Цөмийн цацрагийн хэрэглээ
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар :
Төслийн төрөл : Сэдэвт ажил
Хугацаа: 2014-2016
Санхүүжилт: 30700.00 мян.төг
Түлхүүр үг : Нейтрон, электрон, гамма, тормозын цацраг, изотопон үүсгүүр, рентген-флуоресценц, орчны бохирдол, микротрон, цацраг идэвх, тоосонцор, РМ2.5, РМ10, фактор анализ
Үр дүн
1.Цацрагаар шарсан байгалийн полимерийг дэлхий нийтэд хэрхэн ашиглаж байгаа талаар, мөн Монгол орны хөдөө аж ахуй тэр тусмаа газар тариаланд хэрхэн ажиглаж болох, ургацыг хэрхэн нэмэгдүүлж байгаа талаар анхан шатны судалгаа хийв. Судалгааны дүнгээс үзэхэд цацрагаар шарсан байгалийн полимерийг газар тариаланд ашиглах нь эерэг үр дүнтэй байна. Мөн 45-90 ppm агуулгатай ургамлын ургалтыг дэмжигч бүтээгдэхүүний хувьд улаан буудайнд үйлчлэх нөлөө нь хамгийн сайн үр дүнтэй болохыг тогтоов.
Сэдэвт ажлын хүрээнд уг судалгааны ажилд хангалттай төсөв санхүү хүрэлцэхгүйн улмаас 2015 онд ЦЭК-ын Ажлын албаны захиалгаар МУИС-ийн ШУС-ийн Ц.Амартайван ахлагчтай төслийн баг “Монгол улсад ус шингээгч супер бодисыг ХАА-д нэвтрүүлэх нийгэм, эдийн засгийн ач холбогдлыг судлах” дэд төслийг хэрэгжүүлэх болсноор бид дээрх 1 жилийн судалгаагаар уг ажлыг дуусгавар болгосон.
2.Усанболор (кварц)-ийг гамма цацрагаар үйлчлэхэд түүний өнгө өөрчлөгдөн утаат болор болон хувирч байна. Энэхүү өнгө хэмжилтийн үр дүн болон дулааны боловсруулалт зэргээс үзэхэд кристаллд цэгэн болон шугаман дефект үүсэж байгаатай холбоотой болохыг тогтоов. Усанболорын өнгийг тунгалгаас гүн хар хүртэл дулааны боловсруулалтын горимоор удирдаж болох нь харагдсан. Олон улсын хуралд 2 илтгэл тавьж, 1 өгүүлэл хэвлүүлэв.
3.Усан биндеръяагийн найрлаганд бериллийн эзлэх хувь, нейтроны конвертор болгон ашиглах боломжийг тооцоолох ажлын хүрээнд байгалийн усан биндеръяаг Дубнагийн ЦШНИ-ийн микротрон МТ-25 дээр дулааны нейтрон болон гамма цацрагаар тус тус идэвхжүүлэн элементийн шинжилгээ хийв.
Мөн дээжийг шарсны дараа рентген дефрактометр дээр кристалл бүтцийн анализ хийхэд ямар нэг өөрчлөлт ажиглагдаагүй. Тус байгалийн усан биндеръяагийн дээж (эрдэс) – д идэвхжилийн шинжилгээгээр Na, Cl, Mn, S, Sc, Rb, Zn, Ca, Ni, Ti, Cs зэрэг элементүүд илэрсэн ба цаашид микротрон дээр нейтроны үржүүлэгч (конвертор) болгон ашиглахын тулд хольцын элементийг цэвэрлэн хэрэглэх шаардлагатай нь харагдав.
ЦФСТ-ийн микротрон МТ-22 2014 оны эхнээс ажиллаагүй тул конвертор болгох талын туршилтууд хийгдээгүй болно.
