238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ...

13
1 دراﺳﺔ ﻧﻈﺮﯾﺔ ﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻠﺘﻲ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 235 ( واﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 238 ( ﻟﻠﻜﺸﻒ ﻋﻦ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﺧﺎﻟﺪ ﺣﻨﯿﻦ ﻋﺒﺎس ﻛﻠﯿﺔ اﻟﺘﺮﺑﯿﺔ، ﻗﺴﻢ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء اﻟﺨﻼﺻﺔ: ﺗﮭﺪف ھﺬه اﻟﺪراﺳﺔ إﻟﻰ إﯾﺠﺎد اﺑﺴﻂ اﻟﻄﺮق اﻟﺘﻲ ﯾﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺧﻼﻟﮭﺎ رﺻﺪ ﻗﻤﻢ اﻟﻄﺎﻗﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﻌﺒﺮ ﻋﻦ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﻨﺘﻤﯿﺔ إﻟﻰ ﻣﺘ ﺴﻠﺴﻠﺘﻲ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 235 ( واﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 238 ( ﻋﻨﺪ اﻧﺤﻼﻟﮭﺎ وﺗﻜﻮﯾﻦ ﻋﻨﺎﺻﺮ اﻟﺴﻠﺴﻠﺔ، وﻣﻦ ﺧﻼل دراﺳﺔ اﻷﻃﯿﺎف اﻟﻨﻮوﯾﺔ ﻟﻸﺷﻌﺔ اﻟﻤﻨﺒﻌﺜﺔ ﻣﻦ ھﺬه اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﻤﻜﻦ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻄﺮق اﻟﻤﻨﺎﺳﺒﺔ ﻓﻲ ﺣﺴﺎب ﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﻤﺸﻌﺔ وﻣﻘﺎرﻧﺔ اﻟﺪراﺳﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ھﺬه ﻣﻊ ﻣﺎ ﺗﻮﺻﻞ إﻟﯿﮫ اﻟﺒﺎﺣﺜﻮن ﻓﻲ ﺣﺴﺎﺑﺎﺗ ﮭﻢ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ. إن ﻋﻦ اﻟﺘﻠﻮﺛﺎت اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ واﺿﺤﺎ ﺣﺴﺎب ﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮاد واﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﯾﻌﻄﻲ ﻣﺆﺷﺮا اﻟﺘﺮﺑﺔ، اﻟﮭﻮاء، اﻟﻤﺎء، اﻟﻨﺒﺎﺗﺎت أو اﻟﻤﯿﺎه اﻟﺠﻮﻓﯿﺔ، ﺣﯿﺚ أن ﺣﺴﺎب اﻟﻤﻠﻮﺛﺎت أﺻﺒﺢ ﺿﺮورة ﻣﺎﺳﺔ ﺑﺴﺒﺐ ﺗﻌﺮض اﻟﺒﯿﺌﺔ ﻤﻠﻮﺛﺎت ﻣ ﺨﺘﻠﻔﺔ. Abstract The aim of this study is to find the easiest way which determine the peaks of energy which represent the radioactive elements for Uranium series (235, 238) when it decay and make elements of series, from the study of nuclear spectra of emitted ray from radioactive elements can be determined the suitable method which leads to calculate the concentrations of radioactive elements and compare the theoretical results with previous experimental calculations. The concentration calculations of radioactive elements refers to contamination which exist in soil, air, water, plant and ground water, The calculations of contamination are necessary for a reason of environmental contamination by the radioactive elements. 1 - اﻟﻤﻘﺪﻣﺔ: ﺗﻌﺘﺒﺮ ﺳﻠﺴﻠﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 235 ( ﺳﻠﺴﻠﺔ ﻃﺒﯿﻌﯿﺔ ﺗﺒﺪأ ﺑﻌﻨﺼﺮ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم اﻟﻤﺸﻊ) U 235 ( اﻟﺬي ﯾﻨﺤﻞ ﺑﺎﻧﺒﻌﺎث ﺟﺴﯿﻤﺔ أﻟﻔﺎ ﻣﺘﺤﻮﻻ إﻟﻰ اﻟﺜﻮرﯾﻮم) Th 231 ( ﺑﻌﻤﺮ ﻧﺼﻔﻲ ﻣﻘﺪاره) 7.1x10 8 ( ﺳﻨﺔ وﺗﺴﺘﻤﺮ ﻋﻤﻠﯿﺔ ﻟﺘﻨﺘﮭﻲ ﺑﻌﻨﺼﺮ اﻟﺮﺻﺎص اﻻﻧﺤﻼل ﺗﻠﻘﺎﺋﯿﺎ) Pb 207 ( اﻟﻤﺴﺘﻘﺮ، وﻛﺬﻟﻚ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﻠﺴﻠﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم) 238 ( ﻓﮭﻲ

