تعداد نشریات | 50 |
تعداد شمارهها | 2,232 |
تعداد مقالات | 20,475 |
تعداد مشاهده مقاله | 25,234,285 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 22,868,212 |
بررسی پرتوزایی محیطی در خاکهای مرزی منطقه هویزه | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم و تکنولوژی محیط زیست | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 5، دوره 21، شماره 3 - شماره پیاپی 82، خرداد 1398، صفحه 59-70 اصل مقاله (742.81 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jest.2019.14543 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
رضا پورایمانی 1؛ سیّد محسن مرتضوی شاهرودی2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشیار گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران *(مسوول مکاتبات) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2دانش آموخته کارشناسی ارشد فیزیک هستهای، گروه فیزیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
زمینه و هدف: هستههای پرتوزا به صورت طبیعی و مصنوعی در آب، خاک، سنگ و هوا وجود دارند و همه انسانها در معرض تابشهای هستهای قرار دارند. برخی از فعالیتهای بشری مانند استفاده از سلاحهای حاوی اورانیوم ضعیف شده در جنگها و یا سوانح هستهای باعث افزایش پرتوزایی محیطی میشوند. با توجه به نزدیکی هویزه به مناطق جنگی کشور عراق، مطالعه پرتوزایی خاک این منطقه از اهمیت بالایی برخوردار است. روش بررسی: در این پژوهش 10 نمونه خاک از منطقه هویزه در نزدیکی مرز عراق مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت ویژه هستههای پرتوزا با روش بینابنمایی گاما و با استفاده از آشکارساز فوق خالص ژرمانیومی(HPGe) مدل GCD30195 با بازدهی نسبی 30% تعیین گردید. مقدار فعالیت معادل رادیوم، شاخص خطرپذیری داخلی و خارجی و کمیتهای دزسنجی و همچنین ضریب همبستگی پیرسون بین مقادیر رادیوم، توریوم وپتاسیم محاسبه شد. یافتهها: مقادیرمیانگین فعالیت ویژه هستههای238U ،226Ra ، 232Th ،40Kو 137Cs در نمونههای خاک مورد مطالعه به ترتیب 09/34، 96/34، 84/34، 68/384 و 64/5 برحسب Bqkg-1 بدست آمد. مقادیر Hinو Hextدر نمونهها به ترتیب از 37/0تا 49/0 و 25/0 تا37/0 تغییر میکند. ضریب همبستگی پیرسون بین تغییرات 226Ra و 232Th برابر 59/0 بهدست آمد که همبستگی متوسطی را نشان میدهد. بحث و نتیجه گیری: مقدار میانگین Raeq درنمونههای مورد مطالعه Bqkg-1 39/114 به دست آمد که از مقدار میانگین جهانی (Bqkg-169/131) کمتر است.همه کمیتهای رادیولوژیکی نمونهها درسطح مجاز میباشند و نزدیک به میانگین جهانی است. آثاری از اورانیوم ضعیف شده در این منطقه مشاهده نگردید. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آشکارساز HPGe؛ اورانیوم ضعیف شده؛ پرتوزایی محیطی؛ فعالیت معادل رادیوم | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یک، شماره سه، خرداد ماه 98
بررسی پرتوزایی محیطی در خاکهای مرزی منطقه هویزه
رضا پورایمانی[1] * سیّد محسن مرتضوی شاهرودی[2]
