamiyat kasb yetadi. 1.7 - § . Tuproqlarda tabiiy radioaktiv elementlar (TRE) ning migratsiyasi K o‘ p yashovchi izotoplar bilan ularning tog‘ jinslari va tuproqdagi miqdorlari orasida bo g‘ li q lik bor. Granitlarda, gillarda 11-18  10 -6 g/t Th, 75  10 -6 g /t Rb 87 , 3  10 -6 g /t K 48 , (3-4)  10 -6 g/t U bor. Bu mi q dorlar ularning litosferadagi klarklariga ya q in keladi. Tupro q larda esa o‘ zaro far q b o‘ ladi. Tuproq bilan ona jins o‘rtasida ham. Karbonatli 18 ellyuviylarda hosil bo‘lgan tuproqda tabiiy radioaktivlik elementlarining miqdori ona jinsga nisbatan bir necha marotaba ko‘p. Bunga sabab ona jins rolini o‘ynagan karbonatlarning nurashi bo‘lib, ularning nurashida harakatga tushgan «TRE» (tuproq radioaktiv elementlari) tuproqda ko‘payadi. Torfli tuproqlarda ham shu hodisani k o‘ rishimiz mumkin. Radioaktivlik elementlarni ng tu pro q kesmasidagi vertikal taqsimoti tupro q h osil b o‘ lish jarayonidagi xususiylikka bo g‘ li q . Karbonatli tuproqlarning gumusli qatlamida «TRE» kesma b o‘ ylab kamayib boradi. Podzollanishda, sho‘rtoblanishda, gleylanishda TRE lar illyuvial qatlamda to‘planadi, ellyuvial gorizontda kamayadi. Illyuvial qatlamda ellyuvialga nisbatan «TRE» miqdori 1,5-3 marotaba k o‘ payadi. Umuman oladigan bo‘lsak, «TRE» tuproqdagi Fe, Al oksidlari bilan zich korrelyatsiyalanadi. Demak, r=0+1 orali g‘ ida b o‘ ladi. Tuproqlarda radioaktiv elementar taqsimoti element turi, tupro q tipi va xossalariga ko‘ra har xil b o‘ ladi. Bu o‘zgarishni quyidagi d i a gramma ma’lumotlaridan ham ko‘rish mumkin. Radioaktiv elementlarning tuproqlardagi miqdorlaring bunday holatda o‘ zgarish sabablari ko‘p bo‘lib, ularga tupro q va element xossalaridan tashqari bu elementlarning suvdagi harakat intensivligini ham kiritish mumkin. 1.2 -diagramma Tuproqlarda radioaktiv elementlar miqdori, Bk / kg. 19 Bu kattalikka ko‘ra ular U>Ra>Th shaklida joylashadi. Radioaktiv kaliy uchun esa hali suvdagi harakat intensivligi aniqlanmagan. O‘ rganilgan tuproqlar ichida gidromorf tuproqlar nisbatan uranga boy. Sababi uran suvda yaxshi harakat qiladi hamda gidromorf tuproqlar relef jihatdan pastda joylashgan bo‘lib, uranni akumulyatsiya qiladi. Ra:U, Th:U nisbat tuproq hosil b o‘ lish jarayonini belgilaydi. Bu qoida gidromorf tuproqlar uchungina t o‘g‘ ri b o‘ lib boshqalarida sezilmaydi. 20 1.8 - § . Radioaktiv izotoplar yordamida tuproq va tog‘ jinslarining yoshini aniqlash Tabiiy radioaktivlik tog‘ jinslari va tuproq yoshini aniqlashda ishlatiladi. Bunda yoshni aniqlash izotop miqdorini shu izotopning oxirgi mahsulotining miqdoriga nisbati bilan aniqlanadi. H ozirda uran — qo‘ r g‘ oshin, kaliy — argon, rubidiy — stronsiy, radiouglerod usullari keng qo‘ llaniladi. Bulardan tuproq yoshini aniqlashda radiouglerod usuli qo‘llaniladi, xolos. Qolganlari tog‘ jinslari, ona jinslarining yoshini aniqlashda ishlatiladi. Bunga sabab tuproq hali nisbatan yosh bo‘lib, tog‘ jinslarining yoshi esa katta, U-Pb, K-Ar, Rb-Sr, usullari bir necha million yillarni o‘z ichiga olib aniqlay oladi. U-Pb usulida U -ni izotoplarining yemirilishidan Pb hosil b o‘ lishi nazarda tutiladi. Bunda ixtiyoriy uran izotopini aniqlab shu izotopning oxirgi mahsulotiga mos qo‘rg‘oshin miqdori aniqlanib nisbati olinsa, yoshning funksiyasi kelib chiqadi. Qolgan usullardan ham shunday foydalanish mumkin. Radiouglerod usuli tuproq yoshini 70000 yil bilan 100000 yil oralig‘idagisini aniqlay oladi. 3000-8000 yil oralig‘idagi yoshda katta aniqlik beradi. Bu usulda gumus va uning tarkibiy qismlarining yoshini aniqlash ham mumkin. Bu ko‘milgan tuproqlar uchun qulay metod bo‘lib, yoshni katta aniqlikda aniqlab beradi. Dobrovolskiy ma’lumotlariga ko‘ra, eng yosh tuproqlar qatorida (bir necha 100) podzol tuproqlari, eng yoshi katta tuproqlar (bir necha 1000 yil) qora tuproqlar turadi. 1.9 - § . Tuproq qoplamining radioaktiv elementlar bilan ifloslanishi 21 Tuproqlarning radioaktiv elementlar bilan ifloslanishi 1950-yillarda kuzatilgan. Bu vaqtga kelib yadro qurolini sinash avj olib, ana shu qurol orqali tuproqlar ifloslangan. H ozir esa yadro q urolidan tinchlik ma q sadida foydalanish y o‘ llari k o‘ paydi . D emak , muhit ifloslanishi xavfi oshdi. Bularga AES lar, atom muz yorar kemalari, uran shaxtalari, rudniklar, zavodlar va boshqalar kiradi. Slane s bilan ishlaydigan issiqlik elektr stansiyalari, ko‘mir, neft yoqilishi va boshqalar ham atrof muhitni radioaktiv elementlar bilan ifloslaydi. Hozirgi kunda yangi-yangi aniq ifloslangan maydonlar Chernobil, Sempalatinsk, Nevadalar ifloslangan maydonlar hisoblanadi. Radioaktiv ifloslanishda xarakterli tuproq xususiyatlaridan: pH, gumus, ozuqa elementlari va boshqa xususiyatlari o‘zgarmaydi. Faqat shu zarrachaning, ya’ni radioaktiv elementning ruxsat etilgan konsentratsiyasi tuproqda, o‘simlikda o‘zgarishi mumkin. Tuproqni ng i floslanishida unda uzoq yashaydigan izotoplarning roli katta. Bularga: Sr 90 , I 129 , Cs 137 , Ce 144 , Ra 226 , Th 292 , U 238 ,Ru 239 lar kiradi. Bularning tuproqdagi h arakatchanligi q uyidagicha: Sr 90 >Ru 106 >Cs 137 > C e 144 >l 12 9 >Pu 239 . Tuproqning o‘z-o‘zini tozalash q obiliyati elementning migratsiya jadalligiga va y emirilish tezligiga bog‘liq b o‘ ladi. Antropogen radionuklidlar tuproqni ustki qatlamiga yoki yuzasiga tushadi. Shu sababli og‘ir tuproqlarda yog‘in kam tushadigan mintaqalarda taxminan 10 sm qalinlik atrofida saqlanadi. Demak yuzada to‘planadi, akkumulyatsiyalanadi. Bu esa juda xavfli. Faqat yengil tuproqlardagina 10-15 yil davomida 40-50 sm chuqurga tushishi mumkin. Hozirgi hisob-kitoblarga qaraganda tuproqning yarim tozalanish davri, radionuklidni 0,4- 0,7 va 0,5 y emirilish davriga to‘g‘ri keladi. Og‘ir tuproqlarning yuqori darajada gumusli tuproqlarning o‘z-o‘zini tozalashi nisbatan qiyin. Sabab radionuklidlar bunday tuproqlarga yaxshi yutiladi natijada kuchsiz migratsiyalanadi. 22 Sho‘r tuproqlarga radionuklidlar kam yutiladi va kam saqlanadi. Tog‘li tuproqlarda buning aksi. Tuproqning radioaktiv elementlar bilan ifloslanishi quyidagi hollarda faollashadi: ko‘mirni yoqishda (Ra, U, Th), yadro qurollarining portlashida (Sr 90 , Sr 89 , Cs 137 , U 291 , Ru 106 , Ce 144 ), yadro reaktorlaridan foydalanishda (Ca 45 , Fe 55 , C 14 ), AES lar ta’sirida (transuranitlar). Bu elementlarning hammasi radioaktivlik xossalariga ega, shu bois bular bilan ifloslangan tuproqlar va ozuqa zanjirini to‘la o‘rganilishi maqsadga muvofiq hisoblanadi. Bundan tashqari hozirgi kunda qishloq xo‘jaligida N 13 , Mg 28 , P 32 , P 33 , S 35 , K 41 , Ca 45 va boshqalar turli maqsadlarda qo‘ llaniladi. Bu ishda nihoyat katta ehtiyotlik hamda bilimdonlik talab etiladi. Aks holda tezda tuproq va u orqali landshaftning boshqa bloklari ifloslanadi. Tuproqning ifloslantiruvchi omillari, ya’ni radioaktiv elementlarni aniqlash qimmatbaho texnika va katta bilimga muhtoj. Bu borada keyinchalik mass-spektrlar ishini avtomatlashtirishda va undan foydalanishni osonlashtirishda mini-kompyuterlar, mikroprotsessorlardan foydalanish yaxshi natija beradi. Bu radioaktiv elementlarning miqdorini nisbatan yuqori sifatli darajada aniqlash va vaqtni tejashga olib keladi. 