4.Рентген-флуоресценцийн шинжилгээний аргаар Spectro XEROS рентген спектрометр ашиглан уул уурхайн төрөл бүрийн дээжид элементийн шинжилгээ хийх аргазүй боловсруулах, хэрэглэхэд чиглэсэн туршилт, судалгааны ажил гүйцэтгэж 4 аргазүй боловсруулж хэрэглэв.
Ховор шорооны хүдэрт зарим үндсэн болон дагалдах элементийн агуулга тодорхойлох рентген-флуоресценцийн анализын арга боловсруулав. Уг аргаар Мушгиа худгийн ховор шорооны хүдрийн дээжүүдэд La, Ce, Pr, Nd, Y зэрэг үндсэн элемент; Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba, Pb, Th зэрэг дагалдах элементийн агуулга тодорхойлж, аргын хэрэглэгдэх хүрээг тогтоов. Уг аргыг полиметаллын хүдрийн дээжид ховор шорооны элемент тодорхойлоход хэрэглэв. Нейтроноор идэвхжүүлэх аргаар ховор шорооны хүдрийн дээжид ховор шорооны болон дагалдах элементүүдийг тодорхойлох боломжийг туршиж, ховор шорооны хүдэрт нейтрон идэвхжлээр La, Ce, Pr, Eu, Dy, Yb зэрэг үндсэн; Na, K, Mn, Ga, As, Rb, Sb, Hf, Ta, Th, U зэрэг дагалдах элемент, харин гамма идэвхжилээр Y, Ce, Nd, Gd, Dy үндсэн, Na, Ca, Mn, Ni, Zn, As, Rb, Zr, Sn, Sb, Cs гэсэн дагалдах элементүүдийг тодорхойлох боломжтойг харуулав.
Нүүрсний химийн элементийн найрлагыг энергиэр ялгах рентген-флуоресценцийн анализын аргаар тодорхойлох аргазүйг сайжруулж, Тавантолгой, Багануур, Шивээ-Овоогийн уурхайн нүүрс, үнсний дээжид Mg-аас U хүртэлх элементийн чанарын болон тоон анализ хийв. Хоёр өөр байгаар нэг элементийн агуулгыг тус тусад нь тодорхойлсон дүн алдааны мужид хоорондоо тохирч байгаа нь энэ аргаар нүүрсний химийн элементийн агуулгыг тодорхойлохоос гадна, харьцуулах хяналтын шинжилгээ хийх боломжтойг харуулав.
Хайлуур жоншны хүдэрт агуулагдах үндсэн болон дагалдах элементийг рентген-флоуресценцийн шинжилгээний аргаар тодорхойлж, гол элементүүдийн хоорондын хамаарлыг судалснаар хайлуур жоншны хүдэр дэх цахиурын исэл флюоритын агуулгын хооронд тодорхой мужид шугаман хамааралтайг тогтоож, түүнийг ашиглан СаF2-ын агуулгыг дам аргаар тодорхойлох боломжтойг харуулав. Боловсруулсан аргаар СаF2-г тодорхойлох олон дээжид шинжилгээ хийж, үр дүнг бусад лабораторийн дүнтэй жишихэд алдааны мужид тохирч байгаа нь уг аргыг практикт хэрэглэх боломжтойг харуулав. Уг ажлыг шинэ бүтээлээр бэлтгэж байна.
5.Энэ чиглэлийн судалгааны ажлаар шинжилгээний дараах арга, аргазүйг шинээр болон сайжруулан боловсруулж хэрэглэв. Үүнд:
1.Голын лаг шавар, орчны хөрсөнд хортой, хүнд элемент тодорхойлох идэвхжилийн шинжилгээний аргазүй
2.Хүний үсэнд химийн зарим элемент тодорхойлох аргазүй
3.Орчны хөрсний дээжинд шинжилгээ хийх БОРФШ-ний аргазүй
4.Цусны дээжинд шинжилгээ хийх БОРФШ-ний аргазүй
5.Цөмийн идэвхжилийн аргаар хүнсний зарим бүтээгдэхүүнд элементийн шинжилгээ хийх аргазүй зэрэг болно.