چکیده زمینه و هدف: هستههای پرتوزا به صورت طبیعی و مصنوعی در آب، خاک، سنگ و هوا وجود دارند و همه انسانها در معرض تابشهای هستهای قرار دارند. برخی از فعالیتهای بشری مانند استفاده از سلاحهای حاوی اورانیوم ضعیف شده در جنگها و یا سوانح هستهای باعث افزایش پرتوزایی محیطی میشوند. با توجه به نزدیکی هویزه به مناطق جنگی کشور عراق، مطالعه پرتوزایی خاک این منطقه از اهمیت بالایی برخوردار است. روش بررسی: در این پژوهش 10 نمونه خاک از منطقه هویزه در نزدیکی مرز عراق مورد مطالعه قرار گرفتند. فعالیت ویژه هستههای پرتوزا با روش بینابنمایی گاما و با استفاده از آشکارساز فوق خالص ژرمانیومی(HPGe) مدل GCD30195 با بازدهی نسبی 30% تعیین گردید. مقدار فعالیت معادل رادیوم، شاخص خطرپذیری داخلی و خارجی و کمیتهای دزسنجی و همچنین ضریب همبستگی پیرسون بین مقادیر رادیوم، توریوم وپتاسیم محاسبه شد. یافتهها: مقادیرمیانگین فعالیت ویژه هستههای238U ،226Ra ، 232Th ،40Kو 137Cs در نمونههای خاک مورد مطالعه به ترتیب 09/34، 96/34، 84/34، 68/384 و 64/5 برحسب Bqkg-1 بدست آمد. مقادیر Hinو Hextدر نمونهها به ترتیب از 37/0تا 49/0 و 25/0 تا37/0 تغییر میکند. ضریب همبستگی پیرسون بین تغییرات 226Ra و 232Th برابر 59/0 بهدست آمد که همبستگی متوسطی را نشان میدهد. بحث و نتیجه گیری: مقدار میانگین Raeq درنمونههای مورد مطالعه Bqkg-1 39/114 به دست آمد که از مقدار میانگین جهانی (Bqkg-169/131) کمتر است.همه کمیتهای رادیولوژیکی نمونهها درسطح مجاز میباشند و نزدیک به میانگین جهانی است. آثاری از اورانیوم ضعیف شده در این منطقه مشاهده نگردید. واژههای کلیدی: آشکارساز HPGe، اورانیوم ضعیف شده، پرتوزایی محیطی، فعالیت معادل رادیوم.
Investigation of environmental radioactivity of soils in Hoveizeh border region
Reza Pourimani[3] * Seyed Mohsen Mortazavi Shahroudi[4]
Abstract Background and objective: Natural and artificial radioactive nuclei exist in water, soil, stone and air, and all humans are exposed to nuclear radiation. Some human activities, such as application of the weapons containing depleted uranium in wars or nuclear accidents, cause an increased environmental radioactivity. Due to proximity of Hoveizeh region to the war zones in Iraq, it is important to study the radioactivity of soil in this region. Method: In this study, 10 soil samples were collected from Hoveizeh region near the Iraqi border. The specific activities of radionuclides were determined using the gamma ray spectrometry method employing a high purity germanium detector (HPGe), GCD30195 model with 30% relative efficiency. The radium equivalent activity, internal and external hazard indices (Hin and Hext) and radiological parameters and Pearson correlation coefficient among the values of radium, thorium and potassium were calculated. Findings: The mean specific activities of 238U, 226Ra, 232Th, 40K and 137Cs in the soil samples were obtained as 34.09, 34.96, 34.84, 384.68 and 5.64 in Bqkg-1 respectively. The values of Hin and Hext in the samples varied from 0.37 to 0.49 and from 0.25 to 0.37, respectively. Pearson correlation coefficient between 226Ra and 232Th was obtained as 0.59 showing a moderate correlation. Discussion and Conclusion: The average radium equivalent of the studied samples was obtained as 114.39 Bqkg-1 which is less than the world average value (131.69 Bqkg-1). All the quantities of radiological parameters were within the permissible level and close to the global average. No traces of depleted uranium were observed in the region.
Keywords: HPGe detector, Depleted uranium, Environmental radioactivity, Radium equivalent activity.