Upload: others

Post on 03-Jan-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

1

)238(والیورانیوم) 235(دراسة نظریة لمتسلسلتي الیورانیوم

اإلشعاعيعن النشاط للكشف

خالد حنین عباس

قسم الفیزیاء ،كلیة التربیة

:الخالصة

ابسط الطرق التي یمكن من خاللھا رصد قمم الطاقات التي تعبر عن إیجاد إلىالدراسة ھذه تھدف عند انحاللھا وتكوین ) 238(والیورانیوم) 235(الیورانیوم سلسلتيمت إلىالعناصر المشعة المنتمیة

مكن یالمنبعثة من ھذه العناصر المشعة لألشعةالنوویة األطیافومن خالل دراسة ،عناصر السلسلة إلیھتحدید الطرق المناسبة في حساب تراكیز العناصر المشعة ومقارنة الدراسة النظریة ھذه مع ما توصل

.ھم العملیةالباحثون في حسابات

حساب تراكیز المواد والعناصر المشعة یعطي مؤشرا واضحا عن التلوثات الموجودة في إن ضرورة ماسة بسبب أصبححساب الملوثات أنحیث ،المیاه الجوفیة أوالنباتات ، الماء ،الھواء ،التربة

.ختلفةملوثات ملتعرض البیئة

Abstract

The aim of this study is to find the easiest way which determine the peaks of energy which represent the radioactive elements for Uranium series (235, 238) when it decay and make elements of series, from the study of nuclear spectra of emitted ray from radioactive elements can bedetermined the suitable method which leads to calculate the concentrations of radioactive elements and compare the theoretical results with previous experimental calculations.

The concentration calculations of radioactive elements refers to contamination which exist in soil, air, water, plant and ground water, The calculations of contamination are necessary for a reason of environmental contamination by the radioactive elements.

:المقدمة-1

الذي ینحل ) U235(سلسلة طبیعیة تبدأ بعنصر الیورانیوم المشع )235(تعتبر سلسلة الیورانیوم سنة وتستمر عملیة ) 7.1x108( بعمر نصفي مقداره) Th231(الثوریوم إلىمتحوال ألفاجسیمة بانبعاث

فھي )238(وكذلك بالنسبة لسلسلة الیورانیوم ،المستقر) Pb207(االنحالل تلقائیا لتنتھي بعنصر الرصاص

Page 2: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

2

ثوریوم بعمر إلىمتحوال ألفاجسیمة بانبعاثالذي ینحل ) U238(تبدأ بعنصر الیورانیوم سلسلة طبیعیة) Pb206(سنة وتستمر عملیة االنحالل تلقائیا لتنتھي بعنصر الرصاص) 4.5x109(نصفي مقداره

كل من ،عملیة االنحالل ھذه تصاحبھا تحریر طاقة إن .]Semat & Albright،1972[المستقر .عنصر آخر إلىعملیة انحاللھ وتحولھ أثناءھذه الطاقات تمیز العنصر الذي بعث ھذه الطاقة

