|
Dlouhodobá přírodní koroze skel barvených uranem
Procházka, Radek ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Zeman, Josef (oponent) ; Helebrant, Aleš (oponent)
klíčová slova: koroze skla, zvětrávání skla, přírodní alterace skla, přírodní analog, uran, experimentální loužení Historická skla barvená uranem byla vyráběna v řadě českých skláren přibližně mezi lety 1830 a 1945. Obsah uranu v těchto sklech se pohybuje v řádu desetin procenta. Materiál představuje vhodný analog tzv. nukleárních skel sloužících k imobilizaci radioaktivního odpadu. Vzhledem ke složitosti procesů předpokládaných v podzemním úložišti v době kdy se odpadní skla dostanou do kontaktu s vodou má materiál velkou vypovídací hodnotu pro posouzení dlouhodobé stability skla v přírodních podmínkách se zaměřením na chování uranu. V předložené práci jsou studovány změny historických uranem barvených skel vystavených až 150 let působení přírodních roztoků v exogenních podmínkách. Během této doby došlo na povrchu vzorků ke korozi. U draselných skel bylo při povrchu zjištěno preferenční vyloužení alkálií a vznik hydratované difúzní zóny o mocnosti až 0,6 mm. V této korodované části bylo pozorováno srážení novotvořeného kalcitu (CaCO3) patrně v důsledku zvýšeného pH. Oproti původnímu sklu byla ve vyloužené zóně potvrzena stabilní, v některých případech zvýšená koncentrace uranu. Ačkoli došlo k vyloužení až 17,5 % K2O a nahrazení prakticky veškerého draslíku ionty H3O+ z roztoku, uran zůstal ve...
|
|
Prameny radioaktivních minerálních vod v oblasti Lázně Libverda - Świeradów-Zdrój
Hrušková, Lenka ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Vylita, Tomáš (oponent)
Hlavní radionuklid způsobující vysokou radioaktivitu vody je 222 Rn s poločasem rozpadu 3,82 dne. Koncentrace radonu radioaktivních minerálních vod nacházejících se v krkonošsko-jizerském krystaliniku jsou velice vysoké a neodpovídají koncentraci uranu zdrojových hornin. Je velice pravděpodobné, že tyto vody vyvěrají v blízkosti uranové mineralizace. Práce výzkumné skupiny UK v Praze, PřF započaly roku 2005 v jádře orlicko-sněžnické klenby budované ortorulami jako prvním nadějném území pro tento průzkum. V dalších letech průzkum pokračoval do oblastí Jánských Lázní, dále Horní Malé Úpy budované krkonoškými/kowarskými ortorulami. Poslední dvouroční průzkumná akce proběhla v Lázních Libverda. Do té doby se v České republice vědělo jen o několika pramenech s charakteristikou radioaktivní minerální vody. Oblast Lázně Libverda - Świeradów-Zdrój se nachází v krkonošsko-jizerském krystaliniku, které je tvořeno tělesem kambroordovických jizerských ortorul a variským intruzivním tělesem. Jizerské ortoruly a kontakt těchto dvou těles byly považovány za velice perspektivní z hlediska nalezení vývěrů radioaktivních minerálních vod. Kritériem pro úspěšný vyhledávací průzkum je rovněž abnormální tektonické porušení oblasti. Dále zde v 50. letech 20. století probíhal uranový průzkum, tedy jsme měli k dispozici...