مقدمه
تابشهای یونساز جزء تفکیک ناپذیر طبیعت محسوب میگردند. عمده این پرتوها ناشی از پرتوزایی طبیعی و مصنوعی حاصل از فرایندهای بشری هستند. هستههای پرتوزای طبیعی موجود در پوسته زمین شامل سریهای واپاشان 235U، 232Thو 238Uو دختران پرتوزای آنها و ویژههستههای پرتوزای منفرد مانند 40K میباشند(1). این ویژه هستهها از بدو شکلگیری کره زمین وجود داشته و برحسب نوع خاک، سنگ و یا منطقه جغرافیایی، مقدارشان متفاوت است(2). در حالت طبیعی مقدار میانگین اورانیوم در پوسته زمین mgkg-1 7/2 تخمین زده شده است(3). در مورد توریم مقدار میانگین برآورد شده mgkg-16/9 میباشد(4). مقدار پتاسیم به عنوان هشتمین عنصر از نظر فراوانی در پوست زمین 8/2 درصد برآورد شده است(5). اورانیوم طبیعی به عنوان یک فلز سنگین به صورت ترکیبات شیمیایی مختلف در سنگها، خاکها، دریاها و اقیانوسها و از جمله در آب آشامیدنی، هوا و غذا وجود دارد. بدن انسان به طور متوسط حاوی µg 90 اورانیوم میباشد که از طریق آب، هوا و غذا دریافت شده است و تقریبا 66% آن در استخوانها، 16% در کبد، 8% در کلیهها و 10% در بقیه بافتها توزیع گردیده است(6). پرتوزایی مصنوعی و طبیعی در برخی از مناطق تحت تاثیر سوانح هستهای و جنگهای متعارف که در آنها از اورانیوم ضعیفشده در گلولهها برای نفوذ در ادوات زرهی استفاده میگردد، دچار تغییرات اساسی میشود. استفاده از اورانیوم ضعیفشده باعث بالا رفتن سطح پرتوزایی منطقه میگردد(7). عناصر پرتوزای موجود در خاک به صورت مستقیم از طریق گرد و غبار حاصله و استنشاق گاز رادن و یا این که به صورت غیرمستقیم از طریق مصرف محصولات کشاورزی وارد بدن انسان میشوند. این عناصر دارای رفتارهای متفاوتی در بدن انسان میباشند. تعدادی از آنها در یک عضو تجمّع بیشتری پیدا میکنند و تعداد دیگری به طور یکنواخت در بدن توزیع میگردند. تابشهای هستهای گسیل شده از این عناصر برای بافتهای بدن مضر میباشد و ممکن است باعث بیماریهایی مانند سرطان و یا ناهنجاریهای ژنتیکی گردند. علاوهبراین، بافتهای بدن در معرض تابشهای گامای تولیدشده در محیطزیست قرار دارند و باعث پرتوگیری خارجی بدن میگردند(8). در مناطقی که از اورانیوم ضعیف شده استفاد گردیده است بین ویژه فعالیت رادیوم و اورانیوم اختلال ایجاد میشود و بین مقادیر آنها اختلاف زیادی وجود دارد(9). به دلایل مختلف اعم از نزدیکی منطقه هویزه به کشور عراق و جنگ ایران و عراق و همچنین جنگ خلیج فارس و جنگ عراق و کویت بسیار محتمل است که غبار حاصل از کاربرد اورانیوم ضعیفشده باعث بر هم خوردن تعادل بین عناصر سری واپاشان اورانیوم گردد. طبق گزارش سازمان بین المللی انرژی اتمی در سال 2010، ارتشهای ایالات متحده آمریکا و انگلیس در جریان جنگ 2003 بر علیه کشور عراق، مقادیر زیادی از سلاحهای حاوی اورانیوم ضعیفشده را بکار بردند که هنوز مقدار دقیق آن مشخص نیست ولی تخمین زده میشود که مقدار آن در محدوده 170 تا 1700 تن باشد(10). در این پژوهش مقادیر ویژه فعالیت هستههای پرتوزای 238U، 226Ra، 232Th، 40K و 137Cs و همچنین ضریب همبستگی بین مقادیر فعالیت ویژه 238U، 226Ra، 232Th و 40K و سایر کمیتهای دزسنجی در نمونههای خاک منطقه مرزی هویزه در جنوب غربی ایران اندازهگیری گردید. روش انجام تحقیق معرفی منطقه تحت بررسی محل نمونهبرداری در منطقه مرزی هویزه واقع در استان خوزستان در جنوب غربی ایران در مختصات طول و عرض جغرافیایی°43194/31 و°13892/48 قرارگرفته است. موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در این پژوهش در شکل(1) نمایش داده شده است.
