مقدمه

مواد پرتوزای طبیعی شامل زنجیره طبیعی واپاشی ۲۳۸U ، ۲۳۲Th ، ۲۳۵U و رادیوایزوتوپ طبیعی ۴۰K همیشه در طبیعت وجود دارند. منبع اصلی پرتوگیری خارجی انسان ناشی از پرتوهای گامای تابشی از این مواد پرتوزای طبیعی زمینی است. این مواد را “مواد پرتوزای طبیعی” یا به اصطلاح NORM 1 نامیده اند. در برخی موارد، فعالیت های بشری باعث تغییرات و بالا رفتن میزان غلظت پرتوزایی این مواد می شود که در این صورت به این دسته از مواد به اصطلاح TENORM2 (مواد پرتوزای طبیعی دستخوش فعالیتهای صنعتی) گفته میشود .[۱]

در بسیاری از کشورهای جهان بررسی و اندازهگیری پرتوزایی طبیعی در سطح وسیعی صورت میگیرد .[۲] نتایج چنین تحقیقاتی برای ارزیابی آهنگ دز دریافتی مردم و انجام مطالعات اپیدمیولوژیکی مورد بهره برداری قرار می گیرد. همچنین با استفاده از نتایج بدست آمده می توان داده های مرجع حاصل را به عنوان مشخصات پایه و مرجع مناطق اندازه گیری ثبت نموده و هرگونه تغییرات بعدی در پرتوزایی محیطی در اثر حوادث و فعالیتهای بشری را ثبت و گزارش نمود . [۳] در جریان جنگ کویت در سال ۱۹۹۱ میلادی بیش از ۵ میلیون بشکه نفت خام به خلیج فارس سرازیر شد. همچنین در پی آتش گرفتن میادین نفتی کویت که بیش از ۲۵۰ روز طول کشید بیش از ۵۰۰ میلیون بشکه نفت مشتعل حاوی گازهای سمی ناشی از احتراق و یا ذرات هوابرد

۱ Naturally occurring Radioactive Materials 2 Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials

۸۳۴

و مواد پرتوزا وارد آبهای خلیج فارس شد. ریزش و رسوب خاکستر حاصل در سواحل باعث پخش و انباشت مواد و پرتوزایی موجود در محیط اکوسیستم ساحل خلیج فارس در آن منطقه در سواحل جنوب استان خوزستان شد. بعلاوه بکارگیری گلوله های ضد تانک با سر جنگی اورانیوم تهی شده طی جنگ دوم (۱۹۹۱) و سوم (۲۰۰۳) خلیج فارس منبع دیگری است که ممکن است غلظت پرتوزایی منطقه را افزایش داده باشد. پس از انفجار سرجنگی این گلوله ها، اورانیوم تبخیر شده و به صورت ذرات اکسید در محیط پخش میشود. این ذرات میتوانند فواصل چند کیلومتری را قبل از نشست طی کنند .[۴]

در این مقاله جهت بررسی اثرات آلودگی ها و ریزش های گفته شده در بالا، آهنگ دز گامای مربوط به پرتوزایی موجود در رسوبات سواحل شمالی خلیج فارس در مناطق جنوبی استان خوزستان – ایران و آهنگ دز موثر سالیانه ناشی از آن تعیین و ارزیابی می شود.

روش کار

برای ارزیابی آهنگ دز ناشی از پرتوزایی طبیعی زمینی و مواد پرتوزای طبیعی که میزان غلظت آنها ممکن است در اثر حوادث و ریزش های جنگ های خلیج فارس در سواحل شمالی خلیج فارس بالا رفته باشد، محاسبات روی غلظت پرتوزایی اندازه گیری شده روی ۸۰ نمونه رسوب انجام گرفت. نمونه های رسوب از ساحل شمالی خلیج فارس ( از شهر خرمشهر و در امتداد رودخانه کارون تا هندیجان در جنوب استان خوزستان) برداشته شده بود. نقاط انتخاب شده برای هر نمونه برداری با سیستم GPS 3 مکانیابی شده بود.

در شکل (۱) نقاط اندازه گیری و مورد ارزیابی در سه منطقه دیده می شود. شکل (۲) منطقه خوریات را به عنوان منطقه میانی مطالعه نشان می دهد. نقاط اندازه گیری در فرورفتگی های ساحلی دیده می شود. پرتوهای گامای رادیونوکلیدهای ۲۳۴Th و ) ۲۲۸Ac و (۲۰۸Tl به ترتیب جهت تعیین غلظت پرتوزایی ۲۳۸U و ۲۳۲Th مورد اندازه گیری قرار گرفتند. برای اینکه رادیونوکلیدهای دختر قابل شمارش با رادیونوکلید مادر به حالت تعادل پایدار هسته ای برسند به مدت ۵ ماه در یک مکان سرد نگهداری شده بودند. برای اندازه گیری پرتوزایی ۴۰k پیک گامای ۱۴۶۱ keV آن شمارش و آنالیز گردید.

برای شمارش پرتوهای گامای مورد نظر از سیستم طیف نگاری گامای با قدرت تفکیک بالا مجهز به آشکارساز ژرمانیوم خالص استفاده شد. آشکارساز بکارگرفته شده از نوع GMX-Series GAMMA-X HPGe Coaxial با بازده نسبی ۱۵ می باشد. یک تحلیل گر ۴۰۹۶ کاناله نیز به خروجی سیستم تقویت کننده و مبدل آنالوگ به دیجیتال این سیستم متصل بوده است.

نتایج

۳ Global Positioning System

۸۳۵

برای اندازه گیری دز گامای پرتوهای گاما به مردم ناشی از پرتوزایی رادیونوکلیدهای طبیعی زمینی شامل ۲۳۴Th , 238U و ۴۰K ، از رابطه زیر استفاده گردید:

Dair=0,427CU +0,622 CTh+0,043CK nGy.h-1 (1)×

که در این رابطه Dair آهنگ دز جذب شده گامای حاصل در واحد nGy.h-1 در ارتفاع یک متری از سطح زمین بوده و CU ، Cth و CK به ترتیب غلظت پرتوزایی اورانیوم، توریوم و پتاسیم بر حسب Bq.Kg-1 میباشند .[۲,۵,۶] دز موثر سالیانه در هوای آزاد برای مردم (افراد بزرگسال) در واحد Sv با ضریب سکونت ۰/۲ در هوای آزاد در مدت ۸۷۶۰ ساعت (یک سال) و ضریب تبدیل ۰/۷ Sv Gy-1 با استفاده از رابطه زیر محاسبه گردید:[۲,۶]

× Eair=Dair×۸۷۶۰×۰ ۲×۰ ۷×۱۰-۶ mSv.y-1 (2)

میانگین نتایج اندازه گیری پرتوزایی و محاسبات آهنگ دز جذب شده حاصل و دز موثر سالیانه مربوطه به همراه طول۴ و عرض۵ جغرافیایی مکانهای نمونه برداری و اندازه گیری در جدول (۱) ارائه شده است. توزیع آهنگ دز پرتوهای گامای ناشی از مواد پرتوزای طبیعی در رسوبات سه ناحیه مورد بررسی در شکل (۳) قابل مشاهده است.