1.10 - § . Tuproq va suvning radioaktivligi Yer bag‘rida uran o‘rtacha – 2,6  10 –10 mg/g, radiy – 9  10 –10 mg/g va kaliy – 2,5 mg/g miqdorni tashkil qiladi. Dengiz va okean suvlarida esa uran miqdori doimiy bo‘lib, taqriban 10 –25  10 –6 % ni tashkil etadi. Ba’zi hollarda uran miqdori dengiz suvlarida nisbatan bir necha o‘’n marta ko‘p bo‘ladi. Daryo suvida uran miqdori 10 –7 % ni tashkil etadi. Tabiiy suvlarda toriy miqdori uranga nisbatan ancha kam bo‘ladi. Uran tog‘ jinslari paydo bo‘ladigan yerlarda, har xil shamollar natijasida eritmalarga o‘tib ko‘l, dengiz va okeanlarga tarqaladi. Bir qismi esa loyqalarga aralashib, har xil cho‘kmalar hosil qiladi. Tuproqda radioaktiv 23 elementlarning asosiy manbai tuproqni tashkil qiluvchi tog‘ jinslari hisoblanadi. Tuproqning radioaktivligi shu tuproqni hosil qilgan tog‘ jinslari radioaktivligiga bog‘liq bo‘ladi. Masalan, magnitik jismlarning buzilishi natijasida hosil bo‘luvchi tuproqda uran, toriy, radiy, kaliy radioaktiv elementlari ko‘p bo‘ladi. Radioaktiv rudalar olinadigan shaxtalar atrofidagi tuproqo‘larda toriy radioaktiv elementlari ancha ko‘p bo‘ladi. Umuman olganda, tuproqning radioaktivligiga asosan undagi uran, toriy, kaliy miqdorlari bilan aniqlanadi. Barcha tog‘ jinslarida, shu jinslardan hosil bo‘lgan tuproqlarda uchraydigan uran, toriy radioaktiv oilalariga kirmaydigan radioaktiv izotoplar ham tuproq radioaktivligiga oz bo‘lsada o‘z hissasini qo‘shadi. Bunday radioaktiv izotoplarning yarim yemirilish davrlari katta (10 18 yilgacha) bo‘lganligi sababli ularning radioaktivligi kuchsiz darajadadir. Tabiiy radioaktiv elementlardan, ya’ni uran va toriy radioaktiv oilalaridan tashqari, aktinouran oilasi ham mavjud bo‘lib, bu oilani sun’iy yo‘l bilan yaratishgan. Aktinouran oilasi tabiiy holda uchramaydi. Ba’zi bir radioaktiv elementlar har xil yo‘llar bilan tuproqqa kelib tushib tursa, boshqa bir qismi turli faktorlar ta’sirida undan ketib turadi. Masalan, 137 Cs radioaktiv elementi sun’iy bo‘lib, u turli radioaktiv portlashlar natijasida Yer yuziga tarqaladi. Tuproqning bitta nurlanishi asosan undagi 40 K miqdori bilan belgilanadi. 1.11- §. Suvning radioaktivligi Yer yuzasidagi suv miqdorining 93,96% ini okean va dengiz suvlari, 1,65% ini muzlikdagi suvlar, 4,12% ini yer osti suvlari, 0,026% ini ko‘l suvlari, 0,0001% ini o‘simlik va jonli mavjudotlar tanasidagi suvlar tashkil qiladi. Bularning ichida chuchuk suvlar faqat 2% ga yaqin miqdorni tashkil etadi. BMT ning ma’lumotiga qaraganda, hozirgi davrning o‘zida shahar aholisining 23%, qishloq aholisining 80% sifatli ichimlik suvi bilan ta’minlangan. 24 Sifatsiz suv iste’mol qilish natijasida yiliga 500 million kishi kasallanadi. Jumladan, turli xil uran konlarining mavjudligi, yer ostidagi haroratning yuqoriligi tufayli turli xil buloq suvlari va ichimlik suvlarining radiasiyalanishiga sabab bo‘lmoqda. Suvlarning radioaktivligi suvlar tarkibidagi radionuklidlar miqdori bilan xarakterlanadi. Okean, dengiz, daryo, quduq, buloq suvlari tarkibida ozmi- ko‘pmi miqdorda erigan radionuklidlar bo‘ladi. Suvlar oqib o‘tganda tuproq va tog‘ jinslarida bo‘lgan tabiiy radionuklidlar yuviladi va suv tarkibiga o‘tadi. Tabiatni o‘rganish bo‘yicha olib borilgan tadqiqotlarda suvlar tarkibida uran, radiy, radon, kaliy va oz miqdorda bo‘lsada toriy radionuklidlari borligi aniqlangan. Tabiatdagi suvlarda uran miqdori o‘rtacha – 10 –5  10 –6 %, kaliy-40 – 0,035%, toriy – 2  10 –8 %, radiy 1  10 –13 % ni tashkil qiladi. Uran va toriyning suvlardagi miqdori tuproq va tog‘ jinslaridagi miqdorga qaraganda 10 3  10 4 marta kam. Suvlarda radioaktiv oilalarning ona va hosilaviy radioaktiv elementlarning orasidagi asriy muvozanatning keskin buzilishi kuzatiladi. Ko‘pchilik suvlarda radiyga qaraganda uran ko‘proq miqdorda uchraydi. Kontinental suvlarda radiyga qaraganda radon miqdori ko‘proq kuzatiladi. Atrof-muhit suvlarida tabiiy radionuklidlardan tashqari sun’iy radionuklidlar ham aniqlanishi mumkin. 25 II BOB. SSINTILLYATSION DETEKTOR VA ULARNING ISHLATILISHI 2.1-§. Ssintillyatsiya usuli. Organik va noorganik ssintillyatorlarning fizik xususiyatlari 1. Ssintillyatsiya usuli. Lyuminestsensiyalanish xususiyatiga ega bo‘lgan muhitdan zarra o‘tganda, qisqa muddatli kuchsiz yorug‘lik nuri paydo bo‘ladi. Bu yorug‘lik nuri ssintillyatsion schyotchikda qayd qilinadi. Bu usulni 1903-yilda Vilyam Kruks taklif qilgan. Gaz to‘ldirilgan detektorda asosiy rolni yadro nurlanishi ta’sirida vujudga keladigan elektr zaryadlari o‘ynasa, ssintillyatsiya schyotchigida nurlanishni qayd qilish o‘tgan zarra yo‘lidagi atom va molekulalarning uyg‘onishiga asoslanadi. Uyg‘ongan atomlar juda qisqa vaqt 10 –6 –10 –8 s yashaydi va elektromagnit nur chiqarib, asosiy holatiga qaytadi. Fosforda bu nurlanish chastotasi spektrining bir qismi yorug‘lik sohasiga to‘g‘ri keladi. Shuning uchun zaryadlangan zarra bu muhitdan o‘tganda kuchsiz yorug‘lik nuri tarqaladi. Shular asosida ssintillyatsiya schyotchiklari yasaladi. 1934-yilda L.A.Kubetskiy tomonidan yaratilgan fotoelektron kuchaytirgich (FEK) mazkur schyotchiklarda ishlatila boshlagach, schyotchiklarning afzalligi ortib ketdi. Zamonaviy ssintillyatsion schyotchikning qanday qismlardan tuzilganligi 2.1-rasmda ko‘rsatilgan. Ssintillyatsiya schyotchiklarining sifati va qo‘llanilishi sohasi ko‘p jihatidan unda ishlatiladigan fosfor-kristallning muayyan xossasiga, chunonchi, konversiya xususiyatiga, boshqacha aytganda, yutilgan zarra energiyasini yorug‘lik energiyasiga aylantira olish xususiyatiga bog‘liq. Fosfor- kristall yutilgan zarra energiyasining bir qismini yorug‘lik energiyasiga aylantiradi. NaI ( Tl ) kristallining bu qobiliyati kuchliroq; u yutilgan energiyaning undan bir qismini yorug‘lik energiyasiga aylantiradi. 26 2.1- rasm . Ssintillyatsiya schyotchigi . Fosforning yorug ‘ lik chiqarish darajasining yutilgan har xil zarralar energiyasiga bog ‘ liqligi katta ahamiyatga ega . Ko‘pchilik fosforlar yutilgan energiyaga proporsional ravishda yorug‘lik energiyasi chiqaradi. Ammo bunday proporsionallikning og‘ir zarralarga daxli yo‘q; masalan,  -zarra uchun bunday bog‘lanish chiziqli bo‘lmagan qonunga buysunadi. Fosforning yorug‘lik chiqarish intensivligi ( I ) vaqtga bog‘liq (2.2-rasm). 2.2-rasm. Fosfordagi yorug‘lik intensivligining vaqt bo‘yicha o‘zgarishi. Forfor-kristallga zarra tushgan sari uyg‘ongan atomlar yig‘ila boradi. Zarra kristall ichida batamom to‘xtamasdanoq atomlarning bir qismi fotonlar chiqarib, asosiy holatiga qaytadi. Zarra sekinlashgan sayin uyg‘ongan atomlar soni va 27 fosforning nurlanish intensivligi tobora ortadi. Taxminan t 0 =10 –12 s dan keyin yorug‘lik intensivligi eng yuqori darajaga yetadi. Bu vaqt ichida zarba batamom to‘xtaydi. Uyg‘ongan atomlar sonining kamayishi yorug‘lik intensivligining nisbatan sekin pasayishiga olib keladi. Bu jarayon t > t 0 vaqtga to‘g‘ri keladi (2.2- rasmga qaralsin). Umuman intensivlik quyidagicha ifodalanadi: (2.1) bu yerda t – ma’lum t 0 momentdan so‘ng boshlanadigan vaqt;  – uyg‘ongan atomlarning o‘rtacha yashash vaqti; u fosforning yorug‘lik tarqatib bo‘lish vaqti deb ataladi.  