R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X I I , W A R S Z A W A 1362
STANISŁAW MOSKAL, KRYSTYNA CZERWIŃSKA
M ATERIAŁY DO PO ZN A N IA
N A TU R A LN EJ RA DIOA KTY W NOŚCI GLEB PO L SK IC H
Zakład Chemii Rolniczej SGGW Warszawa K ierow nik — prof. dr M. Górski
W zw iązku z n asilen iem p rac nau k ow y ch n a d w pływ em pro m ien io tw órczości n a o rg anizm y ro ślin n e w ażne je st o k reślenie pro m ien io tw ó r czości gleby, k tó ra jest środow iskiem w zro stu roślin. O p ro m ien io tw ó r czości gleb d e c y d u je w zasadzie po tas 40K oraz p ierw ia stk i z ro dzin y u ra n u i to ru. Z nikom ą rolę w p o rów n an iu do w spom nianych p ie rw ia st ków o d g ry w a ją inne p ierw ia stk i prom ieniotw órcze.
B ad an ia nad oznaczeniem prom ieniotw órczości gleb rozpoczęto w Z a k ład zie Chem ii Rolniczej SGGW w 1955 r. Od tego czasu o publikow ano k ilk a prac, w k tó ry c h obok oznaczeń prom ieniotw órczości [4, 6] staran o się opracow ać m eto d y rad io m etry czn eg o oznaczania p otasu w glebie [3] za pom ocą licznika GM na p o dstaw ie p o m iaru prom ieniow ania ß. M ówiąc o pom iarach prom ieniow an ia ß licznikiem GM m yślim y o pom iarach p ro m ien iow ania ß i у em itow anych przez potas. Poniew aż jed n a k 88% p ro m ienio w an ia p otasu stano w ią cząstki ß, a 12% p rom ieniow anie у i w y d ajność licznika GM na prom ieniow anie у w ynosi ułam ek procentu , p ra k tycznie d o k o n u jem y ty lk o p o m iaru p ro m ienio w ania ß.
O znaczanie p otasu za pom ocą pom iarów p rom ieniow ania ß jest m ożli w e p rzy użyciu a p a ra tu ry zap ew n iającej dużą stabilność i m ałe tło rzędu p a ru im pulsów na m in u tę. N iskie tło osiąga się przez stosow anie osłon a n ty k o in cy den cyjn ych oraz osłon z ołow iu, żelaza, rtę c i i inn y ch m a teriałów . W ażne je st rów nież, b y liczniki b y ły cienkościenne, co um ożli w ia p o m iar procentow o dużej ilości em itow anych przez glebę cząstek ß. Poza ty m liczniki pow inn y m ieć m ały bieg w łasny.
Zasada jednoczesnego oznaczania zaw artości p o tasu oraz u ra n u i to ru w glebie przez p o m iar aktyw ności gleby op iera się n a tym , że energia prom ieniow ania ß p ierw iastk ó w ro dzin u ra n u i to ru różni się m iędzy sobą, a także m iędzy e n erg ią p rom ieniow ania ß potasu.
332 S. M oskal, К. Czerwińska
P rzez zastosow anie osłon alum iniow ych lub in n y ch m ożna w ykluczyć p ew n ą część p rom ieniow ania ß em itow anego p rzez potas oraz przez człon ków rodzin u ra n u i to ru . Z resztą tego ro d zaju zróżnicow anie zachodzi rów nież w ściankach liczników i do w n ę trz a różnych liczników dochodzi różny p ro ce n t cząstek ß z poszczególnych p ierw iastk ó w rad io ak ty w n y ch , z n a jd u jąc y c h się w glebie.
M c С a 1 l u m [5] stosow ał do p o m iaru radio ak ty w n o ści gleby licznik szklany o grubości ścianek 30 m g /cm 2. W ty ch w a ru n k a ch podaje on n a stęp u jące d an e o p ro m ieniow an iu ß potasu, u ra n u i to ru :
— 1% K 20 d a je 2,5*10 im pulsów n a m in u tę,
— 1% U30 8 w rów now adze z p ro d u k ta m i siostrzany m i 3,7 *104 im p u l sów na m in utę,
— 1% T h 0 2 w rów now adze z p ro d u k ta m i siostrzanym i 8,1-103 im pulsów na m in u tę.