):Radioactive( اإلشعاعيالنشاط -2

بقیت لمدة طویلة من الزمن دون إذا) stable(یطلق على النویدة صفة االستقرارتسمى بالنویدات أخرىنویدات إلىنحل باعثة جسیمات وتتحول ت أخرىوھناك نویدات ) decay(انحاللقوانین إلىتخضع إحصائیةعملیة اإلشعاعيظاھرة النشاط ). radioactive nuclide(المشعة

].1990الكناني والخفاجي،[االنحالل

إن ظاھرة النشاط ،من خالل البیئة التي یعیش فیھا اإلشعاعاتھذه إلىطبیعیا اإلنسانیتعرض منذ ذلك اإلشعاع انتشرنفسھا وقد األرضكانا موجودین في الكون قبل ظھور واإلشعاع اإلشعاعي

،منذ بدایة تكونھا األرضفي أرجاء الكون وأصبحت المواد المشعة جزءا من ) بلیون سنة 20(الحینالحیة فیھ تحوي كمیات قلیلة مـن المواد المشعـة األنسجةالن جمیع ،نفسھ یشع قلیال اإلنسانوحتى

: ، ھياإلشعاعوھناك ثالثة أنواع من مصادر ].1985البرنامج البیئي،[

:الطبیعي اإلشعاعمصادر -1

ة مشعة الناتجلذا تعد النویدات ال] Eisenbud،1997[سنة) 4x109(یقدر ب األرضعمر إنل نویدة لھا مث) 20(د حوالي ویوج ،من ھذا الرقم أكثرعمرھا ي التي یكون نصف ھ األرضخالل نشوء

،)K40( بحیث تعتبر نصف مستقرة مثل البوتاسیوم واطئ اإلشعاعينشاطھا إن إالھذا العمر الطویل . )Lu176(واللوتیتیوم) Nd150(النیودمیوم ،)La130(الالنثانیوم ،)Rb57(الربیدیوم

األرضنشأت في مراحل أحدث من نشوء فإنھاالموجودة في البیئة األخرىالنویدات المشعة أماوالكاربون ) H3(مثل التریتیوم األعمارویستخدم بعضھا في قیاس ،عالیا إشعاعیاوھي تمتلك نشاطا

)C14(، دات المشعة وھناك النوی ،الكونیة وتفاعالتھا مع النویدات المستقرة األشعةوقد نشأت بوساطةالكناني ) [I131(والیود) Sr90(النوویة والمتساقطة في البیئة مثل السترونیوم اتاالنفجارالناشئة عن

].1990،والخفاجي

تتعرض فیما بعد لالنحالل منتجة جیال أخرىج نویدات النویدات المشعة طویلة العمر تنتعند انحالل -2 ].1990،الكناني والخفاجي[ن االنحالالتالمشعة وھكذا حیث تنشأ سلسلة م تآخر من النویدا

:الصناعي اإلشعاعمصادر -3

]: 1989،بھاء الدین[اإلنسانالتي ھي من صنع اإلشعاععدد من مصادر إلى اإلنسانیتعرض

.النوویة المنشآتمن نبعثةالعناصر المشعة الم-1.الطاقة الكھرونوویةالمواد المشعة الناتجة من تولید -2.النوویة األسلحةتجارب -3.الیورانیوم) mining and milling(المواد المشعة الناتجة من تعدین وطحن-4.المواد المشعة الناتجة من معاملة الصخور الفوسفاتیة-5

Page 3: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

3

.الفوسفاتیة األسمدةالمواد المشعة الناتجة من استخدام -6. يللعالج الطب) X-ray(السینیة األشعةاستخدام -7 :اإلشعاعیوضح النسب المئویة لمصادر ) 1(والشكل