شکل1- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه واقع در هویزه Figure1. Geographical map of studied region in Hoveizeh
نمونهبرداری و نمونهسازی
در این تحقیق 10 نمونه خاک از قسمتهای مختلف منطقه هویزه و از سطح تا عمق 3 سانتیمتری سطح زمین به روش نمونهبرداری تصادفی، و روش سامانیافته دایرهای تهیه گردید. برای تهیه هرنمونه از مرکز دایرهای به قظر 2 متر و محل تلاقی دو قطر متعامد با محیط آن خاکبرداری انجام و مخلوط گردیدند. این نمونهها پس از انتقال به کارگاه نمونهسازی دانشگاه اراک با استفاده از دو نوع آسیاب فکی و گلولهای خرد و سپس به منظور تهیه نمونه یکنواخت از مش شماره 20 و سپس از مش شماره 40 عبور داده شدند(11). پودرهای آماده شده در کوره با دمای 200 درجه سانتیگراد به مدت 6 ساعت
جدول1- کد و مختصات جغرافیایی نمونههای خاک جمع آوری شده از منطقه هویزه Table 1. Geographical Coordinate and code of collected soil samples of Hoveizeh region
بینابنگاری نمونهها و ارایه نتایج
طیف نمونهها با استفاده از آشکارساز فوق خالص ژرمانیمی(HPGe) هممحور نوع P مدل GCD-30195BSI ساخت شرکت BSI (Baltic Scientific Instrument LTD (005- Latvia)) با قدرت تفکیک انرژی 95/1 کیلو الکترونولت برای خط گامای 520/1332 کیلو الکترونولت مربوط به 60Co و ولتاژ کاری 3000 ولت ثبت شد. کالیبراسیون انرژی و بازدهی طیفسنجی گاما با استفاده از چشمهاستاندارد مخلوط حاوی رادیونوکلوئیدهای 241Am، 152Eu، 137Cs با اکتیوتیه مشخص انجام شد. طیفگیری با استفاده از نرمافزار lsrmBSI به عمل آمد. تجزیه و تحلیل طیفهای ثبت شده با استفاده از نرمافزار Maestro II Gamma Vision 32 محصول شرکت EG&G Ortec انجام گردید. به منظور کاهش اثرات تابش زمینه، آشکارساز در مرکز یک حفاظ سربی به ضخامت 10 سانتیمتر با یک لایه درونی مسی به ضخامت 2 میلیمتر قرار داده شد که پرتوهای نرم کیهانی شامل فوتونهای کمانرژی و الکترونها به وسیله حفاظ سربی به سطح بسیار پایینی کاهش مییابند(12). تصحیح تابش زمینه با استفاده از طیف ثبت شده برای ظرف خالی در تحت شرایط یکسان صورت گرفت. بر مبنای طیفهای ثبت شده ویژهفعالیت هستههای 226Ra، 232Th و 40K در نمونهها تعیین گردید. بازدهی مطلق آشکارساز با استفاده از رابطه 1 محاسبه شد(11).
