Page 23 - การประเมินคุณภาพดินเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการพื้นที่ ทางการเกษตรที่มีอัตราการชะล้างพังทลายสูงโดยใช้เทคนิคนิวเคลียร์ จังหวัดกาญจนบุรี Assessing soil quality and enhance crop productivity through agriculture management using nuclear techniques in the area of erosion in Kanchanaburi province.
P. 23
ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน
17
11) แทลเลียม-210 มีอายุครึ่งชีวิต 1.32 นาที เมื่อสลายตัว จะปลดปลอยอนุภาคบีตา กลายเปนตะกั่ว-
210
12) ตะกั่ว-210 มีอายุครึ่งชีวิต 22.3 ป เมื่อสลายตัว จะปลดปลอยอนุภาคบีตา กลายเปนบิสมัท-210
13) บิสมัท-210 มีอายุครึ่งชีวิต 5 วัน เมื่อสลายตัว จะปลดปลอยอนุภาคบีตา กลายเปนพอโลเนียม-210
14)พอโลเนียม-210 มีอายุครึ่งชีวิต 138 วัน เมื่อสลายตัว จะปลดปลอยอนุภาคแอลฟาและรังสีแกมมา
กลายเปนตะกั่ว-206
15) ตะกั่ว-206 ซึ่งเปนไอโซโทปที่มีความเสถียรของตะกั่ว
จากขอมูลขางตน จะเห็นวา ตะกั่ว-210 มีอายุครึ่งชีวิตที่เหมาะสมสําหรับการศึกษาวิจัย เนื่องจาก
สามารถการระบุธาตุไอโซโทปไดอยางถูกตองแมนยําที่สุด เพราะธาตุอื่น ๆ มีการสลายตัวที่รวดเร็วเกินไป ทําให
ไมสามารถตรวจวัดธาตุนั้นๆ ไดทันเวลา
การศึกษาปริมาณการแพรกระจายหรือการเคลื่อนยายของมวลดิน (Soil redistribution rates) โดยใช
การกระจายการสะสมของตะกั่ว-210 ตามสภาพภูมิประเทศ สามารถทราบถึงอัตราและปริมาณการชะลาง
พังทลายของดินได กลาวคือ การใชตะกั่ว-210 สําหรับเปน radionuclide tracer มีความสัมพันธกับดินหรือ
ตะกอน และตองคัดเลือกพื้นที่ที่ไมมีการถูกรบกวนดวยกิจกรรมใดๆ ไวเปนพื้นที่อางอิง (reference sites) โดยที่
พื้นที่อางอิงนี้จําเปนตองเปนพื้นที่ที่ไมเกิดกระบวนการชะลางพังทลายหรือการทับถมของดินใดๆทั้งสิ้น เมื่อนํา
ตัวอยางดินในพื้นที่อางอิงนี้ไปวิเคราะหหาปริมาณ Pb Activity ตอดิน 1 กิโลกรัม มีหนวยเปน Bq/kg dw
210
210
210
จากนั้นนําคา Pb Activity ที่ไดนํามาคํานวณหาปริมาณตะกั่ว-210 ตอพื้นที่ เรียกวา inventory of Pbs มี
2
หนวยเปน Bq/m เพื่อนําไปเปรียบเทียบกับคา Pbex Inventory ของดินในพื้นที่ศึกษา (local condition) กับ
210
210
คา Pbs Inventory ของดินในตําแหนงอางอิง (reference) (Mabit et.al., 2008; Walling and Quine, 1993)
เพราะฉะนั้นความเปนไปไดของผลัพทธที่ได คือ
210
210
1) Pbex Inventory of local condition มีคาใกลเคียงกับ Pbs Inventory of reference หมายถึง
บริเวณที่ศึกษาเปนจุดที่เสถียร (stable) หมายถึง ดินไมมีการเคลื่อนยายออกไปหรือการเคลื่อนยายของดินมาทับ
ถม
210
210
2) Pbex Inventory of local condition มีคานอยกวา Pbs Inventory of reference หมายถึง
บริเวณที่ศึกษาเกิดการชะลางพังทลายของดิน
210
210
3) Pbex Inventory of local condition มีคามากกวา Pbs Inventory of reference หมายถึง
บริเวณที่ศึกษาเกิดการเคลื่อนยายมาทับถมของตะกอนดิน
การประเมินอัตราการชะลางพังทลายของดินจากปริมาณซีเซียม 137 โดยใชแบบจําลองทาง
คณิตศาสตรในพื้นที่เกษตรที่มีการไถพรวนที่มีประสิทธภาพ คือ Mass Balance Model II (Walling et.al, 2014)
มีสมการและรายละเอียดคําอธิบาย ดังนี้
d(A)/dt = (1 - I’)I(t) – (λ + (PR/d))A(t)
2
210
โดยที่ A(t) คือ Pbex Inventory (Bq/m )
210
t คือ ชวงเวลาเริ่มตนที่มีการกระจายของ กากนิวไคลด Pbex (yr)
2
R คือ อัตราการชะลางพังทลายของดิน (kg/m /yr)
2
d คือ ความลึกของตะกอนดินที่มีการสะสม ซึ่งจะอางอิงถึงความลึกของชั้นไถพรวน (kg/m )
λ คือ คาคงที่ของการสลายตัวของ Pbex (yr) เทากับ 0.03114 yr
210
2
210
I(t) คือ อัตราการสะสมของกากนิวไคลด Pbex (annual deposition flux) ณ เวลา t (Bq/m /yr)
210
I’ คือ อัตราสวนของตะกอนดิน ( Pbex) ที่ถูกชะลางพังทลายกอนที่จะปะปนกับชั้นไถพรวน
P คือ คาปจจัยคงที่ของขนาดอนุภาค โดยที่ P = P’ = 1