W zajem n y stosu nek prom ien iow an ia ty ch su b stan cji p rzed staw ia się n astęp u jąco :
U30 8 : T h 0 2 : K 20 jak 1500 : 320 : 1
A n d r e j e w a [1] p rzy jm u je , że energia prom ieniow ania u ra n u i to ru są jednakow e. W jej dośw iadczeniach osłonę z b lac h y m osiężnej o g ru bości 0,15 m m przechodziło 19,4% p ro m ien io w an ia ß z potasu, a 35,8% z u ra n u i toru. N asze bad an ia w ty m k ie ru n k u w ykazały, że blach a a lu m iniow a grubości 0,20 m m p rz y użyciu licznika okienkow ego (4 m g/cm 2) zm niejszała ilość im p ulsó w w yw o łan ych przez prom ieniow anie z u ra n u o 12,5%, z to ru o 25% .
Z nając zdolność z a trzy m y w an ia o k reślo nej części pro m ien iow an ia poszczególnych p ierw iastk ó w przez d a n y m ate ria ł, np. przez b lachę a lu m iniow ą, m ożem y zastosow ać odpow ied n ie rów nanie, um ożliw iające ob li czenie zaw artości p otasu oraz u ra n u i to ru w b ad anej próbce [1].
P rzy /posiadanych przez nas licznikach i a p a ra tu rz e nie m ożem y stoso w ać osłon z blach y alum iniow ej ze w zględu n a w ysokie tło, w sto su n k u do którego ilość m ierzonych im pulsów n a w e t bez osłony z blach y alu m i niow ej jest bardzo niska. Z m niejszanie ilości im pulsów przez zastosow a nie osłon jest w tych w a ru n k a ch niecelow e, gdyż w y n ik i obarczone są w te d y tak dużym błędem , że s ta ją się m ało w iaro godne. Poniew aż jed n a k radio ak ty w n o ść gleb w Polsce je st m ało poznana, p ro w adziliśm y prace n ad ogólną ß prom ieniow tórczością gleb. Jednocześnie oznaczana b y ła zaw artość potasu w badan y ch glebach. Pozw oliło to na ustalen ie p ro m ienio w ania pochodzącego z u ra n u i to ru w rów now adze z p ro d u k ta m i ich rozpadu.
Z bad ań G ó r s k i e g o i Z m y s ł o w s k i e j n a d p ro m ien io tw ó r czością gleb polskich w ynika, że stosun ek zaw artości u ra n u do zaw artości
M ateriał do poznania radioaktyw ności gleb 333
to ru w ty ch gleb ach w ynosi 1:10. Jeżeli w k ilk u glebach oznaczym y za w arto ść u ran u , np. za pom ocą klisz jąd row y ch , to znając ilość im pulsów n a m in u tę pochodzących z u ra n u i to ru m ożem y u stalić w spółczynnik, k tó ry pozw oli n a m n a u sta le n ie ilości u ra n u i to ru w b ad any ch p ró b kach glebow ych za pom ocą p om iarów p rom ien io w ania ß i oznaczania po tasu chem icznie.
M c C a l l u m p o d a je stosu n ek prom ien io w ania ß z u ran u , to ru i po ta su ja k 1500:320:1. W w a ru n k a c h naszych b a d a ń [3] stosunek te n w y nosił 1970:425:1, a sto su n e k uram u i to ru do /potasu ja k 565:1. W w y liczonej n a tej d ro dze ilości u ra n u i to ru u ra n stanow i 1/11, a to r 10/11. D zieląc nad w y żk ę prom ien io w an ia ß w y rażo n ą w pro cen tach potasu przez 565 o trz y m am y ilość u ra n u i to ru w g ram ach n a 100 g gleby.
BADANIA WŁASNE
P ie rw sz e b ad an ia prom ieniotw órczości gleb w y k o n an e w Z akładzie [3] d o ty czy ły głów nie gleb bielicow ych. W nin iejszej p ra c y podane są b a d a n ia in n y ch ty pó w gleb, p rzy czym zw rócono w iększą uw agę n a rozm iesz czenie p ierw ia stk ó w prom ienio tw ó rczy ch w profilach glebow ych. B adania p rzeprow adzono n a 18 glebach, w ty m b y ły 2 czarn e ziemie, 2 czarnozie- m y, 6 glëb b ru n a tn y c h , 4 rędziny, 3 m ad y i 1 gleba bielicow a. C h a ra k te ry s ty k a ty ch gleb podana je s t w tabl. 2.
