ГАЗОВОЕ ДЫХАНИЕ ЗЕМЛИ

Оглавление

ГЕЛИЙ
АРГОН-40
РАДОН
  Радон - источник радиационной опасности
  Радон - индикатор напряженного состояния горного массива
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

    Земля как космическое тело представляется состоящей из твердой оболочки, частью покрытой водами океанов, которая иногда разрывается вулканами, генерирующими громадное количество вулканических газов. Но Земля - генератор и других газов, которые являются продуктами распада естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) и несут важнейшую информацию о недрах планеты, состоянии массивов в верхней части земной коры и геоэкологической обстановке.
    Уран и торий в процессе распада генерируют альфа-частицы, которые есть не что иное, как ядра элемента гелия. Ежегодно во всех геосферах в результате радиоактивного распада, по различным оценкам, образуется от 2000 до 5000 т гелия. Практически весь гелий, имеющийся в атмосфере Земли, накопился в результате радиоактивного распада урана и тория за 4,5 млрд лет существования Земли. Среднее время жизни гелия в атмосфере нашей планеты до того, как он диссипирует в космическое пространство, составляет 107 лет. Поэтому количество его в атмосфере определяется балансом поступления из недр и диссипацией в космос. Промежуточным продуктом распада урана является радиоактивный газ радон, который, в свою очередь, также генерирует в процессе распада ядра гелия (альфа-частицы).
    Большая доля в естественной радиоактивности принадлежит одному из изотопов калия (калий-40). Содержание этого изотопа в естественной смеси невелико (0,012%), однако вклад его в естественный фон излучения может достигать 30%. Калий-40 генерирует в процессе распада атомы газа аргона, а именно его изотопа аргон-40, который составляет основную часть аргона в атмосфере (0,93%).
    Гелий, радон и аргон-40, являясь газами радиогенного происхождения, составляют важнейшую часть газового дыхания Земли, которое несет информацию о процессах в верхней части земной коры, о геоэкологической обстановке в данном регионе. На важность изучения радиогенных газов указывал еще В.И. Вернадский, который и предложил красивый образ - "газовое дыхание Земли". Однако интенсивное развитие этого научного направления началось с изучения потоков гелия из недр Земли в зонах разломов [1]. В дальнейшем оказалось, что исследования радиогенных газов дают важную информацию, которая дополняет наши знания в геологии, геофизике и экологии [2, 3]. Рассмотрим некоторые новые, нетрадиционные приложения газовых методов исследований по каждому из радиогенных газов в отдельности.

Следующая страница