:المتسلسالت في الطبیعة أنواع-3

] :IAEA،1990[متسلسالت منفصلة أربعتوجد في الطبیعة

).Pb208(والتي تنتھي بنظیر الرصاص ،]Th232[متسلسلة الثوریوم -1

).Pb206(وتنتھي بنظیر الرصاص ،]U238[متسلسلة الیورانیوم -2

).Pb207(وتنتھي بنظیر الرصاص ،]U235[كتینیومألامتسلسلة -3

وبما إن ،)2.1x106y(بنصف عمر ألفاوالتي تعاني انحالل ] Np227[أما متسلسلة النبتونیوم 4x109( األرضھو اقل من نصف عمر ) Np227(نصف عمر النبتونیوم y ( لذلك لم تبق أیة كمیة منبعض النجوم أطیافلتھا في الطبیعة ولكن اكتشفت في وال توجد متسلس األرضالنبتونیوم على سطح

]Eisenbud،1997 .[وتنتھي بنظیر البزموث )Bi209] (IAEA،1990.[

]HHS،1997[اإلشعاعمصادر ) 1(الشكل

:)Nuclear Detectors(الكواشف النوویة-4

التي یمكن من خاللھا الكشف عن وجود ھذه األجھزةالنوویة ھنالك العدید من األشعةللكشف عن :، ومنھاأیضا األشعةوقیاس شدتھا ونوع ھذه األشعة

):Semiconductor Detectors(كواشف أشباه الموصالت 4-1

Page 4: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

4

ط تكون جیدة ذلك الن الساق اإلشعاعبأن فصلھا لطاقة ىاألخرتتمیز ھذه الكواشف عن الكواشف جمیع الموصالت النقیة تكون أشباهوفي حالة . كمیة المعلومات المتجمعة في نبضة واحدة تكون كبیرة

وعند حصول التھیج الحراري تتحرك ،ل وجمیع الفجوات في حزام التكافؤااللكترونات في حزام التوصی ].1990الكناني والخفاجي،[في مكانھا حزام التوصیل تاركة فجوة إلىااللكترونات من حزام التكافؤ

):HpGe( النقاوةكاشف الجرمانیوم عالي منظومة 4-2

) keV 1332(عند الخط الكامي ) keV 2.26(لھ قابلیھ فصل النقاوةف الجرمانیوم عالي كاش). %25(كاما المتقاربة وكفاءتھ أشعةیمتاز بقدرتھ العالیة على فصل خطوط ،)Co-60(ر العائد لنظی

ةاإلشعاعی الخلفیةب تأثیرات وذلك لحج) cm 10(ك الكاشف بدرع من قوالب الرصاص بسمیحاط )B.G ( ادرجة حرارة مقدارھ إلىویبرد)=770K -196 0C ( النایتروجین السائل بوساطةعند التشغیل

.للحفاظ على البلورة من التلف والتخلص من التیارات الضعیفة

إن عنصر الجرمانیوم ضعیف التوصیل . تصنع بلورة الكاشف من مادة الجرمانیوم عالي النقاوةلذا تضاف شوائب معینة الى بلورة شبھ الموصل لتوفیر األخرىالموصالت أشباهللكھربائیة مثل باقي

،]Tsouifanidis،1983[ناقالت الشحنة في البلورة

):SSNTDS(النوویة للحالة الصلبة األثركواشف 4-3

ظواالحتفا اإلشعاعھذه الرقائق عبارة عن مواد عازلة كھربائیا بمقدورھا تسجیل آثار ضرر إن ھذه المسارات للتلف تدل على نوع إنحیث ،جسیمات المؤینة لھابمسارات التلف الناتج من اختراق ال

:إلىالنووي للحالة الصلبة األثرتصنف كواشف . وطاقة الجسیم الساقط

وھي الكواشف التي ال یدخل في تركیب مادتھا عنصر الكاربون :الكواشف غیر العضویة-1السلیكات وھالیدات ،مثل الزجاجیات أیونیةوتكون الروابط بین ذرات جزیئاتھا ،والھایدروجین

.اإلكلیلمثل ین في تركیب مادتھا وھي الكواشف التي یدخل الكاربون والھایدروج: الكواشف العضویة-2

