بخشی از مقاله
چکیده:
هسته های پرتوزای طبیعی ومصنوعی در خاک و آب، وجود دارند و از طریق ریشه به همراه آب و موادغذایی جذب گیاهان میگردند. گیاهان ب سته به نوع و گونه، ا ستعدادهای متفاوتی در جذب ه ستههای پرتوزا دارند وتعیین ضریب انتقال برای آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این پژوهش میزان پرتوزایی ده نمونه رسوب و ده نمونه نی روییده شده در محل ورودی فاضلاب شهر اراک به تالاب بینالمللی میقان، با ا ستفاده از آ شکار ساز فوقخالص ژرمانیومی اندازهگیری و ضریب انتقال مواد پرتوزا از رسوب به گیاه نی محاسبه شده است.
مقدمه:
تابشهای یونساز، عناصر جداییناپذیر طبیعتند. اکثر این پرتوها ناشی از پرتوزایی طبیعی و مصنوعی حاصل از فرایندهای ب شری میبا شند. ه ستههای پرتوزای طبیعیِ موجود در پو سته زمین شامل سریهای واپا شان 235U، 232Th و 238U و دختران پرتوزای آنها و ویژههستههای پرتوزای منفرد 40K هستند .[1] این ویژههستهها از ابتدای شکل گیری زمین همواره وجود داشته و بسته به نوع سنگ، رسوب و یا منطقه جغرافیایی، مقادیر متفاوتی از خود نشاندادهاند . مقدار میانگین اورانیوم در پوسته زمین در حالت طبیعی 2/7mgkg-1 تخمین زده شده است .
در مورد توریم این مقدار 9/6mgkg-1 برآورد گردیده ا ست .مقدار پتا سیم نیز به عنوان ه شتمین عن صر از نظر فراوانی در پو سته زمین 2/%8 اندازهگیری شده ا ست .
امروزه در نتیجه فعالیتهای ب شری و سوانح ه ستهای مقدار پرتوزایی محیطی دچار تغییر میگردد. فا ضلاب بنابر ماهیت خود میتواند شامل آلایندگیهای صنعتی، شیمیایی و رادیواکتیو با شد. سازمان آبوفا ضلاب شهر اراک پس از جمعآوری و ت صفیه فا ضلاب شهری، پ سابِ آنرا به تالاب میقان هدایت میکند.ورود آب شیرین به این ناحیه باعث کم شدن شوری خاک گردیده که به همراه سایرعوامل محیطی، شرایط منا سبی را برای رشد نی در آن منطقه بهوجود آورده است.
از آنجا که امکان دارد در آینده از این آب جهت مصارف صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد میزان آلایندگی رسوبات و نیهای روییدهشده در آن محل و همچنین میزان انتقال این مواد از ر سوب به گیاه نی اهمیت زیادی دارد وبه این دلیل مورد برر سی قرار گرفته ا ست. تالاب بینالمللی میقان دارای اهمیت حهانی است و تغییرات در آن باعث تغییرات در زیست بوم منطقه میگردد.نتایج این پژوهش میتواند به عنوان مرجع مورد استفاده های بعدی و یا پژوهشگران دیگر قرار گیرد.
روش کار:
تالاب بینالمللی میقان در 15 کیلومتری شمال شرق اراک و به ترتیب در مختصات طول و عرض جغرافیایی 49/826119 و 34/142065 درجه شرقی و شمالی واقع گردیده است. شکل - 1 - موقعیت جغرافیایی محل نمونهبرداری نشان داده شده است.
شکل .1 موقعیت جغرافیایی ناحیه مورد مطالعه در تالاب میقان
در این پژوهش 10 نمونه رسوب از قسمتهای مختلف ورودی پساب و از سطح تا عمق 10cm به روش نمونهبرداری تصادفی و 10 نمونه ساقه و برگ نیهای روییده در آن نواحی برداشت شد. پس از انتقال به کارگاه نمونهسازی دانشگاه اراک تحت دمای 100°C و به مدت 6 ساعت به منظور از دست رفتن رطوبت احتمالی، در کوره قرار داده شدند. پس از خشک شدن با استفاده از آسیاب کاملا پودر کرده از مِش 40 عبور داده تا به صورت همگن درآید.
نمونههای 250گرمیِ رسوب در ظروف استاندارد نگین و نمونههای 330گرمیِ نی در ظروف استاندارد مارینلی بیکر1 بستهبندی گردیدند. به منظور جلوگیری از خروج گاز رادن و برقراری تعادل بین هستههای 222Rn-226Ra کاملا آببندی شدند و پس از گذشت 50 روز از آنها طیفگیری بهعمل آمد. طیفگیری با استفاده از آشکارساز فوقخالص ژرمانیومی - HPGe - هممحور نوع P مدل GCD-30195BSI ساخت شرکت BSI با قدرت تفکیک انرژی 1/95keV برای خط گامای 1332/520keV مربوط به 60Co و ولتاژ کاری 3000V ثبت شده است.
کالیبراسیون انرژی و بازدهی طیفسنجی گاما با چشمه استاندارد مخلوط حاوی رادیونوکلئیدهای 241Am، 152Eu و 137Cs با اکتیویته مشخص انجام میشود. نرمافزار مورد استفاده جهت طیفگیری، lsrmBSI میباشد و برای تجزیه و تحلیل طیفهای ثبت شده از نرمافزار Maestro II Gamma Vision 32 محصول شرکت EG&G Ortec استفاده شده است. آشکارساز در یک حفاظ سربی به ضخامت 10cm با یک لایه درونی مسی به ضخامت 2mmقرار داده شده که پرتوهای نَرم کیهانی شامل فوتونهای کمانرژی و الکترونها را به سطح بسیار پایینی تقلیل دهد .[6] بازدهی مطلق آشکارساز با استفاده از رابطهی 1 محاسبه میشود.
در این رابطه Ni شمارش خالص زیر قله فوتوپیک متناظر با انرژی Ei، Act فعالیت ویژههستههای پرتوزای موجود در ظرف استاندارد برحسب Bq، Pn - Ei - احتمال انتشار فوتون گاما با انرژی Ei بهازای هر واپاشی برحسب درصد و T زمان طیفگیری از نمونه برحسب ثانیه میباشد .[7] برای محاسبه فعالیتویژه از رابطهی 2 استفاده شده است.
در این رابطه Act فعالیت نمونه برحسب Bqkg-1، Net Area سطح زیر پیک تمام انرژی متناظر با انرژی خاص، ε بازدهی آشکارساز در آن انرژی، B.R نسبت انشعابی 2برای گسیل اشعه گاما با انرژی Ei بهازای هر واپاشی برحسب درصد، t زمان.