|
|
Luminiscence minerálů uranylu a možnosti jejího využití jako analytické metody
Cenek, Ondřej ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Zachariáš, Jiří (oponent)
Tato práce se zabývá studiem luminiscence minerálů uranylu v ultrafialovém záření. Studovány byly vzorky minerálů metaautunitu, schröckingeritu, natrozippeitu a saléeitu. Pro výzkum bylo vybráno 20 vzorků a ty byly jednoznačně určeny pomocí rentgenové difrakce a energiově disperzní spektrometrie. Pro každý vzorek bylo pořízeno luminiscenční spektrum při excitačním záření 405 nm. Luminiscenční spektra byla analyzována. Luminiscenční spektra metaautunitu obsahují 6 energetických maxim. Maximum s nejvyšší intenzitou je na pozici průměrně 525,1 nm. Anomální hodnoty vykazují dva vzorky s příměsí metauranocircitu. Luminiscenční spektra saléeitu vykazují posun do nižších vlnových délek oproti metaautunitu, způsobený změnou hlavního kationtu (Ca - Mg). Spektra saléeitu vykazují 5-7 energetických maxim a maximum s nejvyšší intenzitou je na pozici průměrně 521,2 nm. Spektra schröckingeritu obsahují 8-9 energetických maxim a maximum s nejvyšší intenzitou je na pozici průměrně 505,4 nm. Anomální spektrum vykazuje vzorek s příměsí liebigitu. Luminiscenční spektra natrozippeitu jsou oproti ostatním minerálům použitých v této práci odlišná. Spektra nevykazují izolovaná energetická maxima, ale jeden široký asymetrický pás. Tento pás je konvolucí 3 energetických maxim. Maxima na stejné pozici mají znatelně odlišnou...
|
|
Gold at deposits of volcanogenic massive sulfides in general, and its mineralogical relationships at the Zlaté Hory - West deposit
Bobko, Simon Mário ; Zachariáš, Jiří (vedoucí práce) ; Goliáš, Viktor (oponent)
O ložiskách VMS je z predošlých štúdií známe, že vznikali v podmorskom prostredí vo vulkanicky aktívnych oblastiach, napr. stredooceánske chrbty alebo vulkanické oblúky. Výskyt je známy v mnohých krajinách po celom svete a sú jedným z najdôležitejších zdrojov zinku, medi, olova, striebra a zlata v asociácií s vedľajšími prvkami ako Co, Sn, Ba, S, Se, Mn, Cd, In, Bi, Te, Ga, Ge. Mineralizácia masívnych sulfidov môže prebiehať v druhoch hostiteľských hornín, od mafických, felzických až po siliciklastické. Typické rudné minerály vyskytujúce sa v ložiskách VMS sú napríklad pyrit, chalkopyrit, sfalerit, galenit. V kontexte zlatom obohatených ložisiek VMS sa, vo svetovom objeme približne 800 známych ložísk VMS, anomálne výskyty zlata objavujú iba v niektorých z nich. Aj napriek ojedinelému výskytu VMS ložisiek bohatých na zlato majú Au-VMS veľký ekonomický význam. Úlohou rešeršnej časti bakalárskej práce je uviesť geológiu a mineralógiu VMS ložisiek, distribúciu a mineralogickú väzbu na týchto ložiskách, aké sú mechanizmy redistribúcie zlata a aká je geológia a mineralógia ložiska Zlaté Hory západ. Stratiformné polymetalické ložisko Zlaté Hory - Západ (ZH-Západ) je definované minerálnou asociáciou Cu-Zn-(Au). Predošlé skúmania a historické ťažby potvrdzujú výskyt zrudnenia masívnych sulfidov s výnimočným...
|
|
Historické použití odpadu jáchymovské uranové továrny jako stavebního materiálu
Voháňková, Michaela ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Šálek, Ondřej (oponent)
V Jáchymově se mezi lety 1853 a 1939 vyráběly v průmyslovém měřítku pestrobarevné a velmi žádané uranové barvy. Až do objevu rádia Marií Curie Skłodowskou roku 1898 byl odpad z výroby považován v podstatě za bezcenný. V 70. letech 20. století bylo zjištěno užití materiálů se zvýšenou radioaktivitou v budovách v Jáchymově. Některé nejvíce postižené budovy byly zbourány. V 90. letech došlo k sanačním zásahům, během kterých byly z většiny budov tyto stavební materiály (omítky a malty) odstraněny. V tomto období byly měřeny příkony záření gama i aktivity rádia a uranu laboratorně. Nebyl zkoumán mineralogický a fázový charakter materiálu, což bylo u této bakalářské práce hlavním cílem. Předpoklad zachování alespoň některých pozůstalých domů byl minimální. Přesto se několik málo unikátních případů nalézt podařilo. Túrou o délce 12 km bylo nalezeno celkem 11 budov, jejichž omítky vykazovaly zvýšenou radioaktivitu a to v rozmezí 3,2 - 28,4 μGy/h. Odběr vzorků byl realizován u 6 z nich. Stanovení hmotnostních aktivit 226 Ra bylo provedeno laboratorní gama spektrometrií, obsahy uranu byly stanoveny instrumentální neutronovou aktivační analýzou. Ve studovaném souboru dosahovaly aktivity radia hodnot 0,12 až 5,25 % eU. Koeficienty radioaktivní rovnováhy jsou výrazně posunuty ve prospěch 226 Ra a pohybují se v...