ning qiymati qanchalik kichik bo‘lsa, fotoelektron ko‘paytirgichda hosil bo‘ladigan impuls shunchalik qisqa, binobarin, schyotchikning ajratish qobiliyati shunchalik yaxshi bo‘ladi. Fosforning qayd qilish effektivligi har xil zarra uchun har xil. Masalan, zichligi va atom nomeri katta bo‘lgan fosfor  - nurlarni yaxshi qayd qiladi-yu, tez neytronlar uchun yaramaydi. Ssintillyatsion schyotchiklarda ishlatiladigan fosfor-kristallning xillari juda ko‘p. Ulardan asosiylari 2.1-jadvalda berilgan. Ba’zi fosforlarning xossalari 2.1-jadval Fosfor Zichligi ( g/sm 3 ) Chiqariladigan yorug‘likning o‘rtacha to‘lqin uzunligi ( E ) Yorug‘lik chiqarish vaqti ( s ) Antra ts en 1 ,25 4400 2,7  10 –8 Stilben 1,25 4100 (3  7)  10 –8 Terfenil a) ksilolda b) polistirolda – 1,1 4500 3900-4300 – 5  10 –9 NaI(Tl) 3,67 4100 2,5  10 –7 ZnS(Ag) 4,1 4500 1  10 –5 28 Fosfordagi yorug‘likni tok impulsiga aylantirish uchun fotoelektron ko‘paytirgichdan foydalaniladi. FEK elektrovakuum asboblardan bo‘lib, elektronlar oqimini fotoeffekt hodisasiga asoslangan holda kuchaytiriladi. Fotokatod va turli kuchlanish ostida bo‘lgan bir qancha elektrod (dinod) yordamida dastlabki elektronlar tezlashtiriladi, natijada ular dinodlar yuzasidan urib chiqarilgan ikkilamchi, uchlamchi va hakozo elektronlar bilan birgalikda kuchli elektron oqimi – tokni hosil qiladi. Hosil bo‘lgan barcha elektronlar FEK ning oxirgi elektrod (anod)ida to‘planib, tok impulsini vujudga keltiradi. FEK larda elektronlar sonining ortishi kuchaytirish koeffitsienti bilan ifodalanadi. To‘la kuchaytirish koeffitsienti K = k 1 · k 2 · k 3 ·…· k n bo‘ladi; bu yerda k 1 , k 2 ,…, k n – birinchi, ikkinchi va hakozo ketma-ket dinodlardagi kuchaytirish koeffitsientlari. 2. Zaryadlangan zarralarni qayd qilish. Zaryadlangan zarralarni qayd qilishda fosforlarning barcha xili qo‘llanilishi mumkin. Lekin zaryadlangan zarrlarni, ayniqsa og‘ir zarralarni qayd qilishdagi o‘ziga xos qiyinchilik zarralarning kristall devoridan o‘ta olmasligidir. Shuning uchun ham og‘ir zarralar, odatda, ionizatsion kamera yoki proporsional schyotchiklar yordamida tekshiriladi. Zaryadlangan zarralarni qayd qilishda asosan organik monokristallar qo‘llaniladi. Qayd qilish effektivligi bunday zarralar uchun 100% ga yaqin. 3. Gamma-nurlarni qayd qilish. Gamma-nurlarni qayd qilishda ssintillyatsion schyotchiklar boshqa detektorlarga, masalan, Geyger-Myuller schyotchiklariga qaraganda yaxshiroq natija beradi. Shuning uchun ular bu ishda juda keng qo‘llanilmoqda.  - kvantlarning fosfor moddasi bilan o‘zaro ta’siri elektronlarning zichligi va  - kvantning energiyasi orqali belgilanadi. Ana shuning uchun ham  -kvanlarni qayd qilishda katta zichlikka ega va o‘rtacha tartib nomeri ( Z ) katta bo‘lgan fosforli ssintillyatsion schyotchiklar ishlatiladi 29 4. Neytronlarni qayd qilish. Tez neytronlar ssintillyatsiyani bevosita vujudga keltirmaganligidan ularni qayd qilish ancha qiyin. Tez neytronlar elastik bo‘lgan yadro to‘qnashuvlarida energiyasining ma’lum qismini yadrolarga, ko‘proq qismini massasi o‘zinikiga teng bo‘lgan zarralarga, masalan, protonlarga beradi. Ssintillyatsiyani yadrolar tug‘diradi. Shuning uchun bunday neytronlarni qayd qilishda vodorodli ssintillyatorlar, masalan, organik kristallardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Energiyasi kichik bo‘lgan neytronlar (sekin neytronlar)ni qayd qilishda esa qo‘shimcha yadro reaksiyalaridan foydalaniladi. Hozirgi paytda zaryadli va zaryadsiz zarralarni qayd qilish uchun gaz, suyuq va qattiq holatlardagi organik va noorganik ssintillyatorlar ishlatiladi. Eng ko‘p tarqalgan ssintillyatorlarning tavsiflari 2.2-jadvalda keltirilgan 5. Organik va noorganik ssintillyatorlarning fizik xususiyatlari. Noorganik ssintillyatorga sernistli rux ( ZnC ), ftorli kaltsiy ( GaF 2 ), volframli kaltsiy va kadmiylarni ( CaWO 4 , CdWO 4 ) kiritish mumkin. Noorganik ssintillyatorlar o‘tkazmovchilar (izolyatorlar) hisoblanadi. Noorganik kristallarga maxsus aralashmalar kiritilsa, uning chaqnash markazi kattalashadi va xossasi yanada yaxshilanadi. Xuddi shunday kristallarga ZnC , NaI( Tl ) kristallarini kiritish mumkin. Noorganik ssintillyatorlarda chaqnash hodisasi va uning yorqinligi ionizatsiya zichligiga, bog‘liq bo‘ladi. Ya’ni,  E /  x ga bog‘liq bo‘lar ekan. Ba’zi bir noorganik kristallarning xossalari 2.2-jadvalda keltirilgan. ZnC (A r ) kristallida chaqnash vaqti 10 –5 s ni tashkil qiladi. Noorganik kristallar orasida NaI ( Tl ) kristallari o‘zining xossalari bilan tubdan ajralib turadi. Ayniqsa, bu kristallarning ustunlik tomoni shundan iboratki, ulardan katta o‘lchamda (200-300 mm ) kristallar tayyorlash mumkin. CsI ( Tl ) kristalli ssintillyatorlarni ishlatish uchun juda qulay bo‘lib, ulardan katta o‘lchamdagi monokristallar tayyorlash mumkin. CsI (Tl) kristallida chaqnash vaqti ionizatsiya zichligiga bog‘liq. 30 2.2-jadval T/r Kristall Zichlik, g/sm 3 Lyuminestsensiya spektridagi maks , mks C EF  b /  v 1 NaI(Tl) 3,67 4100 0,25 1,0 0,5 2 Csl(Tl) 4,51 5600 0,7 0,3 0,5 3 KI(Tl) 3,13 4100 1,0 0,2 0,6 4 LiI(Tl) 4,06 ~4400 1,2 0,7 ~1 5 ZnC(Ag) 4,09 4500 0,1-10 1,0 ~1 6 CaF 2 3,18 2500 0,2 0,15 <1 7 CaWO 4 6,10 4300 1,0 ~0,5 <1 CsI (Tl) kristalli, NaI(Tl) kristallari katta atom tartibiga ega bo‘lib, gamma- nurlanishlarni qayd qilishda detektorning effektivligi juda ham yuqori bo‘ladi. Ko‘pgina organik aralashmalar chaqnash hodisasini berish xossalariga ega. Organik aralashmalar orasida uglevodorodlar muhim o‘rin tutadi. Organik ssintillyatorlar monokristallar ko‘rinishida tayyorlanadi. Bularga misol tariqasida stilben, antratsen, tolan va boshqalarni keltirish mumkin. Organik kristallar suyuq va qattiq aralashmalar ko‘rinishida tayyorlanadi. Noorganik ssintillyatorlarning organik ssintillyatorlardan farqi shundaki, fotonlarning chaqnashi uyg‘ongan molekulalarda elektronlarning o‘tishi bilan bog‘liq. Organik ssintillyatorlarda chaqnash vaqti juda kichik bo‘lib, u 10 –8 -10 –9 sekundlar atrofida. Organik ssintillyatorlarda chaqnash jarayoni asosan 3 ta jarayonda boradi: zaryadli zarralar tomonidan molekulalarning uyg‘onishida 10 –12 -10 –10 sekund; uyg‘onish energiyasining megiratsiya holatida 10 –9 sekund; lyuminestsensiya fotonlarining chaqnashida 10 –8 -10 –9 sekund. Bizga ko‘pgina organik kristallar ma’lum bo‘lib, ularning ba’zi bir xususiyatlari 2.3-jadvalda keltirilgan. 31 2.3-jadval T/r S s intillyatorlar Zichlik, g/sm 3 Lyumines ts en s iya spektridagi maks. d , ns  m , ns  b /  v 1 Antra ts en ( C 14 H 40 ) 1,25 4450 30 400 0,1 2 Stilben (C 14 H 12 ) 1,16 4100 6 400 0,1 3 Naftalin (C 10 H 8 ) Suyuq Ssintillyator lar: 1,15 3450 70 - 0,1 4 p-terfenil ksilolda - 4000 2 - 0,1 5 2,5-difeniloksazol Toluolda Plastik Ssintillyatorlar: - 3800 3 - 0,1 6 Tetrafenilbutadien Polistirolda 1 - 4 - 0,09 7 p-terfenil Polistirolda 1 4000 2 - - Hozirgi vaqtda fizik eksperimentlarda stilben va antratsenlardan tayyorlangan ssintillyatorlar juda keng qo‘llanilmoqda. Organik ssintillyatorlar o‘rtasida antratsendan tayyorlangan ssintillyator konversion antratsen o‘ta mustahkam kristall hisoblanadi. Haroratning tez o‘zgarishi bilan unda yorug‘ paydo bo‘lish mumkin. Stilben juda kichik chaqnash vaqtiga ega (  =6  10 –9 sekund ) ammo , yuqori effektivlikka ega . Stilben kristallarini juda katta o‘lchamlarda o‘stirish imkoniyati mavjud. Bundan tashqari stilben kristallarini qayta ishlash juda ham qulay. Suyuq ssintillyatorlar qattiq ssintillyatorlarga nisbatan qulayliklarga ega. Birinchidan, suyuq ssintillyatorlarni katta hajmlarda tayyorlash mumkin. Suyuq ssintillyatorlarni tayyorlash juda qulay va arzon. Tajribada hajmi bir necha ming metr kub bo‘lgan suyuq ssintillyatorlar tayyorlangan. Suyuq ssinllyatorlarga xohlagan moddani va suyuqlikni aralashtirish juda qulay. 