Тухайлбал, гамма ба нейтрон идэхжлийн аргаар орчны болон хүнсний бүтээгдэхүүнд хортой, хүнд элемент тодорхойлох судалгаа, туршилтын ажлыг ОХУ-ын Дубна хот дахь ЦШНИ-ийн Цөмийн урвалын лабораторийн микротрон МТ-25 ашиглан гүйцэтгэсэн. Улаанбаатар хотын Баянзүрхийн, Туулын /Зайсан/, Яармагийн, Сонсголонгийн, Биокомбинатын гүүрүүдийн ойролцоох Туул голын лаг шавар, эрэг орчмын хөрсний дээжид олон элементийн агуулгыг нейтрон идэвхжилийн, гамма идэвхжилийн болон рентген-флуоресценцийн шинжилгээний аргуудаар тодорхойлох туршилт хийхэд хөрс болон лаг шаврын дээж дэх хортой хүнд V, Cr, Ni, Cu, Zn, Sr, As, Pb зэрэг элементийг Монгол улсын стандарт MNS 5850:2008-д заасан зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээтэй харьцуулан үзэхэд лаг, хөрсний дээжинд агуулагдах V, Cu, Ni, Zn, Sr, Pb -ын хэмжээ зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнд байна. Харин бүх дээжүүдэд As-ын агуулга өндөр гарсан. Лагийн дээжүүдээс Биокомбинат орчмоос авсан дээж дэх Cr –ын агуулга зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс ойролцоогоор 30 %-аар их гарсан нь Улаанбаатар хотын төв цэвэрлэх байгууламжийн хаягдал Туул голд нийлж байгаатай холбоотой болохыг харуулж байна.
Бүрэн ойлтын рентген-флуоресценцийн спектрометр (БОРФС) хэрэглэн Сэлэнгэ аймгийн Төмөртэйн орд орчмын бохирдлын иж бүрэн (хөрс, ус, ургамал, мал) судалгааны ажил гүйцэтгэв.
-Хөрсний хувьд хүнд элементийг зайнаас хамааруулж үзэхэд уурхай руу ойртох тусам элементийн агуулга нь нэмэгдэж байгааг тогтоов.
-Голын усны элементийн агуулга жил ирэх тусам ихэссээр байгаа ч зөвшөөрөгдсөн хэмжээнээс /MNS4993:2014/ хэтрээгүй болохыг тогтоов.
-Малын цусан дахь элементийн агуулгын хэмжээг судлав. Ямааг нас, хүйс, зүсээр нь ангилж шинжлэхэд элементийн агуулга нь өмнөх жилээс өсөж байв. 2013 онд цусанд агуулагдах элементүүдийн хэмжээ зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтэрсэн байсан ба жил ирэх тусам Fe, Cu, Zn зэрэг элементийн агуулга нь нэмэгдсэн зүй тогтол ажиглагдлаа
6.Агаарын чанар. Агаар дахь нарийн ба том тоосонцорын агуулгыг цөмийн шүүлтүүр хэрэглэн нэгэн зэрэг тодорхойлох жингийн арга” MNS 6547: 2015, Монгол улсын стандарт Стандарчлал, хэмжил зүйн газар, Улаанбаатар.
7.Агаарын РМ бохирдлын талаар хэмжилтийн нэг цэгт байнгын судалгааны ажил гүйцэтгэв.
ЦФСТ-ийн хэмжилтийн цэгт хийсэн судалгаагаар агаарын РМ2.5 тоосонцрын хэмжээ монгол улсын стандартаас 2-4 дахин, РМ10-2.5 тоосонцрын агуулга 4.5-5 дахин өссөн дүнтэй байна. Гэвч бохирдлын өнөөгийн нөхцөл байдал нь агаарын бохирдол хамгийн өндөр байсан 2008-2009 оны дүнтэй харьцуулахад РМ2.5 тоосонцор тайлангийн хугацаанд дундажаар 20%, РМ10 тоосонцор 4%-р багассан байна.
