Способ поиска месторождений урана и обнаружения экологического загрязнения окружающей среды

 

Использование: в геологии, в частности в способе поиска месторождений урана и обнаружения экологического загрязнения окружающей среды. Сущность изобретения: способ предусматривает отбор образцов листьев древесных пород, их обезвоживание при 70 - 90^oС в течение 1 - 2 ч с последующим определением формы проявления урана в структуре листа и на его поверхности. При обнаружении различия этих форм судят об урановой минерализации и/или о загрязнении окружающей среды. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к геохимическим способам поисков, в частности к биогеохимическому способу поиска, связанному с изучением содержания элементов в растительном материале, и наиболее эффективно может быть использовано при поиске урановых месторождений и выявлении экологического загрязнения окружающей среды.

Известен способ поисков металлов и минералов в земле, основанный на отборе образцов растений с исследуемой площади, озоление растительного материала и последующего спектрального анализа золы [1] Полученные результаты представляют в виде карты концентраций металла по исследуемой площади.

Известен также биогеохимический способ поиска урановых месторождений по элементам-индикаторам, основанный на отборе образцов растений, озолении растительной биомассы и определении в ней содержания элемента-индикатора. В качестве элемента-индикатора в работе используется радий. (Ковалевский А.Л. Особенности формирования рудных биогеохимический ореолов. Новосибирск, Наука, 1975, с.36-39).

Наиболее близким к изобретению является способ поиска месторождений бора, основанный на отборе растительного материала и анализе содержания бора по повышенным концентрациям его в локальных участках образца [2] Однако все известные способы не позволяют разделить формы проявления урана в элементах структуры листа, от форм проявления микронеоднородностей, содержащих уран и находящихся на поверхности объекта исследования, требуют длительного высушивания препаратов, сложной подготовки срезов растений. Кроме того, известные способы не позволяют различать перспективное рудное тело от экологического загрязнения окружающей среды исследуемым элементом (ураном).

Целью изобретения является повышение эффективности обнаружения урановой минерализации и (или) экологического загрязнения окружающей среды.

Для этого в способе поиска месторождения отбор образцов листьев растений древесных видов производят в конце вегетационного периода, обезвоживают листья при 70-90^оС в течение 1-2 ч, определяют формы проявления урана в прожилковой структуре листа и на его поверхности и по различиям форм проявления урана судят о наличии урановой минерализации, об экологическом загрязнении окружающей среды и (или) о суммарном их влиянии.

По наличию хаотичных форм проявления урана в структуре листа говорят об урановой минерализации.

По наличию радиально-лучистых форм проявления урана на поверхности листа говорят об экологическом загрязнении окружающей среды ураном.

По наличию хаотичных форм и радиально-лучистых форм проявления урана говорят об урановой минерализации и об экологическом загрязнении окружающей среды.

На фиг. 1 приведен пример хаотичных форм распределения урана в прожилковой структуре листа для растений, произраставших в районах рудной минерализации (на фиг. 1 а и б показан фрагмент листа и детектор с отображением треков в структуре листа от осколков деления урана); на фиг.2 а и б радиально-лучистая форма распределения от урана, находящегося на поверхности листа, как результата экологического загрязнения среды в районе произрастания растения; на фиг. 3 а и б смешанные формы проявления урана в структуре листа и на его поверхности для районов рудной минерализации с одновременным экологическим загрязнением окружающей среды ураном.

Работу по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

1. Отбирают образцы растений, накапливающих уран.

2. Обезвоживают образцы при 70-90^оС в течение 1-2 ч.

3. К высушенному образцу прикладывают детектор типа "лавсан" для регистрации осколков деления и реакции (n,f).

4. Приготовленный пакет, состоящий из чередующихся образцов и детекторов, облучают тепловыми нейтронами.

5. После облучения детектор подвергают избирательному химическому травлению в растворе КОН для выявления дефектов структуры (треков).

6. Определяют форму проявления урана на детекторе, соответствующую структуре листа.

7. Определяют форму проявления урана на детекторе, соответствующую наличию урана на поверхности листа.

8. По выявленным формам проявления урана судят о наличии рудной минерализации и (или) об экологическом загрязнении окружающей среды.

В предлагаемом изобретении установлена неизвестная ранее зависимость характера форм проявления урана в элементах структуры листа и на его поверхности с наличием урановых минерализаций в районе произрастания растений и источников экологического загрязнения окружающей среды. При отсутствии урановой минерализации и источников экологического загрязнения среды уран в структуре и на поверхности листьев не обнаруживается.

Хаотичное распределение треков в структуре листа говорит о рудной минерализации в исследуемом районе, а радиально-лучистые (звездчатые) формы проявления урана позволяют определить характер и степень экологического загрязнения среды.

П р и м е р. На территории исследуемого района отбирают 200-300 образцов листьев, листья после сбора обезвоживают при 70-90^оС в стандартных сушильных шкафах в течение 1-2 ч. Температура и время обезвоживания выбирались таким образом, чтобы листья растений не сгоpели и не изменили своей первоначальной формы. Существующие методы сушки растений в данном способе применяться не могут, так как они в той или иной степени влияют на деформацию прожилковой структуры и листа в целом и тем самым вносят искажения в определении форм проявления урана. Подготовленные образцы и детекторы облучают тепловыми нейтронами. После этого детектор отделяют от образца и травят их в 60-ном растворе КОН при 60^оС в течение 15 мин. В результате травления на детекторе выявляются следы осколков деления урана, формы проявления которого говорят о перспективности исследуемого района на урановую минерализацию и (или) об экологическом загрязнении окружающей среды.

На фиг. 1 3 представлены различные формы проявления урана, позволяющие судить об урановой минерализации и (или) об экологическом загрязнении среды.

Использование данного изобретения позволит: повысить эффективность поисково-разведочных работ, в том числе и для труднодоступных районов за счет простоты отбора проб растительного материала и резкого сокращения его отбираемого объема; повысить глубинность поисковых и разведочных работ; вести поиск рудной минерализации в условиях загрязнения среды; выяснять масштабы ареала экологического загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА И ОБНАРУЖЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, включающий отбор растительного материала, подготовку из них образцов и анализ распределения исследуемого элемента в них по отображению на детекторе методом радиографии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения урановой минерализации и(или) экологического загрязнения окружающей среды, отбор листьев растений ведут в конце вегетационного периода, листья подвергают обезвоживанию при 70 - 90^oС в течение 1 2 ч, определяют формы проявления урана в структуре листьев и на их поверхности и по их различиям судят о наличии урановой минерализации и(или) об экологическом загрязнении окружающей среды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по наличию хаотических форм проявления урана в структуре листа говорят об урановой минерализации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по наличию радиально-лучистых форм проявления урана на поверхности листа судят об экологическом загрязнении окружающей среды.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по наличию хаотичных форм проявления урана в структуре листа и по наличию радиально-лучистых форм проявления урана на поверхности листа судят об урановой минерализации с одновременным экологическим загрязнением окружающей среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3