Главная | Экология Владимирской области | Новый пенообразователь офс на основе отходов

Диагностика ультрадисперсных систем посредством дочерних продуктов распада радона в целях обеспечения экологической безопасности

Система «радон - дочерние продукты распада (ДПР)» может служить физической моделью для изучения поведения ультрадисперсных частиц в воздушной среде. Основной вклад в радоновое состояние атмосферного воздуха вносит поток радона, естественным образом выделяющийся с поверхности почвогрунтов. Это делает перспективным проведение измерений, так как не требуется использование искусственных источников радона. Дочерние продукты распада радона вступают во взаимодействие с дисперсной фазой, образуя сложные комплексы, при этом представляется возможность диагностировать ряд физикохимических параметров ультрадисперсных частиц (распределение заряда, реакционная способность, адсорбционная ёмкость и др.) и кинетических параметров аэродисперсных систем в целом (параметры интенсивности седиментации, коагуляции, распада и др.). Предлагаемый подход позволяет проводить экспресс-диагностику ультрадисперсных частиц и аэродисперсных систем в целом на основе анализа временных рядов объёмной активности радона и его ДПР.

Цель настоящей работы разработка принципов экспресс-диагностики свойств ультрадисперсных частиц и аэродисперсных систем посредством дочерних продуктов распада радона в целях обеспечения экологической безопасности.

В качестве модельных частиц использовались частицы активированного угля со средним аэродинамическим диаметром 5 мкм, которые распылялись в помещении в различных концентрациях из расчёта превышения ПДКрз в 100, 1000 и 10000 раз. Распыление производилось в центре помещения, на высоте 1,8 м от пола. Замеры объёмной активности радона и его ДПР осуществлялись на высоте 1 м. Элементный состав твёрдой фазы пыли измерялся рентгенофлуоресцентным методом, а размер частиц определялся лазерным дифракционным микроанализатором.

На основании анализа результатов экспериментов была составлена схема (рис. 1) и математическая модель взаимодействия ультрадисперсных частиц и ДПР радона. Показано, что основное взаимодействие частиц приходится на полоний-218. Участие других ДПР во взаимодействии с частицами пыли незначительно. В результате распада изотопов радона и его ДПР взвешенные частицы в воздушной среде могут приобретать или изменять свой электрический заряд, что влияет на их дальнейшее взаимодействие. Полоний-218 образует комплексы с частицами угольной пыли, причем здесь выявлено два эффекта: 1) образующиеся комплексы приводят к накоплению ДПР в воздухе; 2) не все ультрадисперсные частицы взаимодействует с ДПР в силу особенностей распределения заряда в дисперсной фазе.

Экология регионов

Рис. 1. Схема взаимодействия ДПР радона и частиц ультрадисперсной фазы

Исследования распределения аэрозольных частиц с адсорбированными на них ДПР радона, являющихся своеобразными радиоактивными метками и которые можно измерить инструментально, позволили составить математическую модель поведения частиц в аэродисперсных системах, основанную на системе дифференциальных уравнений первого порядка.

Таким образом:

метод радиоактивных меток с использованием ДПР радона позволяет определить на основе математического анализа временных рядов объёмной активности радона свойства ультрадисперсных частиц угольной пыли и аэродисперсных системы в целом: устойчивость аэродисперсной системы, реакционная способность ультрадисперсных частиц и процессы взаимодействия внутри дисперсной фазы;

на примере аэродисперсной системы угольной пыли оценена персистентность частиц, которая определяется процессами седиментации и реакциями физико-химического взаимодействия частиц с изотопом полония-218 (в условиях опыта персистентность оценивается величиной 11,8 мин.);

показана принципиальная возможность экспресс-диагностики аэро- дисперсной системы методом радиоактивных меток с использованием ДПР радона по показателям реакционной способности ультрадисперсной фазы.

Комментарии

Отправить комментарий

CAPTCHA
Введите символы с картинки
1 + 6 =
Solve this simple math problem and enter the result. E.g. for 1+3, enter 4.
B-260N Надувная лодка Bark гребная двухместная
B-260N Надувная лодка Bark гребная двухместная

Случайное фото

Удэгейцы