مقاله ، پرتوزاي، هسته‌هاي، پرتوزا، پرتوگيري، نيمه‌عمر، هسته‌اي، زنجيره، اتمي، پرتوزايي، انرژي، پرتوهاي

پرتوزا در طبيعت بسيار ناچيز هستند و بدين دليل حائز اهميت نمي‌باشند.
• هسته‌هاي پرتوزاي زنجيره‌اي: دو زنجيره مهم واپاشي هسته‌هاي پرتوزاي اوليه و وابسته به تشكيل زمين عبارتند از 238U و 232Th . زنجيره سوم، 235U يا سري اكتينيم مي‌باشد كه از درصد فراواني ناچيزي برخوردار است. چنانچه هسته‌هاي پرتوزاي توليد شده در اين سه زنجيره درون يك بلور بدون آسيب ديدگي يا به طور كلي بدون هوازدگي باقي بمانند، كليه هسته‌هاي پرتوزاي هريك از اين سه زنجيره در حالت تعادل پرتوزايي پايدار به سر مي‌برند. بعبارت ديگر ميزان پرتوزايي كليه هسته‌هاي پرتوزاي توليد شده در هر زنجيره برابر مي‌باشد.
در ميان هسته‌هاي پرتوزاي توليد شده ، 226Ra از زنجيره واپاشي 238U با نيمه عمر حدود 1600 سال و ساطع كننده پرتوهاي آلفا، به لحاظ مشابهت‌هاي فيزيكي و شيميايي با عنصر كلسيم از درجه اهميت بالايي برخوردار است. همچنين هسته‌ پرتوزاي دختر اين راديوايزوتوپ يعني گاز 222Rn با نيمه عمر 92 ساعت (82/3روز) به لحاظ بي اثر بودن و دختران آن مثل 218Po با نيمه عمر حدود 3 دقيقه و ساتع كردن ذرات آلفا با انرژي بيش از MeV5 به راحتي وارد سيستم تنفسي مي‌شوند و در پرتوگيري داخلي انسان از اين طريق سهم به سزايي دارند. از هسته‌هاي پرتوزاي مهم در زنجيره 232Th مي‌توان به 228Ra با نيمه عمر 8/5 سال و ساطع كننده پرتوهاي بتا، 224Ra با نيمه عمر 6/3 روز و ساطع كننده پرتوهاي آلفا و گاز تورن يا 220Rn با نيمه عمر 6/55 ثانيه و ساطع كننده پرتوهاي آلفا اشاره نمود. هر سه زنجيره 232Th، 235Uو 238U پس از واپاشي‌هاي متوالي در نهايت به ايزوتوپ‌هاي پايدار سرب تبديل مي‌گردند. ( ابراهیم کارخانه ای ، 1381 ، ص 367 )

نمودار زنجيره واپاشي 235U
• زنجيره واپاشي اورانيم و توريم
• نيمه عمر ايزوتوپها با رنگ سبز نمايش داده شده است.
• واپاشي آلفا با فلش قرمز و واپاشي بتا با فلش آبي نمايش داده شده است.

1-7-5 پرتوها و هسته‌هاي پرتوزاي كيهاني: پرتوهاي اوليه با انرژي بالا كه از فضاي كهكشان‌ها به جو زمين يا اتمسفر وارد مي‌شوند، اساساً شامل پروتون‌ها و در حدود 10 درصد 4He مي‌باشند. اين ذرات طي برخوردهاي آبشارگونه با هسته‌هاي موجود، در خلال از دست دادن انرژي به ازاء طي مسافت در كهكشان‌ها و اتمسفر به پروتون و نوترون‌ها و سپس به ميون‌ها تبديل مي‌شوند (پرتوهاي كيهاني ثانويه).
پرتوهاي كيهاني نيز ضمن برخورد و برهمكنش با هسته‌هاي موجود در هوا، آب و خاك، هسته‌هاي پرتوزا توليد مي‌كنند كه اين هسته‌ها پس از ورود به دستگاه تنفسي و سيستم گوارشي باعث پرتوگيري انسان مي‌شوند. مهمترين هسته‌هاي پرتوزاي كيهاني عبارتند از 3H، 7Be، 14Cو 22Na . ميزان پرتوگيري ناشي از پرتوها و هسته‌هاي پرتوزاي كيهاني با افزايش ارتفاع از سطح درياها (سطح مبنا) افزايش مي‌يابد و به ازاء هر 1500 متر ارتفاع از سطح درياها، تقريباً دو برابر مي‌شود. به علاوه، پرتوگيري در منطقه استوا قدري كمتر از مناطق با عرض جغرافيايي بالاتر است.

