REPOZITORIJ > REZULTATI

Doktorska disertacija

Radon kot orodje v geofizikalnih raziskavah

Avtor(ji): Asta Gregorič (Avtor), Janja Vaupotič (Mentor)

Datum zagovora: 18.03.2013

Organizacija: MPŠ - Mednarodna podiplomska šola Jožefa Stefana

PID: 20.500.12556/ReVIS-13617

Ogledi: 5 | Prenosi: 7

Povzetek

Radon (222Rn, razpolovni čas 3,82 dni) je naraven radioaktiven žlahten plin, ki nastaja z
radioaktivnim razpadom iz radija (226Ra) v zemeljski skorji. Poleg škodljivega vpliva
sevanja na zdravje ljudi lahko radon uporabljamo kot orodje v geofizikalnih raziskavah.
Pri uporabi radona kot sledila različnih geofizikalnih procesov je zelo pomembno dobro
poznavanje mehanizmov transporta radona in parametrov, ki vplivajo na hitrost izhajanja
radona iz zemeljske skorje v ozračje (ekshalacija).
V doktorskem delu sem raziskovala značilnosti transporta radona v različnih okoljih
ter prostorske in časovne spremembe koncentracije radona. Predstavila sem uporabo
radona kot znanilca potresov s posebnim poudarkom na vplivu hidrometeoroloških
dejavnikov na koncentracije radona v talnem zraku in na metodah določanja anomalij v
koncentraciji radona, povzročenih s seizmično aktivnostjo.
Prostorsko porazdelitev koncentracije radona v talnem zraku sem študirala na območju
Ravenskega preloma in na odlagališču elektrofiltrskega pepela. Dobljeni rezultati
odražajo precejšnje prostorsko nihanje koncentracije radona, ki je v okviru določene
litološke enote odvisna predvsem od stopnje prepustnosti kamnin in zemljin. V petih
profilih, prečno in vzporedno s prelomom, smo izmerili koncentracije radona v območju
0,9–32,9 kBq m–3 in hitrost ekshalacije radona v območju 1,1–41,9 mBq m–2 s–1. V
elektrofiltrskem pepelu smo izmerili koncentracijo radona v območju 0,3–46,9 kBq m–3,
hitrost ekshalacije pa 24 mBq m–2 s–1 na s travo poraščenem delu odlagališča in
37 mBq m–2 s–1 na delu, kjer odlagališče poraščajo drevesa in grmičevje.
Časovno nihanje koncentracije radona v povezavi s seizmično aktivnostjo sem
študirala v termalni vodi na Bledu in v Hotavljah. V časovni vrsti koncentracije radona
sem določila anomalije, ki bi lahko bile posledica geofizikalnih procesov, ki spremljajo
dogajanja pred potresi. Za obravnavani lokaciji je značilno različno odzivanje
koncentracije radona v vodi na potresno aktivnost, kar kaže na močno odvisnost
koncentracij od geoloških značilnosti vodonosnika. Na Bledu smo izmerili povprečno
koncentracijo radona v termalni vodi 10,5 ± 2,1 kBq m–3 (oktober 2005 do september
2007), v Hotavljah pa 197 ± 121 kBq m–3 (oktober 2005 do junij 2008).
Predstavila in primerjala sem štiri metode ločevanja pravih anomalij v časovni vrsti
koncentracije radona, povzročenih s potresno aktivnostjo od navideznih anomalij, ki so
posledica hidrometeoroloških vplivov. Kot zelo učinkovite so se izkazale metode
strojnega učenja.
Glede na poseben položaj kraških jam na meji med zemeljsko skorjo in atmosfero so te
pogosto predmet znanstvenih raziskav. Na osnovi kontinuirnih meritev koncentracije
radona, na štirih mestih v Postojnski jami (Lepe jame, najnižja točka, Velika gora in
Pisani rov) sem študirala prostorsko porazdelitev in časovne spremembe koncentracije
radona v jamskem zraku. Posebno pozornost sem namenila uporabi radona kot sledila za
prezračevanje jame. Na treh merilnih mestih v turističnem delu Postojnske jame so bile
koncentracije radona pozimi v območju 0,2–1 kBq m–3, poleti pa v območju
3–10 kBq m–3. Precej višje koncentracije radona smo izmerili v slepem rovu,
imenovanem Pisani rov, kjer poleti doseže koncentracija radona vrednosti do 45 kBq m–3,
ki so primerljive z najvišjimi izmerjenimi koncentracijami radona v kraških jamah po
svetu. Ugotovila sem, da ima največji vpliv na prezračevanje in posledično koncentracije
radona v jami, temperatura zunanjega zraka. Določila sem dva glavna režima
prezračevanja in sicer poletni in zimski režim. Za merilno lokacijo Velika gora sem
izdelala model za napovedovanje koncentracije radona na osnovi temperature zunanjega
zraka. Poleg temperaturnih razlik med zunanjim in jamskim zrakom na prostorsko
porazdelitev koncentracij radona v jami pomembno vplivata tudi geomorfologija jamskih
rovov in prostorska porazdelitev ekshalacije radona iz jamskih sten in sedimentov.

Priloge

Citiraj to delo