در این رابطه Ni شمارش خالص زیر قله فوتوپیک متناظر با انرژی Ei، Act ویژه فعالیت هستههای پرتوزای موجود در ظرف استاندارد برحسب Bq، Pn(Ei) احتمال انتشار فوتون گاما با انرژی Eiبه ازای هر واپاشی بر حسب درصد و T زمان طیفگیری از نمونه بر حسب ثانیه است(12). منحنی مقیاسبندی بازدهی بر حسب انرژی اشعه گاما در شکل(2) نشان داده شده است. این منحنی توسط نرمافزار Gamma vision 32 برای خطوط گاماهای چشمههای استاندار مذکور با انتخاب بهترین مقدار R2 (نزدیک به مقدار یک) برای داشتن تصویری از منحنی بازدهی آشکارساز بهدست آمد.
شکل2- منحنی مقیاسبندی بازدهی آشکارساز HPGe GCD30195برای پیکربندی استاندارد مارینلی خاکی Figure 2. Efficiency curve versus energy of HPGe GCD30195 detector for Marinelli Beaker standard container
اندازهگیری ویژه فعالیت هستههای پرتوزا در نمونههای مورد مطالعه تحلیل بینابهای ناشی از هر نمونه به منظور برآورد فعالیت ویژه هستههای پرتوزای موجود در نمونهها، به کمک نرمافزار GammaVision32 Ortec Software با زیربرنامه ENV32 به عنوان موتور آنالیزگر و سطح [6]MDA با زیربرنامهReg. Guide 4.16 Method محاسبه گردیدهاند. در تجزیه و تحلیل تمامی بینابها، برای تصحیح مربوط به تابشهای زمینه، بیناب ظرف خالی مارینلی، در شرایط هندسی و زمان یکسان اندازهگیری، و ازبیناب نمونهها کسر گردیده است. برای محاسبه فعالیت ویژه از معادله 2 استفاده شد:
در این معادله،Act فعالیت نمونه بر حسب Bqkg-1، Net Area سطح زیر پیک تمامانرژی متناظر با انرژی خاص، e بازدهی آشکارساز در آنانرژی، [7]B.R نسبت انشعابی بر حسب درصد، t زمان بینابنگاری از نمونه بر حسب ثانیه و m جرم
شکل3- طیف ثبت شده پرتوهای گاما حاصل از نمونه Irshv1 با مدت زمان طیفگیری 86400 ثانیه Figure 3. Registered spectrum of gamma rays of Irshv1 samples for 86400 s
فعالیت معادل رادیوم(Raeq) 5/98 درصد از اثرات رادیولوژیکی سری اورانیوم مربوط به 226Ra و ویژههستههای پرتوزای دختر آن میباشد، بنابراین برای تعیین سطح پرتوزایی محیط زیست و امکان مقایسه نمونهها، کمیتی به نام فعالیت ویژه معادل رادیوم(Raeq) که بیانگر اثرات رادیولوژیکی 226Ra و 232Th و دختران آنها و 40Kمیباشد تعریف و طبق رابطه 3 محاسبه میگردد(14).
مقدار میانگین جهانی آن برای خاک و سنگ برابر 69/131 برحسب Bqkg-1 میباشد(15).
شاخصهای خطرپذیری خارجی(Hex) و داخلی(Hin) برای تعیین میزان پرتوگیری داخلی و خارجی ناشی از پرتوهای گاما و استنشاق گاز رادن از معیاری به نام شاخص خطرپذیری خارجی(Hex) و شاخص خطرپذیری داخلی(Hin) استفاده میشود. مقدار این شاخصها برای ناچیز بودن مخاطرات و ایمن بودن محیط، باید کمتر از یک باشد. این شاخص با استفاده از روابط 4 و 5 محاسبه میگردد(16).
شاخص گاما (𝐼𝛾) از این شاخص برای برآورد خطر تابش گامای مربوط به رادیونوکلئیدهای طبیعی موجود در نمونهخاکهای مورد مطالعه، استفاده میشود. و مقدار آن از رابطه 6 بدست میآید.در مورد این کمیت نیز برای ایمن بودن محیط زیست میبایست کوچکتر از یک باشد(17).