).وغیرھا CR-39نترات السلیلوز وكاشف ،)اللكسان والماكروفیل(المواد البالستیكیة(اللدائن

.تحسسا من الكواشف غیر العضویة أكثروتعد الكواشف العضویة

ااستقراء النتائج ومناقشتھ-5في التربة طبیعیا نتیجة النحالل ] U238[والیورانیوم] U235[تتواجد عناصر متسلسلتي الیورانیوم

ولكن وجود كل عنصر من عناصر المتسلسلتین یختلف من مكان ،)2و 1(الجدول للمتسلسلتین أالمالنواة فیعتمد تركیز الیورانیوم على نوع ،آخر بحسب طبیعة التربة المحتویة على ھذه العناصر إلى

].Porritt & Bone،1970[ 235-لة الیورانیومطاقات أشعة كاما للقمم الضوئیة في سلس :1جدول

Gamma energies (MeV)Half-lifeIsotope0.95- 9%0.143- 12%0.185- 55%

7.1*108 yUranium-235

Page 5: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

5

Others0.084Others

25.6 hThorium-231(UY)

0.0270.29Others

3.3*104 yProtactinium-231

---22 yActinium-2270.05- 7.5%0.24- 10%

many others،low energy –weak 0.0885-Ra X-rays (abundant)

18.2 dThorium-227 (Radio actinium)

0.05- Weak0.08- Weak0.21 Weak0.31- weak

22 mFransium-223(Actinium K)

0.12 - 2%0.14 – 4%0.15 – 5.5%0.27 – 10%0.32 –2.3%0.34 – 2.8%0.0838 – Rn X-rays (abundant)

11.7 dRadium-223(Actinium X)

0.27- 9%0.40- 5%

3.9 sRadon-219(Actinium)

---1.8*10-4 sPolonium-215(Actinium A)

---1*10-4 sAstatine-2150.40- 6%0.43- 6%0.83- 13%

36 mLead-211(Actinium B)

0.35- 13%2.16 mBismuth-211(Actinium C)

0.57- weak0.89- weak

0.52 sPolonium-211(Actinium C’)

---4.79 mThallium-207(Actinium C’’)

---StableLead-207(Actinium D)

].Porritt & Bone،1970[ 238-طاقات اشعة كاما للقمم الضوئیة في سلسلة الیورانیوم 2:جدول

Gamma energies (MeV) Half-life Isotope 0.048 4.5*109 y Uranium-238

Page 6: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

6

0.0290.0630.091

24.1 d Thorium-234(UX1)

0.751.00Others

1.18 m Protactinium-234m(UX2)

0.0430.80Others

6.66 h Protactinium-234(UZ)

0.0512.5*105 yUranium-234(U11)

0.067Others-very weak

8.0*104 yThorium-230(Ionian)

1620 y1620 yRadium-2263.825 d3.825 dRadon-2223.05 m3.05 mPolonium-218

(Radium A)1.3 s1.3 sAstatine-2181.9*10-2 s1.9*10-2 sRadon-2180.240.300.35Others weak

26.8 mLead-214(Radium B)

---0.611.121.751.4 other to 2.43 MeV

19.9 mBismuth-214(Radium C)

---1.6*10-4 sPolonium-214(Radium C’)

Several very weak1.3 mThallium-210(Radium C’’)

0.04721 yLead-210(Radium D)

---5.0 dBismoth-210(Radium E)

0.8-1.2*10-3%138.4 dPolonium-210(Radium F)

---2.4 mThallium-206(Radium E’’)

---StableLead-206

تركیز للیورانیوم في الصخور أعلى إنلھذه الترب حیث التربة وبالتالي على نوع الصخور المكونةكما ،]1989،بھاء الدین[تركیزه في الصخور الناریة فتعتمد على وفرة السلیكات أما ،البركانیة الحامضیة

واضحة وكبیرة في ظھور العنصر بتراكیز اكبر من غیره كما نرى أھمیةوان العمر النصفي للعنصر لھ .ذلك واضحا بالنسبة الى عنصر الرادیوم وتفوق تراكیزه على الرادون للسبب نفسھ