Харин агаарын РМ2.5 тоосонцор дахь хар нүүрстөрөгч 2013-2014 онд 43%, 2014-2015 онд 42% ба 2015-2016 онд 38%-оор багассан бол нийт тоосонцор (PM10) дахь хар нүүрстөрөгчийн агуулга 2013-2014 онд 29%, 2014-2015 онд 29% ба 2015-2016 онд 20%-оор тус тус буурсан үзүүлэлттэй байна.
Агаарын РМ2.5 тоосонцрын голлох эх үүсвэрт Хөрс-1 (27%), шаталт-1 /ДЦС, БО Зуух/ (21%), шаталт-2 /Гэрийн зуух/ (14.2%), хөрс-2 /зам,барилга/ (18.9%), тээврийн хэрэгслэл (12.4%), бусад (6.6%) байна. Харин РМ10-2.5 тоосонцрын хувьд Хөрс-1 /Байгалийн/ (52%), Хөрс-2 /зам,барилга/ (16.7%), шаталт-1 /ЦС, Уурын зуух/ (16.4%), шаталт-2 /гэрийн зуух/ (13.3%), тээврийн хэрэгслэл (1.5%) байна.
8.Олон Улсын Атомын Энергийн Агентлаг(ОУАЭА), Ази- Номхон далайн бүсийн хамтын ажилагааны хэлэлцээрийн байгууллаг(АНДБХАХБ)-ын агаарын бохирдлын судалгааны урт хугацааны төсөлд оролцон хэрэгжүүлснээр Азийн бүсийн орнуудын агаарын РМ бохирдлын 14000 гаруй өдрийн мэдээлэлийн сан бий болсон бөгөөд Улаанбаатар хотын агаарын РМ бохирдлын нарийн ба том РМ-ын тус бүр 800 орчим өгөгдлийг оруулаад байна.
9.Энэхүү сэдвийн хүрээнд Монгол улсад рентген-флуоресценцийн шинжилгээ үүсч хөгжсөний 40 жилд зориулан “Рентген спектрийн шинжилгээ- IV” сэдэвт олон улсын эрдэм шинжилгээний хурлыг 2015 он 6-р сарын 8-12-ны өдрүүдэд зохион байгуулан хийв. Уг хуралд ОХУ-ын Дубна хот дахь ЦШНИ, Япон улсын Kиотогийн их сургууль, Оросын ШУА-ын Сибирын салбарын Дэлхийн царцдас судлалын хүрээлэн, Виноградовын нэрэмжит Геохимийн хүрээлэн, Геологийн хүрээлэн, Оросын ШУА-ийн Микроэлектроник технологийн хүрээлэн, Австрали улсын IMP групп зэрэг гадаадын байгууллага, МУИС-ийн Цөмийн физикийн судалгааны төв, Шинжлэх ухааны сургууль, Хэрэглээний шинжлэх ухаан инженерчлэлийн сургууль, ШУА-ийн Физик технологийн хүрээлэн, Уулын баяжуулах Эрдэнэт үйлдвэр, ГТЛ, Шүүхийн шинжилгээний үндэсний хүрээлэн зэрэг байгууллагын 50 гаруй эрдэмтэн судлаачид оролцож, рентген шинжилгээ, түүний өнөөгийн чиг хандлага, цаашдын хөгжлийн талаар өөрсдийн судалгааны ажлыг хэлэлцүүлж, харилцан туршлага солилцов. Уг хуралд энэ чиглэлээр олон улсад хүлээн зөвшөөрөгдсөн судлаачид оролцсон нь манай улсад РФА-ын онол, аргазүйн судалгаа амжилттай хөгжиж буйг гэрчилж байна.