آهنگ دز جذبی(D) آهنگ دز جذبی در هوا ناشی از پرتوهای گامای گسیلشده از ویژههستههای پرتوزای موجود در خاک، سنگ و آب در ارتفاع یک متر بالاتر از سطح زمین با استفاده از رابطه 7 محاسبه میگردد (15).
مقدار میانگین جهانی آهنگ دز جذبی ناشی از مواد زمینی nGyh-155 میباشد(14).
دز معادل سالیانه غدد Annual Gonadal Equivalent Dose))AGED یک دسته از اعضای بدن شامل غدد تیروئید، ریه، مغز قرمز استخوان، سلّولهای سطح استخوان، بیضهها و پستان توسط کمیته علمی سازمان ملل متحد در مورد تاثیر تابشهای هستهای(UNSCEAR) مورد مطالعه قرار گرفته است که بر طبق نظر این کمیته مقدار دز معادل سالیانه غدد مذکور از رابطه 8 محاسبه میشود(14). (8)
در روابط 3، 4، 5، 6، 7 و 8 ARa، ATh و AK به ترتیب ویژهفعالیت 226Ra، 232Th و 40K برحسب Bqkg-1 هستند. مقدار میانگین جهانی برابر µSvy-1 300 است (15).
آهنگ دز موثر سالیانه داخلی و خارجی در ارتفاع 1 متری از سطح زمین با محاسبه مقادیر مربوط به آهنگ دز جذبی در هوا، آهنگ دز موثر سالیانه داخلی محیط زندگی ناشی از تابشهای هستهای طبیعی در ارتفاع 1 متری از سطح زمین بر طبق رابطه 9 محاسبه گردید(14). (9) AED indoor (mSvy-1) = Dose rate(nGyh-1) 8766(hy-1)0.80.7(SvGy-1)10-6 در این رابطه، عدد 8766 مدت زمان قرارگیری در معرض پرتو در طول یک سال، 8/0 فاکتور قرارگیری در معرض پرتودهی در فضای داخلی محل زندگی و عدد 7/0 فاکتور تبدیل دز جذبی به دز موثر میباشد. واحد آهنگ دز موثر سالیانه میلیسیورت بر سال است. مقدار میانگین جهانی دز موثر جذبی سالیانه داخلی و خارجی به ترتیب برابر 93/234 و 73/58 برحسب میکروسیورت میباشد، همچنین آهنگ دز موثر سالیانه در فضای بسته باید کوچکتر از یک mSvy-1باشد(15). آهنگ دز موثر سالیانه خارجی محیط زندگی در ارتفاع 1 متری سطح زمین نیز از رابطه 10 محاسبه میشود(14). (10) AED outdoor (mSvy-1) = Dose rate(nGyh-1) 8766(hy-1)0.20.7(SvGy-1)10-6 که در این رابطه عدد 2/0 فاکتور قرارگیری در معرض پرتو در فضای خارج از محیط زندگی میباشد. یافتهها نتایج اندازهگیری ویژه فعالیت هستههای پرتوزا و فعایت معادل رادیوم در خاک منطقه هویزه در جدول(2) درج شده است. نتایج محاسبات پارامترهای رادیولوژیکی خاک شامل شاخصهای خطرپذیری داخلی و خارجی، شاخص گاما، دز معادل سالیانه غدد، آهنگ دز جذبی در هوا و دز موثر سالیانه داخلی و خارجی، در جدول (3) نشان داده شده است.
بحث و نتیجهگیری مقادیر متوسط فعالیت ویژه 238U، 226Ra، 232Th، 40K و 137Cs در نمونههای خاک مورد مطالعه به ترتیب 09/31، 96/34، 84/34، 38/384 و 64/5 برحسب Bqkg-1 بدست آمد.