Page 7: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

7

،التي من خاللھا یتم الكشف عن وجود العناصر وتراكیزھا واألجھزةھنالك العدید من الطرق وتحضیره استخدامھفمنھا ما یتمیز بسھولة ،لالستخدام اتوأساسی مبادئ واألجھزةولكل من ھذه الطرق

صعوبة وتعقیدا مثل منظومة الجرمانیوم عالي األكثرالنووي للحالة الصلبة ومنھا األثرمثل كواشف استخداما من منظومة كاشف أسھلمثال ) NaI(كما ویمكن اعتبار كاشف یودید الصودیوم ،النقاوة

،التكلفة ،التحضیر ،آلخر كسھولة االستخدامعن ا تمیزهف خواص ومیزات ولكن لكل كاش. الجرمانیوم . الدقة في الحسابات أو الوفرة

فعند الكشف عن الیورانیوم المنضب الموجود في التربة یمكن استخدام كاشف الجرمانیوم عالي ت العناصر التي كاما ورصد القمم الكامیة لطاقا ألشعةالذي یستخدم التحلیل الطیفي ) HPGe(النقاوة

.تساعدنا في حساب تراكیز العناصر ومن خاللھا نحدد كمیة الیورانیوم المنضب الموجود في التربةرصد لتحدید تركیز الیورانیوم المنضب الموجود في التربة یتطلب أعالهالطریقة المذكورة إن

التي تمثل )2-5(األشكالالتي تظھر بصورة واضحة في نماذج التربة المختارة ) keV 186(الطاقة العائدة ) keV 188(والطاقة) U235(التي تعود للیورانیوم) keV 185.5(التداخل الحاصل بین الطاقة

تركیز القمة الضوئیة إیجادویتم فصل التداخل بین ھاتین الطاقتین من خالل ،)Ra226(لنظیر الرادیوم وطرحھا من التركیز الكلي للقمة الضوئیة للطاقة) U235(نظیر الیورانیوم إلىالعائدة ) keV 205(للطاقة

)186 keV (لنحصل على تركیز الرادیوم)Ra226 ( أي مساھمة الرادیوم في القمة الكامیة)186 keV(، تركیز الیورانیوم إیجادویمكن)U238 (من خالل القمة الضوئیة)92 keV ( إلىالعائدة

لحساب تركیز الیورانیوم المنضب الموجود في 235U/238Uالنسبة إیجادوبھذا یمكن ) Th234(الثوریوم ].UNEP،2000[التربة

نالحظ ) 2-5(األشكال) U235(نظیر الیورانیوم إلىالعائدة ) keV 205(عند البحث عن الطاقة بین ھاتین لذا یمكن فصل التداخل ،النماذج كلبصورة واضحة في روال تظھھذه الطاقة ضعیفة إن

المنحلة من ) keV 242(ة مقدارھا ذو طاق) 214(ز نظیر الرصاصمن خالل حساب تركی الطاقتین Porritt[ )0.935(بثابت مقداره) Pb214(وبعد ضرب تركیز نظیر الرصاص ،)Ra226(نظیر الرادیوم

& Bone،1970[ نحصل على تركیز الرادیوم)Ra226 (أي مساھمة الرادیوم في القمة الكامیة)186 keV(، من القمة الضوئیة الكامیةنطرح تركیز الرادیوم)186 keV (لنحصل على تركیز

) Ra226(نقوم ھنا بفصل التداخل من خالل حساب تركیز الرادیوم إننا أي). U235(الیورانیوم

Page 8: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

8

!¾!! !Œ!2!!!! ƒ!! !! !!!! !! !!! !! ! !!!œ!œ!@! ! ! !¾œ! !•2001>!!

Page 9: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

9

!¾!! !Œ!3!!!! ƒ!! !! !!!! !! !!! !! ! !!!œ!œ!@! ! ! !¾œ! !•2001>!!