32 Plastik ssintillyatorlar bular organik ssintillyatorlardan tayyorlangan qattiq holatdagi aralashmalardir. Plastik ssintillyatorlarning suyuq ssintillyatorlarga nisbatan ustunligi shundan iboratki, yaxshi optik xususiyatga va keng harorat intervalida ishlash qobiliyatiga ega. Ba’zi bir ssintillyatorlarni –200 dan +700  C harorat oralig‘ida ishlatish mumkin. Plastik ssintillyatorlarni ham oddiygina usul bilan qayta ishlash mumkin. Plastik ssintillyatorlarda yorug‘likning hosil bo‘lish mexanizmi ionizatsiya zichligiga bog‘liq. Haroratning pasayishi bilan ionizatsiya harorati ikki marotabagacha oshishi mumkin. Plastik ssintillyatorlar radiatsiyaga juda ham chidamli. 2.2-§. Fotoelektron kuchaytirgichlar, ularning x o ssalari va asosiy tavsiflari 1. Fotoelektron kuchaytirgichlar va ularning xossalari Fotoelektron kuchaytirgichlar (FEK) bular elektrovakuum asboblaridir. Fotoelektron kuchaytirgich yordamida kuchsiz chaqnashlarni qayd qilish mumkin. Fotoelektron kuchaytirgichning asosiy qismini fotokatod, dinodlar tizimi va anod tashkil qiladi. Yorug‘lik fotonlari fotoeffekt natijasida fotoelektron kuchaytirgichning katodidan elektronlar urib chiqaradi. Hosil bo‘lgan elektronlar dastlab birinchi keyin ikkinchi va hakozo dinodlardan elektronlarni urib chiqarib bir necha marotaba kuchaygan elektronlar oqimi anodga kelib tushadi va anod tokini hosil qiladi. F o t o kat o d, din o dlar va an o d hammasi shishadan yasalgan vakuum k o lbasiga j o ylashgan bo‘ladi. Fotoelektron kuchaytirgichlarda murakkab fotokatodlar ishlatilib uning toza metallardan farqi shundaki, yorug‘likning ko‘rinish diapazonida juda yuqori sezgirlik qobiliyatiga ega. Xuddi shuningdek, ultrabinafsha va infraqizil diapazonlarida ham. Fotokatodlar odatda yarim yarqiroq ko‘rinishda tayyorlanadi. F o t o kat o dlar eff e ktivligi o datda k o nv e rsi o n eff e ktivligi, int e gral eff e ktivligi yoki sp e ktral s e zgirligi bilan bah o lanadi. 33 Samarqand davlat universiteti fizika fakulteti yadro fizika kafedrasi yadro fizika laboratoriyasida ssintillyatsion spektrometrda ishlatiladigan fotoelektron kuchaytirgichning umumiy sxemasi 2.1-rasmda keltirilgan. 2. Fotoelektron kuchaytirgichlarning asosiy tavsiflari Fotoelektron kuchaytirgichlarning asosiy tavsiflaridan biri bo‘lib kuchaytirish koeffitsienti hisoblanadi. Fotoelektron kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsienti quyidagi formula orqali hisoblab topiladi: M = (  ) n bu yerda  – dinodlar yordamida ikkilamchi elektronlarni xarakterlovchi koeffitsient; n – dinodlar soni;  – dinodlardagi kuchaytirish koeffitsienti. Bir din o ddan ikkinchi din o dga el e ktr o nlar o qimining f o kuslanishi din o dlarning shakliga b o g‘liq. Albatta din o dlarga b e riladigan kuchlanishlar farqiga ham b og‘ liq bo‘ladi. O ddiy f o t o el e ktr o n kuchaytirgichlarda an o d t o ki ta x minan 10 –9 amp e rlarga t e ng bo‘ladi. Anodda hosil bo‘luvchi tokning qiymati yorug‘lik chaqnashining intensivligiga proporsionaldir va chaqnash vaqtiga esa teskari proporsionaldir. F o t o kuchaytirgichning stabilligi f o t o kuchaytirgichlarga qo‘yilgan as o siy talablardan biri his o blanadi. Fotokuchaytirgichlarning stabilligi kuchaytirish koeffitsientiga ham bog‘liqdir. Kuchaytirish koeffitsienti ichki va tashqi effektlarga bog‘liq. Yuqori kuchlanish manbai orqali fotokuchaytirgichlarga tok berilganda kuchaytirish koeffitsienti bir necha marotaba ortadi va asta-sekin maksimumga yetib keyin yana dastlabki holatiga qaytadi. Kuchaytirish k o effitsi e nti ko‘pgina tashqi eff e ktlarga b o g‘liq bo‘lib, ular har o rat, kuchlanish va magnit mayd o nlaridir. Magnit maydoni fotokuchaytirgichlarda ionlarning diodlarda fokuslanishida katta xalaqit beradi. Xuddi shuningdek, Yerning magnit maydoni ham fotokuchaytirgichlarning ishlash jarayoniga katta ta’sir ko‘rsatadi. Shuning uchun ham fotokuchaytirgichlar ekranlashtiriladi. 34 3. Fotokuchaytirgichlarning shovqini. Fotokuchaytirgichlar to‘la qorong‘ulashtirilganda ham kuchlanish tagida bo‘lganda hamma vaqti impulslar shovqini bo‘ladi. Bu shovqinlar quyidagi effektlar natijasida hosil bo‘ladi: fotokatod va dinodlar termoelektron emissiyasi natijasida; oqayotgan tok fluktuatsiyasi natijasida; avtoelektronemissiyasi natijasida; ion va optik teskari bog‘lanishida va radioaktivlik natijasida. Bu hosil bo‘luvchi shovqinlar past intensivlikka ega bo‘lgan yorug‘lik chaqnashlarini qayd qilishga xalaqit beradi. 2.3- § . Ssintillyatsion detektorning tuzilishi va ishlash prinsipi Ionlashtiruvchi nurlanishlarni qayd qilishda turli sanagichlar va detektorlardan foydalaniladi. Nurlanishlarni qayd qilishning ssintillyatsion usuli hozirgi kunda eng ko‘p tarqalgan usullardan biri hisoblanadi. Ssintillyatsion detektorlar yordamida nurlanish intensivligidan tashqari, uning energiyasini ham aniqlash imkoniyati mavjud. Ssintillyatsion detektorlarning keng qo‘llanilishi uning quyidagi afzalliklarga egaligi bilan tushuntiriladi:  qayd qilish effektivligining yuqoriligi (masalan, NaJ(Tl) kristalli detektorning effektivligi 661 keV li γ -kvantlar energiyasi uchun 40 % gacha yetadi);  vaqt bo‘yicha ajrata olish qobiliyatining yuqoriligi (10 -7 – 10 -9 s);  zarralar energiyasini yuqori aniqlikda o‘lchanishi;  qo‘llaniladigan apparaturaning soddaligi. Uning kamchiliklari qatoriga energiya bo‘yicha ajrata olish qobiliyatining pastligi ( 661 keV li γ-kvantlar energiyasi uchun ~10% ) va unda o‘lchangan spektrlar tahlilining nisbatan murakkabligini qo‘shish mumkin. Ssintillyatsion gamma-spektrometrning umumiy blok sxemasi 2.3-rasmda keltirilgan. 35 2.3-rasm . NaI(Tl) – detektor, FEK – fotoelektron kuchaytirgich, ET – emitterli takrorlagich, ASO‘ (ASP) – analogli sohli o‘zgartirgich, PC IBM – kompyuter Detektorlarning xarakteristikalari quyidagidardan iborat: NaI(Tl) –  63  63 mm,  E / E  =7,7%, E  =662 keV. Spektrometrik informasiyani qayd qilish va qayta ishlash – MAPC (Dubna, OIYaI) dasturlar paketi orqali amalga oshirildi. Tajriba o‘tkazishda NOKIA tipidagi analizator va IBM PC tipidagi elektron hisoblash mashinasidan foydalaniladi. Personal kompyuter va ASP modeli birgalikda ko‘p kanalli impuls analizator programma bilan ta’minlangan. Tashqi gamma fonning detektorlash blokiga ta’sirini kamaytirish va aktivlikni o‘lchash aniqligini oshirish uchun detektorlash bloki qo‘rg‘oshin himoya ichiga joylashtirilgan. Tadqiq qilinishi kerak bo‘lgan namunalar Marinelli (hajmi 1l) idishiga joylashtiriladi va detektorlash blokiga qo‘yiladi. O`lchash vaqtida himoya qopqoq zich yopilgan bo‘lishi kerak. Namunadan chiqayotgan gamma nurlar to‘g‘ridan to‘g‘ri detektorga tushadi. Detektordan chiqqan signal elektron bloklar orqali EHM ga yuboriladi. γ -kvantlar spektrlarini o‘lchashda NaJ(Tl) ssintillyatsion detektorli gamma- spektrometrlardan keng foydalaniladi. NaJ(Tl) – shaffof kristall bo‘lib, Tl metali aktivator sifatida kiritiladi. Buning natijasida detektorning effektivligi ortadi. 