Technieken

RADIOACTIVITEIT

Radioactiviteit is overal. Op aarde staan we bloot aan kosmische straling vanuit de ruimte, maar ook aan gammastraling door sporen van radioactieve stoffen in de grond. Gelukkig maar, want zonder deze radioactiviteit was onze aarde van binnen allang afgekoeld tot een ijskoude klomp hard gesteente en hadden geen vulkanen en gebergten kunnen ontstaan.

Radioactieve stoffen komen in zeer lage concentraties voor in de bodem en vormen qua stralingsbelasting geen gevaar voor de volksgezondheid. Ondanks de lage concentraties kunnen ze toch worden gemeten. Het aardige is dat deze meting informatie geeft over de samenstelling van de bodem. Zo bevat klei bevat bijvoorbeeld meer radioactieve sporen dan zand. Erg makkelijk om zo van afstand te meten waar de bodem uit bestaat.

Radioactieve technieken

Gammaspectrometer

Dichtheidsmeter

XRF

Medusa gammaspectrometer

De Medusa sensor meet de van nature voorkomende radioactieve straling uit de grond. Uit onderzoek is gebleken dat verschillende mineralen en bodemtypen kunnen worden onderscheiden doordat ze verschillen in concentraties radioactieve stoffen. Dit verschijnsel noemt men de ‘radiometrische vingerafdruk’ van een mineraal. De mate waarin de mineralen verschillen is afhankelijk van het soort mineraal (kleimineralen zijn anders dan zinkerts), van de afkomst (graniet uit de Alpen is anders dan Schots graniet) en van de ouderdom (erosie van mineralen leidt onder meer tot het uitwassen van radioactieve isotopen).

De vingerafdruk kan worden gekoppeld aan verschillende eigenschappen van de grond (bijvoorbeeld de zware metaalconcentratie, korrelgrootte, de textuur, de mineraalsamenstelling). Met behulp van de correlatie kunnen de radiometrische data vertaald worden, wat resulteert in een gebiedsdekkende kaart met de gewenste bodemeigenschap.

De Medusa sensor kan zowel op het land als op de waterbodem ingezet worden bijvoorbeeld om de samenstelling van sediment en bodems (slibgehalte, zandgehalte, korrelgrote) te meten. Een andere veelgebruikte toepassing is het in kaart brengen van sediment transport (slib, zand).

Gammaspectrometer

gammaspectrometer

Dichtheidsmeter

Met de rhoC kan in-situ de bulkdichtheid van de toplaag van de bodem worden gemeten. De rhoC bepaalt de bodemdichtheid met behulp van een  radioactieve bron met een lage activiteit die met een pen in de bodem wordt geschoven. De hoeveelheid straling afkomstig van deze bron, die nog gemeten kan worden door een detector aan het oppervlak, is een maat voor debodemdichtheid. Naast bodemdichtheid kan de dichtheidsmeter ook bodemsamenstelling (zie ook Medusa sensor) en watergehalte meten.

Met de dichtheidsmeter kan worden gebruikt voor het bepalen van de dichtheid van slappe sliblagen op het wad, bepalen van de dichtheid van wegen, of voor onderzoek naar de doordringbaarheid van landbouwbodems.

Dichtheidsmeter

dichtheidsmeter

XRF

De XRF-analyser (X-Ray Fluorescence Spectrometry) is een draagbaar analyseapparaat dat de concentraties van diverse zware metalen (bijvoorbeeld zink, lood of kwik) in de bodem nauwkeurig vast kan stellen. Het apparaat zendt röntgenstraling uit. Het energieniveau en hoeveelheid van de gereflecteerde fluorescentiestraling wordt in de XRF geregistreerd. Elk element kent zijn eigen karakteristieke energieniveau, de hoeveelheid gereflecteerde straling is een maat voor de concentratie van het element.

Door zijn compacte formaat en snelle analysemethodiek kan de XRF-analyser ter plaatse worden ingezet. Het apparaat wordt onder andere gebruikt voor het inkaderen van verontreiniging, het vaststellen van ontgravingsgrenzen bij saneringen en indicatieve kwaliteitsbepalingen van vrijkomende grond.