Page 10: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

10

]2004،خالد حنین[كاما لنموذج تربة أشعةطیف ) 4(الشكل

Page 11: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

11

] 2008،وآخرونخالد حنین [كاما لنموذج تربة أشعةطیف ) 5(الشكل

Page 12: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

12

وطرحھ من القمة )U235(بدال من حساب تركیز الیورانیوم )keV 186(وطرحھ من القمة الضوئیة ).keV 186(الضوئیة

كاما لنظائر الرادون ھي لیست من أشعةنالحظ بان طاقات ) 2و 1(الجداول إلىعند الرجوع كاما ھو غیر ألشعةلذا فان التحلیل الطیفي ) HPGe(ضمن مدى تحسس كاشف الجرمانیوم عالي النقاوة

).Rn(مناسب لحساب تراكیز الرادونتعتبر من الكواشف المھمة لبساطتھا ) SSNTDS(النووي للحالة الصلبة األثركواشف إن

نموذج أوالكواشف بتماس مع مادة مشعة أوحیث توضع ھذه الرقائق ،ورخص ثمنھا وسھولة استخدامھاسوف تظھر على سطح البلورة بعد معاملتھا ) pits(فان عدد الحفر ،فیھ اإلشعاعيلنشاط یراد حساب ا

وبما ان ھذه ،األخرى احد المحالیل القاشطة أو كیمیائیا بمزیج من حامض الھیدروفلوریك وحامض الخلیكالتلف الناتج واالحتفاظ بمسارات اإلشعاعالكواشف مواد عازلة كھربائیا لذا بمقدورھا تسجیل آثار ضرر

أما. ھذه المسارات للتلف تدل على نوع وطاقة الجسیم الساقط إنحیث ،من اختراق الجسیمات المؤینة لھا2x105(المواد شبھ الموصلة التي تكون مقاومتھا النوعیة قلیلة أوبالنسبة للمعادن Ω.cm ( ال یمكنھا

النووي للحالة الصلبة األثركواشف اي ان . لوفرة االلكترونات فیھا اإلشعاعياالحتفاظ بمسارات التلف للكشف عن الیورانیوم المنضب حیث یوضع الكاشف بتماس مع النموذج المعد والمراد أیضامناسبة تكون

من النموذج بعد ألفامطلقات أوحساب تركیز الیورانیوم المنضب فیھ حیث یقوم الكاشف بتسجیل آثار .خالل استعمال احد المحالیل القاشطة من إظھارھاكواشف التي یسھل ظھورھا على ألفامن رصد انحالالت ) Rn(یمكن حساب تركیز الرادون

المارة خالل ألفاآثار جسیمات إلظھاربعد استعمال احد المحالیل القاشطة النووي للحالة الصلبة األثرفیھ في قدح من زجاج المایكا محكم حیث یوضع النموذج المراد حساب تركیز غاز الرادون ،الكاشف جزء من غاز الرادون یسربالن الوعاء المارنیللي المستخدم في كاشف الجرمانیوم عالي النقاوة (الغلق

ذلك النموذج أعلى) cm 2(من أكثرویوضع الكاشف على مسافة ،)]IAEA،1990[الموجود في النموذج 2( من أكثرتسیر أنالمنطلقة من العناصر المشعة الموجودة في النموذج ال یمكنھا ألفاالن جسیمات

cm ( من غاز الرادون ھالمارة خالل ألفافي الھواء وبذلك نضمن بان الكاشف سوف یسجل جسیمات .القدح الزجاجي أعلىالمتجمع في شفافیة بصریة فائقة مما یسھل مشاھدة اآلثار من خالل الضوء النافذ وانھ ) CR-39(لكاشف إن

الكیمیائیة وبذلك یفقد تلك الخاصیة وتزداد احتمالیة األواصرتنكسر لإلشعاعمترابط المقطع وعند تعرضھ نقصان كما انھ ال یذوب في المحالیل الكیمیائیة القاشطة بل یتحلل ویتفسخ من خالل ،تكوین اآلثار فیھ

