Ekshalacja

Opublikowany przez

Zadanie: Ekshalacja radonu-222 na Bezrzeczu

Sondą cylindryczną o polu powierzchni 0,037325 m2 w pętli zamkniętej zmierzono w pewnym określonym punkcie Bezrzecza przyrost stężenia Rn-222 w czasie. Pomiar polegał na 10-krotnym wykonaniu odczytów stężenia Rn-222 w odstępach 5 min.

Objętość pętli pomiarowej wynosi 1,838 dm3. Określić wartość strumienia dyfuzji Rn-222 w tym punkcie Bezrzecza jeżeli wiadomo, że aż do ósmego punktu pomiarowego przyrost rejestrowanego stężenia Rn-222 wzrasta w każdym następnym kroku średnio o 128 Bq/m3 po czym ustala się na średnim poziomie 1024 Bq/m3.

Zmiana aktywności w czasie jest zależna od pola powierzchni oraz od strumienia dyfuzji.

    \[ \frac{dA}{dt} = J \cdot S \]

    \[ A = C_A \cdot V_p [Bq] \]

    \[ \frac{dA}{dt} = J \cdot S \]

    \[ V_p \cdot \frac{dC_A}{dt} = J \cdot S \]

    \[ J = \frac{V_p}{ S} \cdot \frac{dC_A}{dt} \]

Wartość pochodnej to współczynnik nachylenia prostej (wartość „a” w równaniu y=ax+b; wyrażona w sekundach).

    \[ J = \frac{1,838 \cdot 10^{-3}}{3,7325\cdot 10^{-2}} \cdot 4,267\cdot 10^{-1}= 2,1 \cdot 10^{-2} \frac{Bq}{m^2 \cdot s} \]

Odp. Strumień dyfuzji z powierzchni gleby wynosi tu 2,1·10-2 Bq/(m2·s).

Sebastian Żywicki

Zadanie Współczynnik dyfuzji Rn-222 na Osowie

Kompleksowe badania wykonane w jednym z punktów Osowa ujawniły w pomiarze sondą głębinową na głębokości 1,2 m średnie stężenie Rn-222 7000 Bq/m3 oraz w pomiarze sondą cylindryczną stężenie Rn-222 na poziomie gruntu 700 Bq/m3.

Należy określić współczynnik dyfuzji Rn-222 w glebie tego punktu pomiarowego jeżeli gęstość strumienia wynosi 2,00·10-2 Bq/(m2·s).

Korzystając z równania dyfuzji zaproponowanego przez Adolfa Eugena Ficka

    \[ J = -D_{eff} \cdot \frac{dC_A}{dx} \]

    \[ D_{eff} = -J \cdot \frac{ \Delta x}{ \Delta C_A} \]

    \[ D_{eff} = -2 \cdot 10^{-2} \cdot \frac{1,2}{700-7000} \]

    \[ D_{eff} = 3,81 \cdot 10^{-6} \frac{m^2}{s} \]

Odp. Współczynnik dyfuzji Rn-222 w glebie objętej badaniem wynosi 3,81·10-6 m2/s.

Sebastian Żywicki