Vliv stromů na kontaminaci půdy 137Cs

Bc. Michaela TRNKOVÁ

Master's thesis

The influence of trees on contamination of soil with 137Cs

Abstract:

Zkoušky jaderných zbraní v atmosféře a havárie na jaderně energetických zařízeních v posledních padesáti letech způsobily významnou kontaminaci životního prostředí. Některé uniklé radionuklidy mají poločas přeměny až několik desítek let a jsou stále přítomny v životním prostředí. Z tohoto důvodu stále probíhá monitorování radiační situace na území České Republiky s cílem zjistit chování a kinetiku umělých radionuklidů v životním prostředí a závažnost radiologických dopadů na člověka. Výsledky tohoto monitorování slouží k přehledu o radiační situaci, sledování dlouhodobých trendů a v neposlední řadě i k získání nových poznatků, které mohou usnadnit zvládání radiační mimořádné události. Cílem této diplomové práce bylo změřit obsah 137Cs v půdách odebraných pod a kolem korun listnatých stromů na území zasaženém radiačním spadem a zjistit, zda koruna stromu má vliv na distribuci cesia v půdách pod nimi. Za tímto účelem byla stanovena výzkumná otázka: Mají koruny stromů vliv na distribuci cesia v půdách pod nimi? Pro lepší srozumitelnost je úvod práce věnován informacím o ionizujícím záření, základním pojmům a veličinám z oblasti ionizujícího záření, zdrojům kontaminace radionuklidy, především havárii jaderné elektrárny Černobyl, kontaminaci životního prostředí a obyvatelstva a prvkům důležitým pro praktickou část této práce. Na teoretickou část pak navazuje metodika výzkumu. Vzorky půd byly odebírány pod pěti listnatými stromy druhu ořešák královský, které vyhovovaly stanoveným kritériím pro odběr. Pod každým stromem byly odebírány vzorky do třech směrů svírajících úhel 120° vždy u kmene, v polovině koruny, na kraji koruny a mimo korunu. Tedy 12 vzorků u každého stromu, celkem 60 vzorků. Suché a vyčištěné vzorky půd byly změřeny pomocí polovodičové gama spektrometrie, která určila hodnoty hmotnostní aktivity radionuklidu 137Cs a také přirozeně se vyskytujícího radionuklidu 40K. Z naměřených hodnot byly vytvořeny grafy. I přes časté odchylky, které mohou být způsobeny vlivem přírodních jevů či činností člověka z nich vyplývá, že koruny stromů mají vliv na distribuci 137Cs v půdách pod nimi.

Abstract:

Nuclear weapons testing in the atmosphere and accidents in nuclear energy facilities in the last 50 years caused significant contamination of the environment. Half-life of certain leaked radionuclides is several decades and therefore they are still present in today's environment. That is the reason why there is still on going monitoring of radiation situation in the Czech Republic in order to determine the behaviour and kinetics of anthropogenic radionuclides in the environment and the severity of radiological impact on humans. The results of this monitoring serve to review the radiation situation, observe long-term trends and last but not least to gain new knowledge that could facilitate the management od radiological emergencies. The aim of this thesis was to measure the content of 137Cs in soils under and around leafy tree crowns in the area affected by radiation fall and to find out whether the tree's crown has an effect on the distribution of 137Cs in the soils below them. To this end, a research question has been set: Do tree crowns affect the distribution of cesium in the soils below them? For better intelligibility, the introduction of the thesis is devoted to information about ionizing radiation, basic terms and quantities in the field of ionizing radiation, sources of radionuclide contamination, especially the Chernobyl nuclear power plant accident, environmental and population contamination, and elements important for the practical part of this work. The theoretical part is followed by research methodology. The soil samples were collected under five leafy trees of the Walnut species that met the set criteria for collection. Under each tree, samples were taken in three directions at an angle of 120° always at the trunk, in the middle of the crown, at the edge of the crown and outside the crown. Thus, 12 samples per tree, a total of 60 samples. Dry and purified soil samples were measured by semiconductor gamma spectrometry which determined 137Cs radionuclide mass activity values as well as naturally occurring radionuclide40K. Graphs were generated from the measured values. Despite the frequent deviations that may be caused by natural phenomena or human activities, it was found out that tree crowns affect the distribution of 137Cs in the soils below them.

Keywords

Cesium, stromy, kontaminace, distribuce, hmotnostní aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jiří Havránek

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Master programme / field:
Protection of Inhabitants / Civil Emergency Readiness