كفاءة عالیة على التحسس ) CR-39(ذلك فان لكاشف إلى باإلضافة ،عملیة القشط أثناءسمكھ النوویة المؤینة وفي تحدید تراكیز الرادون والیورانیوم الموجودة في نماذج مختلفة من التربة باإلشعاعات Singh & Virk،1987[، ]Tell et[والدور السكنیة كما جاء في بحوث كل من واألبنیةوالصخور

al.،1994 [ و]Jonsson،1991.[ :االستنتاجات-6

من ) Kev 186(یتم فصل التداخل الحاصل للقمة الضوئیة ) Kev 242(بسبب ظھور الطاقة-1تركیز إیجادبدال من ) Kev 186(تركیز الرادیوم وطرحھ من القمة الضوئیة إیجادخالل

).Kev 186(الضوئیةوطرحھ من القمة ) U235(الیورانیوم

النووي للحالة الصلبة بتماس مع النموذج في حالة حساب النشاط األثرنستخدم كواشف -2 2(من أكثروعند حساب تركیز غاز الرادون یوضع الكاشف على مسافة ،للنموذج اإلشعاعي

cm (النموذج أعلى.

.النووي للحالة الصلبة للكشف عن الرادون األثركواشف أحسنمن ) CR-39( یعتبر كاشف-3

Page 13: 238)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟاو 235)مﻮﯿﻧارﻮﯿﻟا ﻲﺘﻠﺴﻠﺴﺘﻤﻟ …¯راسة نظرية... · 2 ﺮﻤﻌﺑ مﻮﯾرﻮﺛ ﻰﻟإ ًﻻﻮﺤﺘﻣ

13

:المصادر

والجرع اإلشعاعمصادر "ترجمة موسى الجنابي و وھاب احمد محمد ،المتحدة لألممالبرنامج البیئي -.1985 ،"اإلشعاعیة

،ھیئـة المعاھد الفنیة ،"المؤینـة اإلشعاعاتالكشف عـن " ،الكناني،عذاب طاھر و الخفاجي، أسعد -1990.

،لطاقة الذریة العراقیةانظمة ممنشورات ،"المؤینة اإلشعاعاتالوقایة من "،بھاء الدین حسین معروف-1989.

،"األخرىالبیئي بالیورانیوم المنضب والعناصر المشعة اإلشعاعيدراسة التلوث " ،خالد حنین عباس- .2004 ،الجامعة المستنصریة ،كلیة التربیة ،رسالة ماجستیر

مؤتمر ،"كاما للكشف عن الیورانیوم المنضب أشعةدراسة طیف "،، حمد رحمن، علي رزاقخالد حنین- .2008 ،جامعة بابل ،كلیة التربیة الثاني

،"للیورانیوم المنضب في نباتات المناطق الجنوبیة اإلشعاعيقیاس عامل االنتقال " ،كمال عمر عبد اهللا - .2001 ،جامعة بغداد) الھیثم ابن(كلیة التربیة ،رسالة ماجستیر

- IAEA، “The Environmental behavior for Radium “ vol.1، Vienna، 1990.

- HHS 1997a (as adapted from NCRP 1987 Report #93).

- H. Semat، J. Albright، “ Introduction to Atomic and Nuclear Physics “، 5th ed.، 1972.

-M. Eisenbud، “Environmental Radioactivity “، 4th ed. Academic press London، 1997.

-N. Tsouifanidis، “Measurement and detection of Radiation “، MeCrowHill،series in nuclear engineering، 1983.

- R. Porritt، and S. Bone، “Determination of uranium in ore by radiometric samples”، in proceedings of a symposium on the analytical chemistry of uranium and thorium، Sydney، Australian Atomic Energy Commission،1970.

- UNEP، scientific Mission to Kosovo،" Depleted Uranium in Kosovo"،post-conflicted Environment assessment-2000.