T a b l i c e 1 N atężenie prom ieniow ania w imp/min * z a le ż n o ś c i od dodane] i l o ś c i KC1 Iw % j y j ) do UgS04 R a d ia tio n i n t e n s i t y in с . p . m. in r e l a t i o n to the amount of KC1 ( in % KgO) added to UgS04
Kodzej p ró b k i Sample
N atężenie prom ieniow ania
t ł a I t imp/rain H a d ia lio n s i n t e n s i t y of background N atężen ie prom ieniow ania
badane i pró b k i i t ł a 1 imp/min R a d ia tio n i n te n s ity o f sample and background Ś redni błąd ró żn icy Mean e r r o r o f d i f f e r . N atężenie prom ieniow anie
badanej p ró b k i I - I t inp/m in R a d ia tio n i n t e n s i t y o f sample Мб304- 0 ,Й : Ïç0 1 6,6 2 2 ,4 - 0 ,2 5 ,8 ii6S04- l,0 fc к2о 1 6 ,b 2 7,0 I 0 ,4 10,5 ' 25% Kn 1 7 ,2 3 1,0 - 0 ,7 13,8 !fcS04+l,!>* £p0 16,9 3 2 ,0 - 0 ,5 1 5 ,1 iäeS04 tl,7 5 fr K?0 17,4 3 5.7 2 0 ,5 18,3 I j £ b2 . Üi» KpO 17,4 38, b - 0 ,5 21,2 17,9 51.5 - 0 ,5 33,6 MgS04-« * k20 17,4 5 4 ,4 - 0 ,5 3 7 ,и li£S040 /v K-pO ' 17,8 70,6 0 ,9 52,8 k20 1 7 ,J 177,5 - 0 .3 J6 0 ,? li^SO^ 2b% K?0 16,6 263,7 : 0 ,8 24 7,1 KC1 - 65,18% K20 17,3 Ь4Ь,9 - J ,4 629, ь
C h a ra k te ry s ty k a p r o f il ó w badanych g le b
T a b l i c a 2
U ie jscow oéé Opis teren u Typ i rodzaj g le b y Rodzaj
Opis p r o f i l u glebow ego p od łoża
poziom 1 poziom I I poziom I I I p o z ic a IV
Sprzedowo
pow.Gniew Teren s i l n i e pofałdowany. P r o f i l na zb oczu . Na sz c z y
tach CaCOz w y st.n a pow ierz c h n i. Ne eboczach CaC02 na
1 m 3
Czarne z iem ia c i ę ż
ka wyI ł polodow co p ró ch n iczn y . 0 -2 0 cm poziom
K olor czarny, c ie p ły
2 0 -100 cm war stwa p r ó c h n ic z - n a.K olor czarny, zimny
^>100 cm i ł bar wy, ż ó ł t e j , burzy z HC1.
Widawa Teren le k k o f a l i s t y Czarna ziem ia zde
gradowana, w ytw . z i ł u I ł 0 -3 0 cm poziom próchniczny bar wy cza rn ej 3 0 -5 0 cm poziom p r z ejśc io w y z zaciek am i p róch- nicznyini 50 -6 0 cm i ł bar wy brązowej > 6 0 cm i ł o g l e jony Werbkowice
pow.Hrubieszów Płaskowyż Czarnoziem g łę b o k i, zdegradowany ~ 0 -3 0 cm w arstwa orno p r ó c h n ic z -
na ok. 3% próch n ic y 30—43 cm poziom p róchniczny c ie m n ie js z y od p o z .I 4 5 -9 0 cm poziom pró ch n iczn y j a ś n ie j s z y od p o z. II z za ciek a m i
-haszczów Teren równinny, w p o b liż u
skarpa i d o lin a rzeczna
Czarnoziem zwykiy g łe b . zdegradowany, wytworzony z l e s s u Less 0-3 0 cm warstwa orna p r ó c h n ic z - na 3 0 -1 2 0 cm poz. p ró ch n iczn y z zaciek am i 120-130 cm ż ó ł t y l e s s z zaciek am i próchnicznym i
-Nadbrzeże Próbka w s ię ta z p o łu d n io
wego s to k u . Teren s i l n i e p o lo łd o w a n y (dużo j e z i o r ) . C-leba b urzy z KCl w war stw ach w ie rz c h n ic h Gleba brunatna wytw. z p ia sk u g l i n i a s t e g o na i l e m ergl. M a te ria ł e lu - w ia ln y 0 -2 0 cm poziom p r ó c h n ic z n y t p ia se k 'g lin ia s t y , mocny, le k k i 20-100 cm bru natny p ia s e k przew arstw . ciężk im iłem ^»100 cm i ł mar- g l i s l y z kon kre- cjam i CaCO^ -Kiobuczyn o k o lic e Koś c ie rz y n y
Teren s i l n i e pofałdow any Gleba brunatna le k k a , p ia s z c z y s t a , wytworzona z mat. polodow cow ., kwaśna
M a teria ł p o lo
dowcowy - - -
-parchatka
к/Puław Próbkę pobrano z w ierzchołka wzgórza Gleba brunatna wytw. z le s s u Less 0 -2 0 cm poziom próchniczny bar
wy cie m n o -sz a re j
20 cm poziom bro]
l e s s natny przechodzący1 w ż ó łt y
Eąkowo-ł.asko-wice Teren s i l n i e pofałdowany, polodowcowy. próbkę pobra
no ze stok u
Gleb* brunatna
śre d n ia Wytw. polodowcowychz mat.