2.4- rasmda eng sodda ssintillyatsion gamma-spektrometrning blok sxemasi keltirilgan. 36 2.4-rasm. S sintillyatsion gamma-spektrometrning blok sxemasi. γ -kvantlar kristall (1) ga tushib unda chaqnash ( ssintillyatsiya ) hosil qiladi. Kristallning shaffofligi bu nurlanish uchun 100 % ga yaqin. Chaqnash intensivligi kelib tushgan γ -kvant energiyasiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi. Bu chaqnash fotokatod yordamida FEU – fotoelektron ko‘paytirgich (2) da elektr signaliga (tok impulsiga) aylantiriladi. Buning uchun FEU ga (7) blok orqali ~ 1000 Volt doimiy kuchlanish berib turiladi. FEU va emitterli takrorlagich (3) yorug‘lik o‘tkazmaydigan qoplama (8) ichiga joylashtirilgan. Elektr signali (3) va (4) bloklar orqali kuchaytirilib ASP – analogli sonli o‘zgartirgich (5) ga tushadi (ASP 512, 1024, 4096, 8192 kanalli rejimlarda ishlashi mumkin). Bu signal o‘z amplitudasiga bog‘liq ravishda biror bir kanalga mos keladi. Masalan, 1 Volt 0-kanalga, 5 Volt 1023-kanalga mos kelishi mumkin. Aniqlangan kanalning tartib raqami qayd qiluvchi qurilma (6) ga uzatiladi va unda qayd qilinadi. Hozirgi vaqtda (6) qurilma sifatida kompyuterlardan foydalaniladi. γ -nurlanish intensivligining energiya bo‘yicha taqsimoti gamma-spektr deb ataladi (2.5-rasm). 37 2.5-rasm. 137 Cs izotopining gamma-spektri ( E – γ -kvant energiyasi, keV). Rasmda ko‘rinib turgan maksimum 661 keV ga to‘g‘ri keladi va u to‘liq yutilish cho‘qqisi yoki fotocho‘qqi deb ataladi. 38 III BOB. O‘LCHASH NATIJALARIDA OLINGAN NATIJALAR VA ULARNING TAHLILI 3.1-§. Sobirsoy suv ombori va unga tutash maydonlarning joylashuvi Sobirsoy suv ombori Samarqand viloyati Nurobod tumanida joylashgan. Suv ombor 1984-yilda qurilgan bo‘lib, suvning hajmi 42,8 mln m 3 bo‘lib, Eski anhor kanalidan suv bilan ta’minlanadi. Nurobod tumani – O‘rta Zarafshon tabiiy geografik okrugida joylashgan bo‘lib, okrug O‘zbekistonning markaziy qismini, Yer po‘stining tektonik jarayonlar ta’sirida cho‘kkan Zarafshon vodiysining respublikamizga qaraydigan o‘rta qismini o‘z ichiga oladi. Zarafshon okrugi Turon plitasining cho‘kkan qismida joylashib, neogen davrida dengiz suvining cho‘kindisi tufayli quruqlikka aylangan, so‘ngra daryo o‘zanini yuvib, chuqurlashtirib qator qayirlar hosil qilgan. Bu qayirlar gil qumloq va liyosimon jinslaridan tashkil topgan [2]. O‘rta Zarafshon okrugini har ikki tomondan o‘rab turgan tog‘lar esa paleozoy erasining ohaktosh, kristall va slanes kabi tog‘ jinslaridan tashkil topgan. O‘rta Zarafshon okrugining relyefi bir xil emas. Uning vodiysi tekislikdan iborat bo‘lib, sharqdan g‘arbga pasayib boradi. Samarqand shahri yaqinida balandlik 700-750 m bo‘lsa, Kattaqo‘rg‘onda 450 m, Navoiyda 347 m ga tushib qoladi. O‘rta Zarafshon okrugi iqlimi O‘zbekiston tekislik qismidagiga o‘xshash bo‘lib, qishi sovuq, yozi issiq va quruq, yog‘in kam. Yanvarning o‘rtacha harorati –0.9, –1.9  C, eng past harorat –24, –35  C gacha pasayadi. Yozda esa havo ochiq bo‘lib, +28, +30  C atrofida bo‘lib, eng yuqori harorat +40, +44  C ga yetadi. Yillik yog‘inning ko‘p qismi bahorda (49%) va qishda (33%) yog‘adi, yozda bor yo‘g‘i 4% ni tashkil etadi [2]. Sobirsoy suv ombori va unga tutash maydonlarning 39 geografik xaritasi 3.1-rasmda keltirilgan. Suv omborning shimoliy-g‘arbida Musaqoq qishlog‘i joylashgan bo‘lib o‘lchash namunalari (tuproq, ichimlik suvi) qisman shu qishloqdan olingan. 3.1-rasm. Sobirsoy suv ombori va unga tutash maydonlarning geografik xaritasi. Okrugning asosiy daryosi Zarafshon bo‘lib, u Turkiston va Zarafshon tog‘larining tutashgan qismida joylashgan Ko‘ksuv tog‘ tugunidagi Zarafshon muzligidan Mastgoh nomi bilan boshlanadi. Mastgoh daryosi Fandaryo bilan qo‘shilgach Zarafshon nomini oladi [3]. Zarafshon daryosi sersuv bo‘lib, o‘rtacha yillik suv sarfi sekundiga 165 m 3 , eng ko‘pi sekundiga 930 m 3 . Zarafshon suvining bir qismi eski Tuyatortar kanali orqali Sangzor daryosiga, Eski anhor kanali orqali Qashqadaryo havzasiga oqqizilsa, bir qismi okrug hududida sug‘orishga sarflanadi. O‘rta Zarafshon okrugida suvlardan oqilona foydalanish maqsadida Kattaqo‘rg‘on, Sobirsoy suv omborlari qurilgan. 40 3.2 -§. O‘lchash uslubining nazariyasi va qurilmasining tavfsifi. Namunalarni tayyorlash Suv namunalari Sobirsoy suv ombori va unga tutash Musaqoq qishlog‘i atrofidagi (janubiy-sharqiy) qismida joylashgan eski uran konining ochiq karyeridan olingan. Har bir olingan suv namunasi polietilin idishlarda (namuna nomi, namuna olingan joy, olingan vaqti va idish qadoqlangan vaqti) yozib olinadi. Olingan suv namunasi bir joydan 222 Rn uchun alohida va TRN va texnogen 137 Cs uchun alohida idishda olinadi va qadoqlanadi. Tekshiriluvchi suvda radionuklidlarning konsentratsiyasi juda kichikligi sababli suv namunalaridagi radionuklidlar aktivligini to‘g‘ridan to‘g‘ri aniqlash samarasiz hisoblanadi. Qo‘llaniluvchi usullar qurilmalar sezgirligiga bog‘liq bo‘lib, o‘lchash aniqligini oshirish uchun bug‘latish yo‘li bilan 1:100-1:1000 proporsiyada namuna konsentratsiyasi oshiriladi [1]. Ichimlik suvining radiatsion xavfsizligi bo‘yicha qabul qilingan xalqaro normalarga asosan, aholining ichki nurlanish effektiv dozasi ichimlik suvi iste’moli (730 l/yil) ga bog‘liq holda 0,1 mZv/yildan oshmasligi kerak. Shuningdek, ichimlik suvining α-aktivligi 0,5 Bk/l, yig‘indi  -aktivligi esa 1 Bk/l dan oshmasligi lozim. Agar bu talablar bajarilsa, boshqa tadqiqotlarni o‘tkazish zarurati qolmaydi. Yuqori mineralizatsiyali suvlarning radioaktivligi ularda uchrashi mumkin bo‘lgan 226 Ra va 238 U izotoplari bilan bog‘liq. Suvda radiy va uran miqdorini aniqlashda keng foydalaniladigan usullar  -spektrometrik usuli hisoblanadi. Bu usul qimmatbaho qurilmalarning mavjudligi va qiyin elektrokimyoviy cho‘ktirish jarayonini talab qiladi. Suvda radiyni aniqlashda bajariladigan ancha oddiy usul  -spektrometrik usuldir. Bunga radiy-bariy sulfati bilan birgalikda cho‘ktiriladi. Usulning kamchiligi shundan iboratki, cho‘lkmani radiyning yemirilishidan hosil bo‘lgan elementlar bilan radioaktiv muvozanatga erishguncha saqlash zarurati hisoblanadi. Chunki, radiy bilan birgalikda uran ham cho‘kadi va 235 U ning γ-chizig‘i 185,7 keV bilan 226 Ra ning γ-chizig‘i 186,2 keV ustma-ust tushadi. Bu esa chiziq bo‘yicha radiy aktivligini aniqlash imkonini 41 bermaydi, shuning uchun radiy va uranni elektrokimyoviy ajratishga asoslangan namuna tayyorlash usullaridan foydalaniladi. Suvda radonning konsentratsiyasini aniqlash suvni yuzaga chiqarish joyi yaqinidan namuna olish zarur. Suv avval toza yuvilgan shisha idishda olinadi. Suvni olayotganda idishga gaz pufakchalarining tushmasligini kuzatish zarur. Suvni idish liq to‘lguncha olish va idish og‘zini mahkam yopish kerak. Sababi, radon gazi suvdan kuchli ajraladi. 