جدول 2- نتایج اندازهگیری ویژه فعالیت هستههای پرتوزا در خاک منطقه هویزه Table 2. Results of measurement of specific activities of radionuclides in soil in Hoveizeh region
جدول3- شاخصهای خطرپذیری و پارامترهای رادیولوژیکینمونههای خاک Table 3. Hazard indices and radiological parameters of soil samples
نتایج اندازهگیری فعالیت ویژه 238U و 226Ra در نمونههای تهیه شده به ترتیب در محدوده 11/18 تا 64/64 و 78/31 تا 09/39 برحسب بکرل برکیلوگرم محاسبه شد که در محدوده مقدار میانگین جهانی میباشد. با توجه به مقادیر ذکر شده تفاوت معنیداری بین مقدارمیانگین اورانیوم و رادیوم وجود ندارد. بنابراین اختلالی بین مقادیر دو ویژههسته مذکور مشاهده نمیشود که دلالت بر عدم استفاده از اورانیوم ضعیفشده در این منطقه دارد. فعالیت ویژه 232Th و 40K برای این نمونهها به ترتیب در محدوده 75/22 تا 86/42 و 43/132 تا 74/485 بر حسب بکرل برکیلوگرم میباشد که تقریبا در حد مقدار میانگین جهانی میباشد. مقدار متوسط جهانی ارایه شده برای 226Ra و 232Th و 40Kدر خاک توسط UNSCAER به ترتیب برابر35، 45 و420 بر حسب Bqkg-1 است(14). مقدار کمیت Raeq برای این نمونهها از 75/18 تا 78/137 با میانگین 39/114 بکرل برکیلوگرم بدست آمد که از مقدار میانگین جهانی کمتر میباشد. مقدار ویژه فعالیت 137Cs در نمونهها از 45/0> تا 34/9 بر حسب Bqkg-1 تغییر میکند که به جز یک مورد در بقیه نمونهها مشاهده گردید لذا نتایج این پژوهشنشان میدهد که خاک این منطقه آلوده به سزیوم پرتوزا میباشد و آلودگی آن درسطح آلودگی خاکهای استانمرکزی است (18). مقادیر Hinو Hextدر نمونهها به ترتیب از 37/0 تا 49/0 و 25/0 تا 37/0 تغییر میکند و میزان فعالیت معادل رادیوم و سایر شاخصهای خطرپذیری داخلی و خارجی برای تمامی نمونههای خاک مورد مطالعه در محدوده میانگین جهانی میباشند. به منظور مقایسه نتایج به دست آمده در این پژوهش، در جدول(5) نتایج اندازهگیری فعالیت ویژه ویژههستههای پرتوزا در خاک برخی کشورها درج شده است. که نتایچ این پژوهش توافق خوبی با نتایج مطالعات سایر کشورها و میانگین جهانی دارد. با توجه به نتایج بهدست آمده میتوان نتیجه گرفت که میزان پرتوزایی منطقه مورد مطالعه در سطح طبیعی میباشد و از این نظر خطری سلامتی افراد را تهدید نمیکند.
جدول5- مقایسه نتایج ویژه فعالیت هستههای پرتوزای طبیعی در این پژوهش و خاک بعضی از کشورها Table 5. Comparison the results of specific activities of natural radionuclides in this research with soil of some countries
تشکر و قدردانی
این تحقیق توسط معاونت پژوهشی دانشگاه اراک تأمین مالی گردیده است بنابراین نویسندگان بر خود لازم میدانند از معاونت مذکور کمالسپاسگزاری را داشته باشند.
Reference
1- دانشیار گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران *(مسوول مکاتبات) 2- دانش آموخته کارشناسی ارشد فیزیک هستهای، گروه فیزیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران 1- Associate Professor, Department of Physics, Faculty of Science, Arak University, Arak, Iran.*(Corresponding Author) [4]- MSc. of Nuclear Physics, Department of Physics, Faculty of Science, Arak University, Arak, Iran. 1- Marinelli Beaker [6]- Minimum Detectable Activity [7]- Branching Ratio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 671 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 313 |