|
| |
|
Uranové zrudnění podkrkonošského permu: Vazba radioaktivních prvků v horninách rudnického obzoru na lokalitě Vrchlabí
Novák, Dominik ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Tuhý, Marek (oponent)
Tato práce se zabývá studiem umělého výchozu permských jezerních sedimentů rudnického obzoru (298-297 Ma) a červených prachovců vrchlabského souvrství na lokalitě Vrchlabí, ve kterých byly z předchozích výzkumů zjištěny zvýšené koncentrace radionuklidů U a Th. Radionuklidy jsou na výchoze soustředěny v několika horizontech černých, šedých a červených břidlic, které tvoří cca 20 m z celkového 250 m studovaného profilu. Z lokalizovaných horizontů aktivních hornin byly odebrány vzorky ke studiu mineralogického složení, množství obsažených radionuklidů a autoradiografickému a mikroskopickému studiu vazeb radionuklidů v těchto horninách. Laboratorní měření potvrdilo zvýšené obsahy uranu i thoria v odebraných vzorcích. Nejvyšší množství uranu bylo naměřeno v anoxické černé břidlici (106,9 ppm U), nejvyšší množství Th v anomálním vzorku červeného prachovce (76,6 ppm Th). Břidlice a prachovce jsou složeny zejména z albitu, analcimu, kalcitu, dolomitu, muskovitu a draselných živců. Z výsledků mineralogického studia se předpokládá, že hlavním zdrojem sedimentu i radionuklidů byla přeplavená pyroklastika z oblasti podkrkonošské pánve či synchronní vulkanická činnost. Během pozdního tektonického vývoje pánve došlo pravděpodobně k přerozdělení radionuklidů v důsledku působení hydrotermálních roztoků. Bylo...
|
|
Datování vývěrů radioaktivních minerálních vod v krkonošsko-jizerském krystaliniku metodou 230Th/234U
Fanta, Martin ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Mizera, Jiří (oponent)
Izotopy 238 U, 234 U a 230 Th, jakožto členy uran-radiové rozpadové řady, v přírodním prostředí se změnami geochemických podmínek frakcionují a je možné je využít pro datování probíhajících či předešlých geochemických dějů v kvartéru. Na dvou studovaných lokalitách vývěrů radioaktivních minerálních vod v oblasti krkonošsko-jizerského krystalinika, Svatý Vojtěch v Horní Malé Úpě a Bukový pramen v Těsném dole v Janských Lázních, byly odebrány vzorky vod s obsahem uranu a vzorky vodou aktivovaných pevných materiálů. Uran byl v terénních podmínkách koprecipitován s hydroxidy FeIII+ z 50 l vzorků vod radioaktivních pramenů. V laboratoři byly z precipitátů z vod i z pevných materiálů po chemickém rozkladu separovány uran a thorium pomocí chromatografického extrakčního činidla UTEVA. Všechny tři zájmové izotopy jsou alfa zářiče, proto byly jejich aktivity měřeny alfa-spektrometricky a vyjádřeny v poměrech 234 U/238 U a 230 Th/ 234 U. Jako vnitřní standart byl užit 232 U/228 Th. Výsledné poměry aktivit 234 U/ 238 U čtyř naměřených vzorků vod se pohybovaly v rozmezí 1,0747 až 1,423. U dvanácti vzorků pevných fází byly stanoveny poměry 234 U/ 238 U v rozmezí 0,861 až 1,129 a poměry 230 Th/ 234 U v rozmezí 0,006 až 0,0242, resp. 1,0542. Na základě poměrů 230 Th/234 U jsou vzorky s hodnotami 0,006 až 0,0242...
