Trícium (3H) A trícium (3H) a hidrogén hármas tömeg-számú izotópja, egy protonból és két neutronból áll. Bomláskor lágy b- sugárzással stabil héliummá.

Az előadások a következő témára: "Trícium (3H) A trícium (3H) a hidrogén hármas tömeg-számú izotópja, egy protonból és két neutronból áll. Bomláskor lágy b- sugárzással stabil héliummá."— Előadás másolata:

1 Trícium (3H) A trícium (3H) a hidrogén hármas tömeg-számú izotópja, egy protonból és két neutronból áll. Bomláskor lágy b- sugárzással stabil héliummá alakul át:

2 A trícium koncentrációját trícium egységben (Tritium Unit) adjuk meg és TE (TU)-val jelöljük.
1 TU megfelel 1 trícium/1018 hidrogén aránynak, azaz 1 TU az a koncentráció, amely esetben 1018 H-ra jut 1 trícium.

3 A kozmikus sugárzás hatására történő trícium termelési sebesség:
A kozmikus sugárzás hatására a sztratoszférában keletkezett szekunder neutronok a levegőben lévő nitrogénnel reakcióba lépnek: A kozmikus sugárzás hatására történő trícium termelési sebesség: 0,12 ± 0,04 3H atom/cm2 sec Deák, 2006

4 Trícium természetes keletkezhet úton a litoszférában is, ahol termikus neutronok lépnek magreakcióba a kőzetekben nyomokban jelenlévő lítiummal: A magmás kőzetek összetételét és a lejátszódó folyamatok hatáskereszt-metszetét figyelembe véve, 1 km vastag, átlagos összetételű magmás kőzetben a trícium termelési sebesség: 0,001 3H atom/cm2 sec. Deák, 2006

5 Az első termonukleáris magfúzión alapuló hidrogénbomba kísérleti robbantása 1952-ben, azóta a környezet trícium koncentrációja nagyságrendekkel változott. A termonukleáris magfúziós bombák robbantása során a bomba minden megatonna-egyenértékére 1-5 kg trícium keletkezik, ahol 1 g trícium aktivitása: 9600 Curie = 3,5 *1014 Bq. Deák, 2006

6 W. F. Libby (1952/53) előszőr elemzett korábbi 25 év csapadékvizeinek trícium tartalmát (T/H arányát), az USA-ban között palackozott borokban. Rother (1967) - hasonló módszerrel és az adott időszakban - vizsgált német palackozott borokat. Eszerint az között az észak-amerikai és az európai csapadékban a 3H közel állandó, (3–7)*10-18 nagyságrendbe esik. A fentiek alapján az 1952 előtti magyarországi csapadék trícium tartalmát évi átlagban 5 TE (TU) értéknek tekinthetjük. Deák, 2006

7 Felezési idő: év Magyarországi csapadék évi átlagos trícium tartalmának idősora Deák, 2006

8 Magyarországi csapadék évi átlagos trícium tartalmának idősora
log 1963 1952 Magyarországi csapadék évi átlagos trícium tartalmának idősora Deák, 2006

9 Mit mutatnak az adatok? A trícium-mentes („pre-bomb”) felszín alatti vizek védettek az utóbbi 57 év szennyezéseivel szemben. A trícium tehát előjelzője („early-warning”) a mezőgazdasági eredetű nitrát és peszticid szennyeződéseknek is, amelyek mennyisége a vizekben főleg az utóbbi évben nőtt meg. Deák, 2006

10 A 21/2002. sz. Miniszteri rendelet szerint azokat a felszín alatti vizeket, amelyek trícium tartalma 0,2 Bq/l (1,6 TU) alatti, védettnek tekinthető és a költséges, rendszeres mikroszennyező vizsgálatok elvégzése nem kötelező. Deák, 2006

11 Vízkeveredés Idős (trícium-mentes, ≤ 5 TU) rétegvizek és tríciumos folyóvizek, talajvizek keveredése  különösen mélyfekvésű területek feláramlási zónájában. pl. a Tisza Polgárinál elhanyagolható mennyiségű rétegvizet vesz fel (kis vízállás esetén is!). pl. ÉK-Mo-n a talajvíz m mélyre áramlott és 5-10%-ban, ill. akár 30-60%-ban is keveredett a rétegvízzel. Deák, 2006

12 A „trícium csúcs” módszer
A függőleges leszivárgás sebességének ill. a talajvíz elérési időnek a számolása, ahol a talajvíz és kartszvíz trícium-mentes (≤ 5 TU), a tríciumos csapadék még a háromfázisú zónában van. A trícium koncentrációjának mérése  az 1963-as maximum (trícium csúcs) és az 1952-es “eltünés” jelenlegi mélységének meghatározása. Trícium profil felvétele: - Talajnedvességben - Sekély talajvízben - Vízszintesen áramló rétegvízben Deák, 2006

13 A trícium tartalom vertikális profilja
A csapadék 2000 évre lebomlott trícium tartalma talajnedvességben Deák, 2006

14 Függőleges leáramlás sebessége
vz = h63/Δt1 *vz = h52/Δt2 [mm/év] Δt1 és Δt2 az 1963 ill. az 1952 és a mintavétel között eltelt időt Deák, 2006

15 vertikális szivárgási tényező
Beszivárgás és vertikális szivárgási tényező B = novz [mm/év] no - effektív porozitás kz=novz/Iz [m/nap] Iz - vertikális hidraulikus gradiens Deák, 2006

16 Bátaapáti területén ásott kútban számított paraméterek:
Eredmények Bátaapáti területén ásott kútban számított paraméterek: vz = mm/év B = 5-10 mm/év no = 0.07 (7%) Talajvíz felső 20 m-es részére: vz = mm/év B = mm/év, no = 0.2 kz = (4 - 11)*10-3 m/nap Deák, 2006

17 Alföldi felszín közeli fúrásokban számított vertikális paraméterek:
Eredmények Alföldi felszín közeli fúrásokban számított vertikális paraméterek: vz = mm/év B = mm/év no = kz = 1-6*10-3 m/nap Deák, 2006

18 Eredmények Földtani viszonyok
Kavics reteg (test) Mosonmagyarovár és Dunaszerdahely kozott talalhato a legmelyebb szinten. Rétegirányú áramlási sebesség számítása a Szigetközben: Deák, 2006

19 Rétegvíz áramlási viszonyok
Eredmények Rétegvíz áramlási viszonyok * Lébény Rétegirányú áramlási sebesség számítása a Szigetközben Deák, 2006

20 Eredmények Talaj- és rétegvizek 3H tartalma
Rétegirányú áramlási sebesség számítása a Szigetközben: 500 m/év a Dunától induló É-D szelvény mentén É D 1996 Talaj- és rétegvizek 3H tartalma Minden evben meghataroztak a TU-erteket az ellenorzo (monitoring) kutakban. Az ertekek kozul a legnagyobb jelzi az 1953 es 1962 kozotti legnagyobb erteket. Ebbol kiszamithato az retegiranyu aramlasi sebesseg. Deák, 2006

21 Rétegvíz trícium csúcsának elmozdulása
Eredmények Rétegvíz trícium csúcsának elmozdulása Rétegirányú áramlási sebesség számítása a Szigetközben Deák, 2006