1-7-5-1 مناطق با پرتوزايي طبيعي بالا:
• مناطق با پرتوزايي طبيعي بالا ناشي از كاني‌زايي اورانيم و توريم
• مناطق با پرتوزايي طبيعي بالا ناشي از ارتفاع زياد
پرتوگيري از منابع پرتوزاي طبيعي:
بنابر اساس اطلاعات ارائه شده توسط كميته علمي سازمان ملل در زمينه اثرات پرتوهاي اتمي، متوسط پرتوگيري هر شخص از منابع پرتوزاي طبيعي معادل 4/2 ميلي سيورت در سال برآورد گرديده است. جدول زير ميانگين پرتوگيري ساليانه يك شخص را بر روي كره زمين ناشي از منابع پرتوزاي طبيعي نشان مي‌دهد. همانگونه كه مشاهده مي‌شود، نيمي از اين پرتوگيري ناشي از استنشاق گاز رادن و مابقي متعلق به پرتوگيري‌هاي داخلي و خارجي ناشي از پرتوها و هسته‌هاي پرتوزاي كيهاني و هسته‌هاي پرتوزاي وابسته به تشكيل زمين (زنجيره‌هاي اورانيم، توريم و هسته پرتوزاي منفرد 40K ) مي‌باشد. در مناطق با پرتوزايي طبيعي بالا، ميزان ياد شده به بيش از دهها برابر افزايش مي‌يابد.

1-7-5-2 منابع پرتوزاي مصنوعي
استفاده صلح‌جويانه از انرژي اتمي بعد از برگزاري اولين كنفرانس بين‌المللي ملل متحد در پائيز سال 1955 ميلادي در ژنو آغاز شد. حال آنكه در ايالات متحده آمريكا و اتحاد جماهير شوروي سابق توليد انرژي هسته‌اي همزمان با كاربرد نظامي آن در سال 1942 ميلادي شناخته شده بود. از آن تاريخ به بعد عملا مواد پرتوزاي مصنوعي به محيط زيست وارد گرديده و تدريجاً كاربرد گوناگون مواد پرتوزاي مصنوعي يا ساخته دست بشر در علوم و فنون مختلف از قبيل پزشكي (تشخيص و درمان)، صنايع (كميت سنجي و پرتونگاري)، تحقيقات، كشاورزي و غيره رو به گسترش نهاده است. در اين بخش به آن دسته از مواد پرتوزا و هسته‌هاي پرتوزاي مصنوعي اشاره مي‌شود كه از ديدگاه حفاظت راديولوژيكي محيط زيست حائز اهميت مي‌باشند. به عبارتي ديگر آن دسته از هسته‌هاي پرتوزا مصنوعي ناشي از كاربرد‌هاي مواد پرتوزا مهم مي‌باشند كه توانسته‌اند به محيط زيست راه يابند و به نحوي جزء آلاينده‌هاي مواد غذائي، آشاميدني و هواي تنفسي موجودات زنده و بويژه انسان محسوب گردند. مهمترين اين منابع عبارتند از:
الف- راكتورهاي اتمي : محصولات شكافت هسته‌اي و همچنين فعال‌سازي بوسيله نوترون، در طي واكنش‌‌هاي هسته‌اي در راكتور‌هاي اتمي توليد مي‌شوند . محصولات شكافت از طريق جذب نوترون بوسيله هسته‌هاي قابل شكافت مانند 235U و 239Pu توليد مي‌شوند. از ميان هسته‌هاي پرتوزاي مهم از ديدگاه راديواكولوژي كه در راكتورهاي اتمي توليد مي‌شوند، مي‌توان به 90Sr و 137Cs به ترتيب با نيمه‌عمرهاي 28 و 30 سال اشاره نمود. از ديگر محصولات عمده شكافت هسته‌اي ميتوان به 131I با نيمه‌عمر 8 روز و 89Sr با نيمه‌عمر 5/50 روز و 91Y با نيمه‌عمر 8/58 روز اشاره نمود.
محصولات فعال‌سازي نوترون نيز خود به دو گروه محصولات خورنده و عناصر ترانس اورانيك تقسيم مي‌شوند. از هسته‌هاي پرتوزاي گروه اول، مي‌توان به 60Co با نيمه‌عمر 3/5 سال و از عناصر ترانس اورانيك به 239Pu با نيمه‌عمر 104*4/2 سال، 230Pu با نيمه‌عمر 8/87 سال، 240Pu با نيمه‌عمر 6563 سال، 231Pu با نيمه‌عمر 9/14 سال و 241Am با نيمه‌عمر 433 سال اشاره نمود. ( ابراهیم کارخانه ای ، 1381 ، ص 369 )
هسته پرتوزاي 134Cs با نيمه‌عمر 752 روز از ديگر محصولات فعال‌سازي مي‌باشد كه ميزان پرتوزائي آن در راكتورهاي هسته‌اي تقريباً معادل نصف پرتوزائي 137Cs مي‌باشد.
در خلال كار عادي نيروگاههاي اتمي كسر كوچكي از مواد پرتوزا از طريق هوا و آب‌هاي خروجي به محيط زيست وارد مي‌شود كه عمدتاً شامل 3H ، 14C ، گازهاي نادر و يد پرتوزا مي‌باشد.