|
|
Radioaktivita granitoidů krkonošsko-jizerského plutonu
Černík, Tomáš ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Matolín, Milan (oponent)
1. ABSTRAKT Tato práce se zaměřuje na přirozenou radioaktivitu krkonošského plutonu. Krkonošský pluton se rozděluje na šest dílčích typů granitu: Jizerský, liberecký, fojtský, tanvaldský, harrachovský a krkonošský. Cílem práce bylo porovnat tyto granity a zjistit zda je mezi jednotlivými typy těchto granitů výrazný rozdíl obsahu radioaktivních prvků U, Th, K. Na základě literárních údajů z české i z polské části plutonu byly ke každému typu granitu přiřazeny údaje analyzovaných vzorků (obsahy K, U, Th). Lokalizované body odběru byly přiřazeny k jednotlivým typům krkonošsko-jizerských granitoidů. Soubor analytických dat byl statisticky zhodnocen. Na základě statistického zpracování dat se podařilo prokázat výrazný rozdíl v obsazích radioaktivních prvků u jednotlivých typů granitů. Nejvíce radioaktivní je žula harrachovská. Žula tanvaldská má výrazně anomální poměr U/Th > 1. Ostatní typy mají radioaktivitu pouze průměrnou. Dále byla prověřena významná letecká gamaspekrometrická anomálie jihozápadně od Hejnic. Zde bylo provedeno pozemní gamaspektrometrické měření, které výrazné zvýšení aktivity oproti okolnímu horninovému prostředí neprokázalo. Tato anomálie je pravděpodobně vyvolána malou zakrytostí horniny, případně i geometrickými vlivy měření v horském terénu.
|
|
Obsah a vazba stříbra v galenitu
Němec, Matěj ; Goliáš, Viktor (vedoucí práce) ; Zachariáš, Jiří (oponent)
Galenit se jako hlavní stříbronosná ruda vyskytuje téměř na všech Ag ložiscích. Obsahuje-li více než 0,5 hmot. % Ag, jedná se o galenit pevný roztok - PbS ss. Toto stříbro je v galenitu vázáno dvěma hlavními způsoby. Jako inkluze nebo izomorfní příměs. Kolem devadesáti procent Ag se v PbS vyskytuje v podobě inkluzí jež jsou až na vyjímky produktem retrográdního procesu chladnutí pevného roztoku. Jedná se o matildit (AgBiS2), miargyrit (AgSbS2), diaforit (PbAg3Sb3S8), freislebenit (AgPbSbS3), pyrargyrit (Ag3SbS3) aramayoit (Ag(Sb,Bi)S2), freibergit (Ag12Sb4S13), gustavit (AgPbBi3S6) etc. Menší část izomorfního Ag vstupuje do minerálu substitucí 2Ag+ = PbII+ . Rozpustnost Ag2S je však v běžných podmínkách depozice (200 - 300řC ) velmi malá. Množství takto inkorporovaného stříbra v galenitu je max. 0,4 mol. % při 615řC. Většina izomorfního stříbra ovšem vstupuje do galenitu heterovalentně substitucí Ag+ + Bi III+ /Sb III+ = 2 PbII+ . V tomto případě může být obsah Ag v PbS až 9 hmot. % při 350 - 400řC. V ložiskách, ve kterých neproběhla párová substituce Bi/Sb za Pb, je obsah stříbra v galenitu pouze velmi malý. Obsah stopových prvků Ag, Bi a Sb může mít také vliv na tvar krystalů PbS. Galenit bohatý Bi obvykle tvoří oktaedricky omezené krystaly. Galenit který obsahuje více Ag a Sb a pouze velmi malé množství...
|