Mapování aktivity radioizotopu 137Cs v rámci malého povodí

Štěpán POSPÍŠIL

Bachelor's thesis

Radioisotope activity mapping 137Cs within a small catchment area

Abstract:

Cílem této bakalářské práce bylo zjištění hmotnostní aktivity radioizotopu 137Cs na plochách s různým způsobem využití. Modelové území, které bylo pro práci zvoleno, představuje malé (cca. 1 km2) povodí potoka Vrbovec, které napájí Žebětínský rybník. Ten v zájmovém území zastává roli hlavního akumulačního prvku. V úvodní části je popsána charakteristika a vývoj území během posledních dekád. Dále se práce zaměřuje na geomorfologii a geologii oblasti. V neposlední řadě práce shrnuje základní vlastnosti zmíněného izotopu a dosavadní poznatky o migraci, distribuci, akumulaci a využití cesia v oboru dnešní geologie. V 5 různých prostředích byly k analýze na stíněném gamaspektometru, odebrány vzorky ve dvou horizontech (0-5 cm a 5-10 cm) pro určení hmotnostní aktivity 137Cs (Bq/kg). Z výsledků měření byly popsány rozdíly mezi jednotlivými prostředími a distribuce cesia v obou horizontech. V lesním prostředí byli naměřeny jednoznačně nejvyšší hodnoty. Dále lze zvýšené hodnoty pozorovat i potoční Nivě potoka Vrbovec. V Žebětínském rybníku bylo žlábkovým vrtákem odebráno jádro, ze kterého proběhla rekonstrukce historie kontaminace radioizotopem 137Cs. Odebrané jádro bylo následně podrobeno zrnitostní analýze na laserovém granulometru pro možné souvislosti mezi zrnitostí sedimentu a hmotnostní aktivitou 137Cs. Na závěr byl vytvořen přibližný věkový model pro rychlost sedimentace a přiřazení významným hodnotám korespondující jaderné události.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis was to determine the mass activity of the radioisotope 137Cs in areas with different land uses. The model area chosen for the work is a small (approx. 1 km2) catchment area of the Vrbovec stream, which feeds the Žebětín pond. This pond plays the role of the main storage element in the area of interest. In the introductory part, the characteristics and development of the area over the last decades are described. The thesis also focuses on the geomorphology and geology of the area. Last but not least, the paper summarises the basic properties of the isotope and the existing knowledge on the migration, distribution, accumulation and use of caesium in the field of present-day geology. In 5 different environments, two horizons (0-5 cm and 5-10 cm) were sampled for analysis on a shielded gamma spectrometer to determine the mass activity of 137Cs (Bq/kg). From the measurement results, the differences between the environments and the distribution of caesium in the two horizons were described. Clearly the highest values were measured in the forest environment. Furthermore, elevated values can also be observed in the Vrbovec stream bed. A core was collected in the Žebětín pond with a flume drill, from which the history of 137Cs radioisotope contamination was reconstructed. The collected core was subsequently subjected to grain size analysis on a laser granulometer for possible correlations between sediment grain size and 137Cs mass activity. Finally, an approximate age model for the sedimentation rate was developed and assigned to the significant values of the corresponding nuclear event.

Keywords

radioizotop, kontaminace, sediment, datování, cesium, hmotnostní aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Jan Sedláček, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Environmental Hazards and Climate Change / Environmental Hazards and Climate Change