33 4 S . M o sk a l, K . C z e r w iń sk a
ć.d. tablicy 2
Kidawa
îïidawa
Lipówka, роч. Chełm
Ruda żu raw ięcia
Córa płazowska pow.Lubaczów, woj. Lublin Eełżec. pow. Tomaszów Lub. Żułewy Żuławy k /J a n ta ru Żuławy k/Gronkowa A r.toniów ka,
Ł
ow. Tomaszów ub. Гегеп lek k o f a l i s t y Teren lekko f a l i s t yTeren pobrania próbki rÓ Y .n y. Okolice lekko f a l i s t e
Teren f a l i s t y . Próbkę pobreno na północnym sk ło ń ie
Teren równinny p o p rzecin a ny kanałam i. wcHa gruntowa na g łę b . 80 cm
prób kę pobrano z ró w n in y za a ikn ię ce j od s tr o n y mo rz a pasmem w zg ó rz. Woda
f
ru nto w a na g łę b o k o ś c i 0 cm Teren f a l i s t y , próbkę pobrano na wzgórzu Gleba brunatna wyt». z utworu ila s te g o Gleba brunatna wytw. z i ł u Kędzina kredowa Rędzina kredowe c ię ż k a (borowina) Rędzina tr z e c i o rzędowa Rędzina rzekomaLiada brunatna c ię ż ka Mada mocna g l i n i a s t a p ły tk a b!arsz Less słabo z b ie l i cowany Z w ie trz e lin a kredy k o lo ru b iałego Wapień Wapień trzecio - rzędowy S kała wapien-I ł p y la s ty deluw ialny Na g łę b . 50 cm p o d śc ielo n a Kurzawką L la rsz-sk ała m a c ie rz y sta z muszelkami morskimi 40 cm Less 0-20 cm poziom próchniczny barwy s z a r e j, ś r e d n .s p ie s zez. 0-30 cm poziom próchniczny 0-20 cm poziom próchniczny 0-20 cm poziom próchniczny 0-20 cm poziom próchniczny ciemno brunatny 0-20 cm poziom próchniczny 0-30 cm poziom próchniczny czar- no-brunatny 0-30 cm poziom próchniczny pH 5 ,5 20-40 cm poziom przejścio w y к ' / Ъ / barwy sz a ro b ru n a tn e j 50-60 cm poziom brunatny 4C cm poziom brunatny p rz e chodzący w s k a le m acierzy sta 60 cm i ł o g le - iony z rudawcami na g łę b . 130 CfiCOł 20 cm b ic ia z w ie tr z e lin a kredy
20 cm z w ie trz e lin a w apienia, burzy z HCl
50 cm warstwa z w ie tiz e lin y b ia łe j przechodzącej w wa p ień trzeciorzędow y 40 cm sk a ła wapienna 20-30 cm zwie t r z e l i n a wapie n ia barwy bru n a tn e j 20-40 cm zw ie t r z e l i n a g l i n i a s t a z odłamkami w apieni
30-100 cm i ł p y la s ty deliiw ialny barwy b ru n a t nej
30 cm l e s s barwy ż ó łto b ru n atn ej
M a te r ia ł do po zn an ia r a d io a k ty w n o śc i gle b 3 3 5
336 S. M oskal, К. C zerw ińska
P rocent KgO w badanych g leb ach u sta lo n y metodami: K2O p e rc e n t in in v e s tig a te d s o ils ' determ ined by
Miejscowość L o c a lity
Typ i ro d zaj gleby S o il.ty p e
G łę bokość
Depth со
Sprsędowo, Czarna ziem ia ciężk a wytworzone z i ł u polodowcowego
Black e a r th from p o s t g l a c ia l c la y 0-20
iïidawa Czarna ziem ia zdegradowana wytworzona z i ł u
Degraded b lack e a r th from clay
0-10 30-40 50-60 60-70 ïïerbkowice Czarnoziem g łę b o k i zdegradowany
Deep chernozem, degraded
0-30 30-45
75-85-deszczów Czarnoziem zwykły, g łę b o k i zdegredowany
Normal deep chernozem, degraded
0-30 120-130 Nadbrzeże Gleba brunatna wytw. z p ia sk u g lin ia s te g o na i l e m argl.