ب- بازفرابري سوخت هسته‌اي : اورانيم و پلوتونيم موجود در سوخت‌هاي هسته‌اي پرتوديده مجدداً در كارخانجات بازفرابري بازيافت مي‌گردند. قبل از جداسازي شيميائي، ميله‌هاي سوخت معمولاً به مدت 4 تا 5 ماه انبار مي‌شوند تا پرتوزائي هسته‌هاي پرتوزاي با نيمه‌عمر كوتاه مانند 131I ، كاهش يابد. بنابراين در اينگونه كارخانجات، پسمان اصلي از نوع مايع بوده و معمولاً شامل هسته‌هاي پرتوزاي با نيمه‌عمر بلند مانند 137Cs ، 90Sr ، 3H مي‌باشد. ميزان پرتوگيري ناشي از فعاليت اينگونه كارخانجات به مراتب بيشتر از مراحل ديگر چرخه سوخت هسته‌اي است.
ج- ريزش ناشي از حوادث : بهره‌برداري از انرژي هسته‌اي در رشته‌هاي گوناگون بدون حادثه نبوده است. تعدادي از اينگونه حوادث كه باعث پخش مواد پرتوزا به محيط زيست گرديده‌اند عبارتند از: انفجارات اتمي، متلاشي شدن ماهواره‌ها در فضا، انفجار در راكتورهاي اتمي و از جمله وقوع حادثه در نيروگاه اتمي چرنوبيل . در سال 1986 ميلادي، نابود شدن زيردريائيهاي اتمي و انفجار در ظروف پسمان حاوي مواد پرتوزا ، به دنبال وقوع حادثه فوق، هسته‌هاي پرتوزايي نظير 95Zr ، 144Ce،131I ، 137Cs ، 89Sr ، 90Sr ، 238Pu ، 239Pu ، 241Am به سطح زمين ريزش كرده‌اند .
منابع ديگر: تخليه پسمانهاي مايع ناشي از فعاليت كارخانجات بازفرابري سوخت هسته‌اي، يكي از مهمترين منابع پرتوزاي مصنوعي آلاينده محيط زيست محسوب مي‌گردد. به علاوه، هسته‌هاي پرتوزاي مورد استفاده در صنايع،‌ پزشكي و غيره نيز جزء آلاينده‌هاي پرتوزا در محيط زيست مي‌باشند. هسته‌هاي پرتوزاي مورد مصرف براي اين مقاصد، نظير 99mTc و 131I داراي نيمه‌عمر كوتاه هستند.
پرتوگيري از منابع پرتوزاي مصنوعي: مواد پرتوزاي مصنوعي مي‌توانند از راه‌ها و مسيرهاي مختلف به محيط زيست وارد شده شده و نهايتاً انسان را در معرض پرتوگيري خود قرار دهند. اينگونه مواد، بسته به نوع منبع اوليه پرتوزا و محل آن، مي‌توانند از طريق مختلف به انسان سرايت نمايند. در زير باختصار به شرح بعضي از اين مسيرها پرداخته مي‌شود.
• پخش اتمسفري: در صورتي كه منابع پرتوزاي مصنوعي اوليه ناشي از آزمايشات مربوط به انفجارات اتمي، حوادث بزرگ در نيروگاه‌هاي اتمي يا كارخانجات بازفرابري و غيره باشد، مواد پرتوزا از طريق پراكندگي در اتمسفر، نشست و توزيع مجدد مواد پرتوزا در محيط مي‌توانند باعث پرتوگيري داخلي و خارجي گردند. شدت پرتوگيري‌‌ها، به شرايط جوي زمان حادثه يا انفجار و عوامل ديگر از قبيل رقيق شدن حاصل از جابجايي توده ابر توليد شده، نشست برروي منابع غذايي، آشاميدني بستگي دارد.