222 Rn aktivligini aniqlash maqsadida olingan suv namunasini olish vaqti va o‘lchash vaqti oralig‘i ikki kundan T 1/2 ( 222 Rn) = 3,8 kun) oshmasligi lozim. Gamma-spektrometriya usullari qo‘llanilganda tekshiriluvchi suv namuna olingan shisha idishdan ingichka polietilin (kembrik) shlang nay (  5 mm) yordamida Marinelli idishi devori bo‘ylab quyiladi. Idishning belgilangan chizig‘igacha olinib, idish mustahkam qilib yopiladi va o‘lchash namunasi sifatida ishlatiladi. O‘lchash uchun tayyorlangan namunalar o‘lchami  80  80 mm NaI(Tl) kristalli ssintillyatsion  -spektrometrda 1800 sek davomida aktivligi tekshiriladi. Spektrometr 137 Cs ning 661 keV li monoenergetik  -chizig‘i uchun energetik ajrata olish qobiliyati 8,5% ni tashkil qiladi. Spektrometr standart 232 Th radionuklidi yordamida energiya bo‘yicha gradiurovka qilingan. Namunalarni o‘lchash davomida operator laboratoriya xonasi havosi harorati va nisbiy namligi bir xil sharoitda o‘lchanmog‘i lozim. Gamma-spektrometrni tashkil etuvchilarga ajratish (3.2-rasm) va qayta ishlash [5] metodika (usullar) yordamida amalga oshiriladi. Eksperimental spektrdan radon tashkil etuvchisi – P spektrlar farqi bo‘yicha ajratiladi: - tekshiruvchi – A va distirlangan (inert) – B hamda suv namunalari – C  - spektri; - ∆ t = T 1/2 ( 222 Rn) = 3,83 kun saqlangandan so‘ng o‘lchash namunasi spektri; - namunadagi 222 Rn aktivligi uning spektridan faqatgina 185,6 keV li  - chizig‘i mavjudligi sababli, farqlanuvchi ajratilgan tashkil etuvchisini P – etalon manba 226 Ra – E spektri bilan taqqoslash natijasida aniqlanadi (3.3-rasm). 42 3.2-rasm. Suv namunasining  -spektri (tekshiruvchi – A , distirlangan (inert) – B hamda suv namunalari – C  -spektri 222 Rn tashkil etuvchisi). 3.3-rasm. Suv namunalarining V 1 ( t 1 ) va V 2 ( t 2 ) ( t 2 – t 1 = 3,83 kun) γ-spektri 222 Rn P = V 1 – V 2 uzoq yashovchi TRN, D = V 1 – 2 P , fon – F , 226 Ra – E “toza” spektrlari. 43 Namunalar bahor va yoz oylarida Samarqand viloyati Nurobod tumani Musaqoq qishlog‘i, Sobirsoy suv ombori va unga tutash yerlardan aniq koordinata asosida olingan. Sobirsoy suv omborining shimoliy va shimoliy-sharqiy qirg‘oqlaridan o‘lchash uchun tuproq va suv namunalari olindi. Tuproq namunalari tabiiy va texnogen radioaktivligini baholash uchun yuzasi 30  30 sm maydonchadan chuqurligi 5 sm dan 25-30 sm gacha qatlamlar bo‘yicha va yuzasi 1  1 m maydonchaga aynan shu joydan Marinelli idishiga yetarlicha miqdorda (yuzaning 5 mm qatlamidagi tuprog‘i qirilib) olinadi. Musaqoq qishlog‘ida va shu qishloqqa tutash joyda 1980-yillarda (ochiq) karyerdan uran qazib olingan, shundan keyin hozirgi kunda karyerdan foydalanilmaydi va ochiq holda saqlanib qolingan. Shu karyerning ham radioekologik holatini o‘rgandik. Radioekologik holatni baholash uchun karyer atrofidan tuproq va ROZ ni aniqlash uchun sorbentlar joylashtirib chiqdik. Karyer tubida tabiiy ko‘l hosil bo‘lgan, ko‘ldan suv namunasini oldik. Yer sirtidan havo namunasini olishda (ROZ ni aniqlash) quyidagilar bajariladi: - atmosfera havosi temperaturasi va namligi o‘lchanadi; - namuna olinadigan joyda tuproq yuzasidagi 40  40 sm maydoncha tozalanadi (axlatlar, yirik toshlar olib tashlanadi); - yuqori qismi o‘simlik-tuproq qatlami 10 sm dan ko‘p bo‘lmagan chuqurlikdan olinadi; - tuproq yuzasi tekislanadi va 5 sm dan ko‘p bo‘lmagan chuqurlikda yumshatiladi; - tashuvchi kassetadan detektor olinadi va yer sirtidan 10 sm balandlikdagi maxsus taglikli simga joylashtiriladi; - so‘ngra DRSP ustini kamera (tuproqqa bosib qo‘yiluvchi plastikdan yasalgan silindr shaklidagi hajmi 3 litrli idish) bilan yopiladi; 44 - quyoshli havoda qizishining oldini olish uchun kamera gazmol bo‘lmagan oq material bilan yopiladi. DRSP ning ekspozitsiya vaqti – 3 soat. Ekspozitsiya tugagandan keyin DRSP yig‘uvchi kameradan olinadi va gamma-spektrometrda o‘lchash uchun laboratoriyaga olib kelinadi. DRSP yig‘uvchi sorbent laboratoriyaga olib kelish vaqti hamda gamma-spektrometrga o‘lchash oralig‘i 3 soat o‘tgangan so‘ng bajariladi, chunki 222 Rn guruhiga radon bilan uning yemirilishdan hosil bo‘ladigan qisqa yashovchi 214 Pb, 214 Bi, 214 Po, 218 Po radioaktiv izotoplari orasidagi radioaktiv amalda 3 soatda tiklanadi. 2 -rasmda ekspozitsiyalangan DRSPning spektri keltirilgan va spektrometrning AS W dasturiy ta’minoti yordamida undan 222 Rn ning tashkil etuvchisi ajratilgan. Ochiq uran karyerining radioekologik holatini baholash va karyer tubidagi suv namunasining  -spektrini tahlil qilish natijasida suv namunasi tarkibida uran 235 U borligi aniqlandi. Suv namunasi tarkibidagi uran ( 235 U)  -spektrometrik aniqlashda quyidagilar bajariladi: - olingan suv namunasi 10 dm 3 miqdorda, bunday suv miqdorini 1 dm 3 Marinelli idishi hajmigacha 70  C haroratda bug‘lantiriladi; -  -spektrometrda namunani 6 soat davomida  -spektri o‘lchanadi hamda sof spektrni aniqlash uchun 6 soatlik ekspozitsiya vaqti bilan o‘lchangan distillangan suv spektri V ayriladi (3.4-rasm); - suv tarkibidagi TRN 226 Ra, 232 Th, 40 K, texnogen 137 Cs larning miqdori etalon ОМАСН (standart) manbalarning spektrlari bilan normallashtirib hisoblanadi. Etalon ОМАСН manbalari 3 xil zichlikda spektrlari 6 soat davomida o‘lchab olinadi va o‘lchangan spektrlar dasturiy ta’minot bazasiga joylashtiriladi; - fon spektri sifatida quritilgan NaCl (osh tuzi) Marinelli idishiga solinib 6 soat davomida  -spektri o‘lchab olinadi; 45 3.4-rasm. Suv namunasi  -spektrlarini TRN tashkil etuvchilarga ajratish. 46 - namunaning gamma-spektri n dan fon spektri f ayriladi, natijada toza spektr hosil bo‘ladi V = n – f ; - toza gamma-spektr tarkibida TRN ( 226 Ra, 232 Th, 40 K) va texnogen 137 Cs, kosmogen 7 Be va 235 U mavjud. Namunalarning fondan tozalangan spektr tarkibidagi 232 Th radionuklididan hosil bo‘ladigan barcha gamma- chiziqlarni zichligiga (massaga) tuzatma koeffitsiyent k ga ( k = m et / m 0 ) ko‘paytirib spektr zichlik bo‘yicha normallashtiriladi, keyin normallashgan etalon va namuna spektrlaridagi 232 Th ning 2614 keV li fotocho‘qqilari yuzalari S 0 , S et topiladi, shu spektr yuzalari nisbati ( = S et / S 0 ) etalon manba hosil qilgan spektrga ko‘paytirib normallashtiriladi; - namuna spektri V dan normallashgan 232 Th spektri V Th ayriladi V 1 = V – V Th , natijada namuna spektridan 232 Th ga tegishli barcha  -chiziqlardan tozalanadi; - har bir etalon ( ОМАСН ) manbai uchun yuqorida keltirilgandek, zichlik tuzatma koeffitsiyenti topiladi va spektrlar zichlik bo‘yicha normallashtiriladi; - zichlik bo‘yicha normallashgan 226 Ra etalon va namuna V spektridagi 1764 keV li fotocho‘qqilar yuzalari hisoblab topiladi, shu spektrlar yuzalari nisbati (  = S et / S 0 ) etalon manba ( 226 Ra) hosil qilgan spektrga ko‘paytirib normallashtiriladi – V Ra ; - 232 Th dan tozalangan namuna spektridan V 1 normallashgan V Ra  -spektri ayriladi V 2 = V 1 – V Ra , natijada namuna spektridan 226 Ra ga tegishi barcha chiziqlardan tozalanadi; - zichlik bo‘yicha normallashgan 40 K etalon va namuna spektridagi 1460 keV li fotocho‘qqilar yuzalarini hisoblab, ularning nisbatini (  = S et / S 0 ) etalon manba ( 40 K) hosil qilgan  -spektrga ko‘paytirilib normallashtiriladi – V K ; 47 - 226 Ra dan tozalangan namuna spektridan – V 2 normallash V K  -spektri ayriladi V 3 = V 2 – V K , natijada namuna spektridan 40 K ga tegishli barcha chiziqlardan tozalanadi; - zichlik bo‘yicha normallashgan 137 Cs etalon va namuna V spektridagi 661 keV li fotocho‘qqilar yuzalari hisoblab, ularning nisbati (  = S et / S 0 ) etalon manba ( 137 Cs) hosil qilgan  -spektrda ko‘paytirilib normallashtiriladi – V Cs ; - 40 K dan tozalangan namuna spektridan – V 3 , normallashgan – V Cs  -spektri ayriladi V 4 = V 3 – V Cs , natijada namuna spektridan 137 Cs ga tegishli barcha chiziqlardan tozalanadi; - V 4 spektrida namuna tarkibidagi kosmogen 7 Be va tabiiy 235 U radionuklidlari hosil qilingan  -chiziqlarini kuzatishimiz mumkin; 3.5-rasm. Suv namunasi tarkibidagi kosmogen radionuklid 7 Be ning  -spektrini ajratish. 