Brown s o i l from loamy sand on m arly cla y
0-20 Kłobuczyn Gleba bru n atn a lek k a p ia s z c z y s ta wytw. z m at. polodowcow.
L ight sandy brown s o i l from p o s t g l a c ia l m a te r ia l
0-30 P arch atk a
k/Puław
Gleba brunatna wytworzona z le s s u Brown s o i l from lo e s s
0-20
Bąkowo Gleba brunatna średn.w ytw . z m at. polodowcow.
Medium brown s o i l from p o s t g l a c ia l m a te r ia l
0-30 ïïidawa Gleba b runatna wytw. z utworu ila s te g o
3rown s o i l from clayey m a te r ia l
0-10 20-30 90-100
T-idawa Gleba brunatna wytw. z i ł u
Brown s o i l from clay
0-10 20-30 50-60 120-140
Lipowka Rędzina kredowa
C retaceous re n d z in a s o i l
0-20 30-40 Ruda Zurawiecka Rędzina kredowa c ię ż k a Сborowina)
Heavy re n d z in a s o i l ("borow ina")
0-20 • 20-30 Góra Płazowska Rędzina trzecio rz ęd o w a
T e rtia r y re n d z in a s o i l
0-20
B ełżec Rędzina rzekoma na sk a le w apiennej Pseudorendzina on lim estone
0-20 20-40 Żuławy Meda brunatna cię ż k a wytw. z i ł u p y l a s t. deluw.
Heavy brown a l l u v i a l s o i l ("mada") from d e lu v ia l s i l t y c la y
0-30 Żuławy
k / j a n t a r u
Mada moc. g l i n i a s t a p ły tk a p odśc. kurzawką Shallow s tro n g ly loamy s o i l ("mada") over
0-30
Żuławy Mada morska (marsz)
C o a stal a l l u v i a l Mmada" s o i l (marsh)
0-30
Antonówka Gleba s ła b o z b ie lic o w a n a w ytw orzo n a z le s s u S l i g h t l y p o d s o liz e d s o i l fro m lo e s s
0-30 50-60 125-135
M ateriał do poznania radioaktyw ności £leb 337
T a b l i c e 3 ra d io m etry czn ą , nadchloranową i fo to p ło n ien io w ą
r a d io m e tr ie ,p e r c h lo ra te and f la n e p h o to m etric methods
I lo ś ć imp. na m inutę i ś r e d n i b łąd ró ż n ic y Counts p e r min. and mean d i f f . e r r o r Zewartość K20 ^ K20 c o n te n t * Różnica między m et. I - I I D iference I - I I Różnica między m et. I - I I I L ife re n c e I - I I I Zawartość uranu w g na i g gleb y 10-6x Uranium Zew. K20 w s to sunku do m e t.I I K20 c o n te n t in r e l a t i o to m e th .II m et. radiom . I radiom . method I m et. n a d c h l. p e r c h l. method I I met. f o t o ę ł . flame ph. method I I I c o n t. in 1 g s o i l g m et. I I I m e th .I II m et. I m e th .I 3 8 ,5 i 0 ,6 4 Д З 3,43 3,40 0 ,7 0 0,73 1,13 99,1 120,4 20 ,1 ± 0 ,6 20 ,4 ± 0 , 8 3 9 ,3 ± 0 ,8 3 3 ,6 ± o ,9 2,04 2,08 4 ,0 8 3 ,44 2,09 1,71 3,13 2,45 2,13 1,68 3 ,2 2 2,56 -0 ,0 5 0,37 0,95 0,99 -0 ,0 9 0 ,40 0,86 0,88 0 ,0 0 0,59 1,53 1,59 101.9 98,2 102.9 104,5 97,6 121,6 130.4 140.4 29.3 ± 0 , 9 2 9 ,0 ± 0 ,6 30 .3 ± 0 , 7 2,99 2,96 3 ,0 9 2.0 9 2.09 2,37 2,08 2,05 2,24 0 ,9 0 0,87 0,72 0 ,9 1 0 ,9 1 0,85 1,45 1,40 1,16 99.5 98,1 94.5 143,1 141,6 130,4 23,7 ± 0 ,5 2 4 ,5 ± 0 ,8 2,40 2,48 1,79 1,76 1,74 1,85 0,61 0,72 0,66 0,63 0,98 1,0 1 9 7,2 105,2 134,1 140,9 18,9 ± 0 ,9 1,91 1,44 1,50 0,47 0,41 0,76 104,2 132,6 16 ,4 ± 0 ,6 1,65- 1,08 1,09 0,57 0,56 0,92 100,9 152,8 26,1 ± 0 ,6 2,65 1,69 1,77 0 ,96 0,88 1,54 104,7 156,8 2 2 ,7 ± 0 ,8 2,30 1,58 1,67 0,72 0,63 1,16 105,7 145,5 1 9 ,0 ± 0 ,4 3 1 ,4 ± 0 ,3 2 7 ,6 ± 0 ,4 1,92 3,23 2,80 1 ,32 2,50 2 ,12 1,32 2 ,61 2 ,10 0,60 0,73 0,68 0 ,6 0 0,62 0 ,7 0 0,96 1,18 1 ,09 100,0 104,4 . 9 9 ,1 145,4 129,2 132,1 2 1 ,5 - 0 ,4 21,3 ± 0 ,5 3 6 ,1 Î 0 ,7 3 4 ,9 ± 0 ,2 2,19 2,17 3,75 3 ,6 1 1,81 1,85 3 ,24 3 ,5 2 1,79 1,87 3 ,2 1 3,44 0,38 0,32 0 ,51 0 ,09 0 ,40 0,30 0,54 0 ,17 0,61 0,51 0 ,8 2 0,14 98,9 101,1 9 9 ,1 9 7,7 121,0 117,3 115,7 102,6 2 2 ,4 ± 0 ,8 6 ,0 t 0 ,5 3 ,3 2 0,61 1,57 0 ,7 0 1,66 0,62 0,75 -0 ,0 9 0,66 -0 ,0 1 1 ,71 0 ,00 105,7 8 8 ,6 147,8 8 7 ,1 20,5 ± 0 , 7 1 9 ,0 ± 0 ,6 2,19 2,04 1,39 1,65 1,42 1,63 0 ,8 0 0,39 0,77 0,41 1,29 0,63 102,2 98,8 157.6 123.6 1 0 ,2 ± 0 ,5 1,04 0,41 0,41 0,63 0,63 1 ,01 100,0 253,6 1 7 ,8 ± 0 ,8 1 7 ,4 ± 0 ,9 1,82 1 ,82 1,13 1,46 1,17 1,43 0,69 0,36 0,65 0,39 1,11 0,63 103,5 9 7,9 161,1 124,7 3 3 ,4 ± 0 ,8 3 ,46 2,38 2 ,31 1,08 1,15 1,74 9 7 Д 145,3 2 3 ,7 ± 0 ,8 2,44 1,63 1,68 0,81 0,76 1,30 103,1 149,6 2 4 ,2 ± 0 ,8 2,48 1,79 1,75 0,69 0,73 1 ,11 97,8 138,5 2 9 ,1 i 0 ,7 2 8 ,6 ± 0 ,8 2 8 ,0 ± 0 ,3 2,94 2,91 2,84 2 ,05 1,94 2 ,11 2,09 2,00 2,13 0,89 0,97 0,73 0,85 0 ,9 1 0,71 1,43 1,56 1,18 101.9 103,1 100.9 143,4 150,0 134,6
338 S. M oskal, К. Czerw ińska
W p ró b k ach glebow ych oznaczono potas ogółem m etodą S m ith a przez spiekanie, a n astęp n ie m eto d ą n ach lo ran o w ą i na fo tom etrze płom ienio w ym o raz w ykonano p o m ia ry ß prom ieniotw órczości.