48 3.6-rasm. Suv namunasi tarkibidagi uran 235 U ning  -spektrini ajratish. - kosmogen 7 Be 478 keV li  -cho‘qqi hosil qiladi, shu fotocho‘qqining yuzasini S Be bilgan holda aktivligini quyidagicha hisoblaydi: (1) bunda k – kvant chiqishi,  – spektrometrning effektivligi, 7 Be da  elektron qamrash uchun 11% (0.11) ni tashkil qiladi, t – o‘lchash vaqti ( t = 21600 sek). - radiy ( 226 Ra)  -chizig‘i 186,2 keV va uran ( 235 U) 185,7 keV ni tashkil qiladi va fotocho‘qqilar ustma-ust tushadi ; - namuna spektridan – V 4 uran ( 235 U) radionuklidi 185,7 keV li fotocho‘qqi hosil qiladi; - o‘rganilayotgan suv namunasi tarkibidagi uran ( 235 U) miqdori (aktivligi) quyidagicha aniqlanadi: (2) 49 (2) formuladagi  – effektivlikning energetik qiymati jihatidan yaqin bo‘lgan ( 226 Ra) ning 186,2 keV li fotocho‘qqisi orqali hisoblab topishimiz mumkin: (3) bu yerda – ОМАСН etalon manbalaridagi 226 Ra ning 186,2 keV fotocho‘qqining yuzasi, – 226 Ra OMASN etalon manbaining aktivligi (pasportining qiymatiga qarang), k – 226 Ra ning 186,2 keV  -chizig‘i uchun kvant chiqishi ( k = 1). Radionuklidlarning minimal detektorlash aktivligi (MDA) 2 soatlik o‘lchashlar natijasida 226 Ra, 232 Th va 137 Cs uchun A = 10 Bk/kg va 40 K uchun A = 40 Bk/kg ni tashkil qiladi. Shu qiymatdagi MDA uchun namunalardagi TRN ning o‘lchashdagi nisbiy xatoligi  A n = 10  20% tashkil qiladi. 3.3 -§. Olingan tajriba natijalari va ularning muhokamasi. O‘lchangan tuproq namunalari natijalarining TRN tarkibidagi 226 Ra, 232 Th, 40 K va texnogen 137 Cs va kosmogen 7 Be miqdori 3.1-jadvalda keltirilgan. 3. 1-jadval № H, sm 226 Ra , Bk/kg 232 Th , Bk/kg 40 K , Bk/kg 137 Cs , Bk/kg 7 Be, Bk/m 2 1 0-2 382,7±38 37,952±3,7 669,94±67 42,692±4 < 10,58 2-5 186,91±18 43,391±4,8 763,14±74 20,514±2,9 5-10 293,22±29 30,655±3 795,85±80 19,897±2 10-20 52,408±6 32,199±3.3 771,74±77 5,25±1,2 3 0-2 1259,86±127,8 60,11±9,19 818,16±212 46,19±4,52 < 8,66 2-5 1378,91±139,3 52,08±7,63 437,2967/82 20.86±2,8 5-10 93,511±7,3 38,114±3,7 467,19±52 4,03±0,79 10-20 48.58 ± 7,29 24,71±4.68 464,32±82,04 5,75±1,58 4 0-2 153,45±16 43,843±5,3 665,39±67 18,246±3,3 7,42±3,06 2-5 73,511±7,3 38,004±3,7 567,19±57 4,2503±0,83 5-10 81,761±14 36,318±5,7 477,25±57 < 1,553 50 10-20 41,497±6 29,362±3,2 647,94±61 < 1,617 6 0-2 925,27±89 34,161±10 398,07±85 33,658±7,8 < 12,80 2-5 958,38±110 66,055±27 753,42±236 2,97±1,7 5-10 2307,2±230 46,693±5,8 709,58±72 1,208±0,22 10-20 2319±230 46,257±5,2 785,37±77 1,17±0,11 7 0-2 36,871±7,8 35,542±4,7 586,08±60 9,8521±2,8 3,65±1,20 2-5 42,597±4,1 33,767±3,4 632,94±63 7,7521±0,82 5-10 47,353±5,3 35,35±3,5 613,83±61 7,5±1,3 10-20 45,429±17 29,622±6,6 525,48±75 < 1,52 9 0-2 654,89±66 37,783±11 750,03±120 11,202±1,8 < 11,57 2-5 337,85±34 36,897±5,7 684,14±82 4,563±1,07 5-10 571,99±57 32,641±4,8 518,45±56 2,5851±2,8 10-20 387,45±140 < 3,834 < 32,12 < 2,806 11 0-2 43,969±5,3 31,406±3,2 457,47±43 3,9572±1,2 12,35±7,73 2-5 47,036±4,3 42,662±4,9 636±62 1,344±0,8 5-10 40,525±4,6 37,033±3,6 605,29±61 1,9948±0,87 10-20 75,52±17 30,378±6,7 446,08±71 < 1,573 13 0-2 43,593±5,3 32,504±3,3 601,21±60 7,7075±1,4 8,35±7,16 2-5 40,866±4,4 39,28±3,7 602,01±60 5,8273±0,96 5-10 29,594±3,2 27,446±2,6 477,87±48 1,8128±0,55 10-20 33,334±5,3 33,933±3,8 502,45±45 < 1,536 15 0-2 67,043±6,9 36,725±3,6 528,34±50 25,297±2,6 6,19±3,57 2-5 53,337±6 38,651±3,8 539,03±51 20,333±2,3 5-10 37,039±4,7 40,594±3,9 676±68 15,344±1,8 10-20 47,92±6,3 39,271±4 649,09±61 5,513±1,4 16 0-2 82,121±8,1 34,187±3,4 548,24±53 24,194±2,5 6,60±2,07 2-5 52,953±5,9 34,595±3,5 546,35±52 8,0217±1,5 5-10 37,14±4,7 32,594±4,22 576±42 1,44±1,02 10-20 32,505±4 34,342±3,3 540,96±54 1,1722±0,83 17 0-2 90,328±9,1 36,489±3,7 499,85±48 30,758±3,2 4,14±1,22 2-5 59,069±7 40,893±4,1 606,22±57 19,669±2,4 5-10 36,364±4,7 38,434±3,8 523,56±50 4,4173±1,1 10-20 26,819±4,9 35,633±3,6 499,31±48 3,6817±1,5 51 18 0-2 126,39±12 37,324±3,9 619,71±59 24,736±2,7 8,35±7,16 2-5 64,695±7,3 34,849±3,6 653,35±35 24,965±2,8 5-10 51,497±8 39,694±4,3 610,47±60 8,3287±2,2 10-20 48,207±4,7 23,3±2,2 393,39±39 7,5809±0,87 Karyer atrofidagi joylarning radon oqim zichligi (ROZ) va ekspozitsion doza quvvati D e miqdori 3.2-jadvalda keltirilgan. 3. 2-jadval № Uzunlik koordinatalari (gradus, minut, sekund) Kenglik koordinatalari (gradus, minut, sekund) Balandlik (dengiz sathidan, metr) Ekspozitsion doza quvvati ( D e , mkZv/soat) ROZ (mkBk/m 2 s) S 1 39  34 33,56ʹ ʺ 66  11 07,11 ʹ ʺ 395 0.135 336.57±47 S 2 39  34 32 ,59 ʺ 66  11 06,53 ʹ ʺ 415 0.111 19.886±4 S 3 39  34 30,62 ʹ ʺ 66  11 06,697 ʹ ʺ 426 0.165 54.781±8.7 S 4 39  34 30,06 ʹ ʺ 66  11 07,00 ʹ ʺ 436 0.145 < 8.5 S 5 39  34 29,37 ʹ ʺ 66  11 07,01 ʹ ʺ 443 0.159 64.535±12 S 6 39  34 28,06 ʹ ʺ 66  11 07,34 ʹ ʺ 446 0.102 37.819±5.1 S 7 39  34 26,05 ʹ ʺ 66  11 06,77 ʹ ʺ 449 0.132 < 8.5 S 8 39  34 23,18 ʹ ʺ 66  11 0 ʹ 4 ,96 ʺ 452 1.117 2215.7±250 S 9 39  34 21,681 ʹ ʺ 66  11 03,61 ʹ ʺ 460 0.117 149.44±22 S 10 39  34 ʹ 19 ,38 ʺ 66  11 01,566 ʹ ʺ 466 0.135 20.747±5.3 W 1 39  34 36, ʹ 648 ʺ 66  10 58, ʹ 172 ʺ 381 2.272 7385.1±830 W 2 39  34 37, ʹ 529 ʺ 66  10 56, ʹ 084 ʺ 388 0.174 75.013±9.8 W 3 39  34 37, ʹ 661 ʺ 66  10 54, ʹ 237 ʺ 395 0.183 114.58±11 W 4 39  34 37, ʹ 643 ʺ 66  10 52, ʹ 282 ʺ 400 0.156 142.81±19 W 5 39  34 37, ʹ 570 ʺ 66  10 50, ʹ 541 ʺ 401 0.171 175.32±17 W 6 39  34 37, ʹ 80 ʺ 66  10 49, ʹ 0702 ʺ 406 0.084 16.895±4.2 W 7 39  34 38, ʹ 001 ʺ 66  10 37, ʹ 16 ʺ 411 0.150 282.83±35 W 8 39  34 38, ʹ 1936 ʺ 66  10 26, ʹ 0801 ʺ 414 0.101 21.695±3.8 52 W 9 39  34 38,ʹ 3736 ʺ 66  10 14, ʹ 530 ʺ 418 0.153 87.464±9.2 W 10 39  34 38, ʹ 3199 ʺ 66  10 02, ʹ 8296 ʺ 420 0.153 13.507±2.3 E 1 39  34 35,544 ʹ ʺ 66  11 11,945 ʹ ʺ 382 0.865 715.69±110 E 2 39  34 35,32 ʹ ʺ 66  11 12,683 ʹ ʺ 390 1.958 2356±270 E 3 39  34 35,988 ʹ ʺ 66  11 13,48 ʹ ʺ 409 0.660 786.09±90 E 4 39  34 36,46 ʹ ʺ 66  11 14,09 ʹ ʺ 418 0.356 93.683±17 E 5 39  34 36,588 ʹ ʺ 66  11 16,725 ʹ ʺ 431 0.240 103.18±15 E 6 39  34 36,707 ʹ ʺ 66  11 17,471 ʹ ʺ 432 0.204 194.37±26 E 7 39  34 36,189 ʹ ʺ 66  11 19,7646 ʹ ʺ 439 0.153 < 9.2 E 8 39  34 36,20 ʹ ʺ 66  11 21,991 ʹ ʺ 436 0.135 52.414±11 E 9 39  34 36,134 ʹ ʺ 66  11 24,005 ʹ ʺ 431 0.117 55.837±10 E 10 39  34 36,124 ʹ ʺ 66  11 27,331 ʹ ʺ 430 0.168 92.966±13 N 1 39  34 38,156 ʹ ʺ 66  11 07,963 ʹ ʺ 388 0.278 205.84±61 N 2 39  34 38,636 ʹ ʺ 66  11 08, ʹ 063 ʺ 395 0.866 1093±190 N 3 39  34 39,283 ʹ ʺ 66  11 08, ʹ 10 ʺ 413 1.404 1593.2±300 N 4 39  34 39,795 ʹ ʺ 66  11 