P o m ia r aktyw ności w ykon y w ano w n a stę p u ją c y sposób:
G lebę p o w ietrzn ie suchą ro zcieran o w m oździerzu porcelanow ym i przesiew ano przez sito o śred n icy oczek 0,5 m m. Z gleby te j sporządzono b ry k ie ty w k ształcie cy lin d ra o* śred n icy zew n ętrzn ej 40 m m, śred nicy w e w n ętrzn e j 20 m m i w ysokości 55 m m (w sp e cja ln y m przy rząd zie [3] pod ciśnieniem 12 ty s. fu n tó w n a cal2). Do p o m iaru aktyw ności b ran o d w a w alce i u sta w ia n o je jed e n n a d ru g im w osłonie ołow ianej. Do w n ę trz a w alca glebow ego wstawiano- szklan y cylin d ry czn y licznik GM, ty p I-C 10. Długość licznika w ynosiła 100 m m , średn ica 16 m m. P o m ia ru ak tyw ności dokonyw ano d w u k ro tn ie po 40 m in. w dw óch p ró bkach dla każdej gleby. P o m iar tła d ok o ny w an o w ciągu 50 m in u t.
W celu oznaczenia prom ieniotw órczości pochodzącej z 40K zrobiono s ta n d a rd z siarczan u m ag n ezu z d o d atk iem 0,5, 1,0, 1,25, 1,5, 1,75, 2,0, 3,0, 5,0% K 20 w postaci KC1 i uform ow ano b ry k ie ty .
P o m iary aktyw ności sta n d a rto w y ch b ry k ie tó w w ykonyw ano ta k jak w glebie. Wyniki* pom iarów aktyw ności sta n d a rd ó w p rzed staw io n e są w tabl. 1. Ilość im pulsów w jednostce czasu b yła p ro p o rcjo n aln a do za w artości p o tasu w m ieszan in ie ch lork u potasu z siarczan em m agnezu. Ilość im pulsów na 1% K 20 n a m in u tę w yn o siła 10,5. Z nając zaw artość p o tasu w glebie i ilość im pulsów p rzy p a d a ją c ą na 1% K 20 m ożna obli czyć, jak a część prom ieniotw órczości gleby pochodzi od potasu, a jak a od inn ych p ierw iastk ó w prom ieniotw órczych, czyli p rak ty c zn ie rzecz bio rą c od p ierw iastk ó w ro d zin u ra n u i toru.
W yniki b adań p rzedstaw io ne są w tabl. 3. P rom ieniotw órczość b a d a ny ch gleb p raw ie zawsze b y ła w iększa, niż w y n ik a to z zaw artości po-tasu w glebie. Z aledw ie w 5 p rzy p a d k a c h n a 34 prom ieniotw órczość gleby odpow iada, zaw artości potasu. N adw yżka prom ieniotw órczości w p rze li czeniu na po tas w ynosi 15— 60%, a w jed n y m p rz y p a d k u aż 153%. Ś re d nio prom ieniotw órczość gleb była w iększa o 37% niż to w y n ik a z z a w a r tości potasu oznaczonego m eto dam i n ad ch lorow ą i fotopłom ieniow ą w spiekach.
Ta n ad w y żk a ponad prom ieniotw órczość w y w ołana przez 40K spowo d o w ana je st głów nie przez u ra n i to r oraz p ro d u k ty ich rozpadu.
Z badane ty p y gleb nie różnią się m ięd zy sobą pod w zględem p ro m ie niotw órczości z u ra n u i to ru .
Je śli chodzi o stosu n ek zaw artości ty ch p ierw iastk ó w do zaw artości p o tasu w p ro filu glebow ym , to w glebach b ru n a tn y c h i ręd zin ach ze w zro stem głębokości zw iększa się on, czyli rośnie ud ział p ro m ie n io tw ó r
M ateriał do poznania radioaktyw ności gleb 339
czości ß p o ta su w ogólne1] рахш теш оtw órczości ß. Z aw artość p otasu w ty ch glebach w zrasta bow iem z głębokością, a zaw artość u ra n u i to ru m aleje.
O d w ro tn ie p rzed staw ia się to w p ro filu czarnej ziemi, gdzie ilość u ra n u i to ru rośnie z głębokością.
W czarnoziem ie stosu n ek u ra n u i to ru do p o tasu pozostaw ał w p ro filu bez zm ian. Nie było też w iększych zm ian w zaw artości ty ch p ie rw ia st ków w profilu.
B iorąc pod uw agę bezw zględne ilości u ra n u i toru, a w ięc i natężen ie ich prom ieniow ania, pew na praw idłow ość w idoczna je st ty lk o w ręd z i nach, gdzie w skale m acierzy stej prom ieniotw órczość ta je st znacznie niższa niż w w a rstw ie o rn ej. W in n y ch glebach n ie m ożna tego stw ierdzić.
W ta b lic y 3 podane są ilości u ra n u , w yliczone w spo m nianą w yżej przez n as m etodą. W m etodzie te j zakładam y, że zaw artość to ru je st dziesięciokrotnie w iększa od zaw artości u ran u .