08, ʹ 152 ʺ 428 0.189 < 9.4 N 5 39  34 40,284 ʹ ʺ 66  11 08, ʹ 104 ʺ 435 0.162 < 9.5 N6 39  34 40, ʹ 831 ʺ 66  11 08, ʹ 278 ʺ 442 0.177 45.631±20 N7 39  34 41, ʹ 307 ʺ 66  11 08, ʹ 326 ʺ 451 0.192 111.37±20 N8 39  34 42, ʹ 614 ʺ 66  11 08, ʹ 90 ʺ 446 0.174 88.333±16 N9 39  34 44, ʹ 165 ʺ 66  11 09, ʹ 479 ʺ 437 0.213 97.997±16 N10 39  34 45, ʹ 80 ʺ 66  11 10, ʹ 212 ʺ 417 0.168 50.894±7.7 Olingan natijalardan: - ROZ miqdori karyerning pastki qismida W1 va S8 nuqtalarida normal miqdordan 70-100 martadan ko‘proq, boshqa nuqtalarda miqdori normal miqdorda; 53 - ROZ miqdori oshgan joylarda ekspozitsion doza quvvati D e katta qiymatlarga erishadi, doza miqdori ROZ miqdori bilan korrelyatsiyalanadi; - radiyning konsentratsiyasi Sobirsoy suv ombori suvlarida normativ darajadan hamisha, Zirabuloq tog‘i daryolari suvlarida esa faqat ayrim mavsumlarda oshadi [1]; - o‘rganilgan joylarning tuproq tarkibida Sobirsoy suv omborining shimoliy va shimoliy-sharqiy sohillarida TRN 226 Ra, 232 Th, 40 K va texnogen 137 Cs miqdorlari ochiq karyer va karyerning tutash joylaridagi tuproqlar radioaktivligidan nisbatan kamroq ∆ = A suv / A kar = 0,5-0,8; - karyerning tutash joylaridagi tuproqlarni qatlam bo‘yiga tahlil qilganimizda tuproqqa chuqurroq tushgan sari 15-20 sm larda texnogen 137 Cs miqdori keskin kamayishini kuzatishimiz mumkin. Ammo Sobirsoy suv ombori atrofidagi tuproqlar tarkibidagi texnogen 137 Cs miqdori 20 sm chuqurlikgacha deyarli MDA chegarasida; - bunday keskin farqlanishning asosiy sababi suv ombor atrofidagi tuproqlarni vaqti-vaqti bilan suv ko‘tarilgani tufayli suv bosib turadi, shu boisdan texnogen radionuklid 137 Cs miqdori suv omborga tutash tuproqlarda suv yuvilishi tufayli kichik miqdorda bo‘ladi; - ammo karyer atrofidagi tuproq tarkibidagi texnogen 137 Cs miqdori, Sobirsoy suv ombori va unga tutash (suv ombor sohillaridagi) tuproqlardagi umumiy (yig‘indi) 137 Cs miqdorlari bilan balans beradi (1- jadval); - karyerdagi ROZ miqdorini o‘lchaganimizda aholi yashashi uchun xavfsiz deb belgilangan miqdordan 370 μBk/m 2 ·s kattaligini (6,8 nuqtalarda) kuzatdik, ammo bu nuqtalar karyerning tubida, ya’ni yer sathidan 30-40 m pastikda joylashgan hamda karyerga eng yaqin aholi punkti Musaqoq qishlog‘i 5 km uzoqligini inobatga olsak, ROZ hosil qiladigan ekspozitsion doza quvvati D e ning ta’sir doirasi aholi punktiga katta ta’sir qilmaydi; 54 - 7 Be miqdori doimiy saqlanganligini kuzatdik, bu esa tuproqning erroziyaga uchramaganligidan darak beradi; - karyer tubida hosil bo‘lgan sun’iy ko‘l suvining tarkibida 235 U borligi aniqlanildi, uran miqdori ( 235 U) spektrometrning (MDA) miqdoridan yuqori ekanligi kuzatildi; - hozirgi kunga kelib kar y erning yaroqsizligi va qazish ishlari to‘xtatilgani tufayli kar y er utilizatsiya qilinmoqda. 55 XULOSA Ushbu malakaviy bitiruv ishini bajarish davomida Sobirsoy suv ombori va unga tutash hududlardagi yer osti suvlarning tarkibidagi uran-toriy qatoriga mansub radionuklidlar konsentrasiyasi o‘rgani ldi. Bu malakaviy bitiruv ishi kirish, uch bob, xulosa va foydalanilgan adabiyotlardan iborat bo‘lib, 1-bobda atrof-muhit namunalarining radioekologik holati, ya’ni radioaktivlikning ochilishi va uning xususiyati, tabiiy va sun’iy radioaktiv elementlar, radioaktiv yemirilish qonuni, radioaktiv nurlanishlarning biologik ta’siri, tuproqda uran, radiy, toriy, kaliy, uglerod va boshqa radioaktiv elementlar, tuproqdagi radioaktiv izotoplar to‘g‘risida, tuproqlarda tabiiy radioaktiv elementlarning migrasiyasi, radioaktiv izotoplar yordamida tuproq va tog‘ jinslarining yoshini aniqlash, tuproq qoplamining radioaktiv elementlar bilan ifloslanishi, tuproq va suvning radioaktivligi, suvning radioaktivligi haqida bayon etilgan. 2-bobda ssintillyatsion detektor va ularning ishlatilishi, ya’ni ssintillyatsiya usuli, organik va noorganik ssintillyatorlarning fizik xususiyatlari, fotoelektron kuchaytirgichlar, ularning xossalari va asosiy tavsiflari, ssintillyatsion detektorning tuzilishi va ishlash prinsipi o‘rganilgan. 3-bobda esa o‘lchash ntijalarida lingan natijalar va ularning tahlili hamda o‘lchash uslubining nazariyasi va qurilma tavsifi qaraldi. Sobirsoy suvombori va unga tutash hududlarda tuproq va suvdagi uran-toriy qatoriga mansub radionuklidlarning migratsiyasini o‘rganildi.Shuning bilan birga tekshilayotgan hududdagi radioekologik vaziyat va uning tirik organizmlarga ta’siri bo‘yicha atroflicha mulohazalar bayon qilindi. 56 ADABIYOTLAR 1. www.ig.uit.no/webgeology/webgeology_files/uzbek/abs_age_uz.swf 2. www.ig.uit.no/webgeology/.../atoms_iso_uz_8.html 3. Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. Учебное пособие для вузов. – Москва: Атомиздат, 1985. 4. Альфа-, бета- и гамма спектроскопия. Под ред. Зигман К. – Москва: Атомиздат, 1965. 5. Ahmedova G ., Omanov Sh ., Salixbayev U . S ., Radioaktivlikni o ‘ lchash natijalarini qayta ishlash . O ‘ quv qo ‘ llanma . – Samarqand: SamDU nashri, 1998. 6. Бекжонов Р.Б., Акилов Ф.С. Временная спектроскопия атомных ядер. – Ташкент: Фан, 1972. 7. Bekjonov R . Atom y a drosi va zarralar fizikasi . O‘quv qo‘llanma. – Toshkent: O‘qituvchi, 1995. 8. Вальтер А.К., Залюбовский И.И. Ядерная физика. – Харьков: Высшая школа, 1974. 9. Колпаков П.Е. Основы ядерной физики. – Москва: Просвещение, 1969. 10. Левин В.Е., Хомьянов Л.П. Регистрация ионизирующих излучений. – Москва: Атомиздат, 1973. 11. Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. – Москва: Энергоатомиздат, 1989. 12. Маматкулов О.Б., Муминов И.Т., Ахмедова Г., Носыров М., Сафаров А.Н., Халикулов А.Б., Хушмурадов Ш., Усмонов Т. Естественные и искусственные радионуклиды в почвах адыров Каратюбинских гор. / Ҳозирги замон физикасининг долзарб 57 муаммолари» V республика илмий-назарий конференцияси материаллари. 2010 йил 15-17 апрель. – Термиз. – 58-60-б 13. Мухамедов А.К., Потешкин Г.В., Салихбаев У.С., Сафаров А.Н., Хазратов Т., Хушмуродов Ш.Х., Муминов И.Т., Иноятов А.Х., Рашидова Д.Ш., Холбоев И . Гамма-спектрометрическое определение 222 Rn в природных водах. // Атомная энергия. – Т.92. – Вып.3, март. – 2002. 14. Mo ‘ minov T . M ., Xoliqulov A . B ., Xushmurodov Sh . X . Atom yadrosi va zarralar fizikasi . – Toshkent : O ‘ zbekiston faylasuflari milliy jamiyati , 2009. 15. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. – Москва: Энергоатомиздат, 1985. – 312 с. 16. Наумов А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – Москва: Просвещение, 1984. 17. Omanov Sh . O ., Xushmurodov Sh . X ., Mamatqulov O . B . Yadro fizikasining eksperimental usullari . Uslubiy qo ‘ llanma . – Samarqand : SamDU nashri , 2009. 18. Ракобольская И.Б. Ядерная физика. – Москва: МГУ, 1971. 19. Свидетельство №110/95 об аттестации комплекта ОМАСН. ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, С-Петербург, 1995. 20. Teshaboyev Sh. Yadro va elementar zarralar fizikasi. – Toshkent: O‘qituvchi, 1992. 21. Тишкин П.А. Экспериментальные методы ядерной физики. – Ленинград: Издательство Ленинградского университета, 1970. 58

Sobirsoy suv ombori va unga tutash hududlardagi yer osti suvlarning tarkibidagi uran-toriy qatoriga mansub radionuklidlar konsentratsiyasini o‘rganish

Купить