Z aw arto ść u ra n u i to ru w baidanych glebach je st podobna do zaw ar tości ty ch p ierw iastk ó w w in n y ch glebach polskich, oznaczonej m eto dą klisz jąd ro w y ch przez Z m y s ł o w s k ą [6].
LITERATURA
[1] A n d r e j e w a J. A.: Jeststw ien n aja radioaktiwnost poczw i opredielenije w ałow ogo k alija radiom etriczeskim m etodom. Poczw ow iedien., nr 5, 1960, s. 21—29.
[2] G i b b s A. S., M c С a l l u m G. J.: Natural radioactivity of soils. N.Z.J. S ei and Technol., В 37, 1955, s. 354—368.
[3] G ó r s k i М., M o s k a l S.: Próba radiom etrycznego oznaczania potasu w g le bie. Roczn. Nauk Roln., t. 76-A-2, 1957, s. 405—417.
[4] G ó r s k i М., Z m y s ł o w s k ą S.: Prom ieniotw órczość naturalna niektórych gleb polskich. Postępy Nauk Roln., 6/42, 1956, s. 11—20.
[5] M c С a I l u m G. J.: Correction for the effect of cosmic radiation on field m easurem ents of the radioactivity of soils. N.Z.J. Sei and Technol., В 37, 1955, s. 172— 178.
[6] Z m y s ł o w s k ą S.: Spektrom etr scyntylacyjn y gamma w zastosow aniu do rów noczesnego oznaczania ilościow ego zaw artości uranu, toru i potasu w prób kach gleb i skał. Nukleonika, t. IV, 1959, s. 625—638.
340 S. M oskal, К. Czerwińska C. М О С К А Л Ь , K . Ч Е Р В И Н Ь С К А МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОЗНАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ ПОЛЬСКИХ ПОЧВ Каф едра Агрохимии Главной Сельскохозяйственной Школы, Варшава Р е з ю м е В 34 почвенных образцах, взятых из буроземных почв, рендзин, черных почв и черноземов посредством счетчика ГМ определялась излучаемость. Одно временно, при помощи химического метода определялся в этих образцах валовой калий. Путем сравнения со стандартами, изготовленными с КС1, определялась излучаемость, исходящ ая из калия. Различие, отмечаемое м еж ду валовой изл у чаемостью и излучаемостью калия, авторы приписывают элементам из семейств урана и тория. Излучаемость этих элементов равнялась преимущественно 15—60°/о излучае мости калия. Отмечено, что рендзины содерж али в материнской породе значительно мень ше урана и тория, чем в пахотном слое. В других типах почв это явление не на блюдалось. Содержание урана и тория по отношению к содержанию калия уменьшается одновременно с глубиной в проф илях буроземных почв и рендзин. В буроземных почвах это в значительной степени вызвано сильным ростом содерж ания калия в располож енны х глубж е горизонтах при относительно малых различиях м еж ду содержанием урана и тория. В рендзинах это обусловлено уменьшением содер ж ания этих элементов в слоях располож енны х на большей глубине. J . M O S K A L , К . C Z E R W IŃ S K A
MATERIAL ТО THE STUDIES ON NATURAL RADIOACTIVITY IN POLISH SOILS
D e p t, o f A g r o c h e m i s t r y , C e n t r a l S c h o o l o f A g r i c u l t u r e , W a r s n w
S u m m a r y
R adioactivity in 34 sam ples of brown, rendzina, black and chernozem soils w as determ ined by m eans of a GM -counter. Concurrently, the total potassium content o f those sam ples w as determ ined by chem ical method and the radioactivity due to potassium w as m easured by comparison w ith standards prepared from KC1. The differen ce b etw een total and potassium radioactivity is ascribed by authors to elem ents from the uranium and thorium fam ilies.
The radioactivity of those elem ents amounted in the m ajority of cases to 15—60%> of potassium radioactivity.
M ateriał do poznania radioaktyw ności gleb 341
In rendzinas the uranium and thorium content in the parent m aterial w as d istinctly low er than in the arable layer. This phenom enon w as not observed in other soil types.
The ratio of uranium and thorium to potassium content decreases w ith depth in brown and rendzina soil profiles. In brown soils this is caused by the great increase of potassium content in deeper horizons together w ith relatively sm all d ifferen ces in uranium and thorium content. In rendzinas it is the consequence o f a decrease of contents of those elem ents in deeper layers.