• منابع و توزيع مواد پرتوزا در محيط دريا: مواد پرتوزا مي‌توانند از طريق اتمسفر بر سطح درياها ريزش نمايند و يا اينكه مستقيماً از طريق تاسيسات هسته‌اي به محيط دريا راه يابند. اين مواد پس از طي مسيرهاي مختلف در محيط دريا و از طريق پخش و توزيع افقي و عمودي در اين محيط، به زنجيره غذايي انسان راه مي‌يابند. اين امر در نهايت مي‌تواند باعث پرتوگيري داخلي انسان از طريق بلع (مصرف آب و مواد غذايي دريايي) و پرتوگيري خارجي گردد. بديهي است كه عوامل انتقال از آب به رسوبات، ماهيان و غيره و همچنين عوامل پخش در مسير، نقش اصلي را در چرخه انتقال ايفا مي‌نمايند.
• انتقال مواد پرتوزا از اكوسيستم كشاورزي: اكوسيستم كشاورزي شامل آن قسمت از محيط مي‌شود كه مورد استفاده انسان براي توليد منظم مواد غذايي است و دربرگيرنده‌ي زمين، محصول و حيوانات محلي كه از اين محصول تغذيه مي‌نمايند، مي‌شود. به دليل آنكه اين سيستم در معرض اتمسفر قرار دارد، لذا آلودگي‌هاي مواد پرتوزا از منابع مختلف مي‌تواند بطور مستقيم و از طريق نشست خشك مواد پرتوزا و يا از طريق باران، برف و غيره وارد آن شود. مواد پرتوزاي ياد شده مي‌‌توانند بدين ترتيب باعث پرتوگيري داخلي و يا خارجي و يا هر دو شوند. هسته‌هاي پرتوزاي مصنوعي در اين اكوسيستم و يا از طريق مصرف گوشت و شير حيوانات اهلي، به بدن انسان راه مي‌يابند.
• انتقال مواد پرتوزا از طريق اكوسيستم‌هاي آب شيرين: اين سيستم شامل آب درياچه‌ها، رودخانه‌ها و ديگر آب‌هاي سطحي مي‌شود. منابع آلاينده پرتوزاي مصنوعي مي‌توانند از طريق نشست مستقيم (بار اوليه) و يا به وسيله عمل تمركز و حمل و انتقال به وسيله آب‌هاي سطحي (بار ثانويه) به اين اكوسيستم راه يابند.
• انتقال مواد پرتوزا از طريق مصرف مواد غذايي و آشاميدني: پرتوگيري ناشي از هسته‌هاي پرتوزاي مصنوعي و از طريق مصرف مواد غذايي و آشاميدني، بر پايه غلظت هسته‌هاي پرتوزاي مورد نظر در بافت‌هي مختلف، نوع و انرژي پرتو، نيمه‌عمر بيولوژيكي و رفتار متابوليك هسته‌ پرتوزاي مورد نظر و هسته‌هاي پرتوزاي دختر و خصوصيات آنها تعيين مي‌گردد.
بديهي است كه ميزان مصرف ماده غذايي، غلظت هسته‌هاي پرتوزا در ماده غذايي و يا آشاميدني و ضريب دُز، نقش اساسي را در اين رابطه ايفا مي‌نمايند . آلودگي مواد غذايي به وسيله مواد پرتوزا را مي‌توان بر پايه مدل‌هاي محاسباتي تنظيم شده براي شرايط حاكم در منطقه مورد نظر پيش‌بيني كرد. نظارت بر ميزان پرتوزايي در مواد غذايي به تدريج به بهبود مدل و براي رسيدن به تصويري قابل اعتماد از مسيرهاي مختلف پرتوگيري كمك مي‌نمايد. گروه‌هاي مواد غذايي كه انتظار مي‌رود در وضعيت حوادث هسته‌اي (ريزش مواد پرتوزا در اتمسفر) به طور وسيعي آلوده گردند عبارتند از: شير، گوشت، حبوبات، سبزيجات و ميوه، ماهي و قارچ.

فصل دوم :
ادبیات و پیشینه تحقیق

2 -1 مقدمه
این قسمت در برگیرنده حاصل کندوکاوها ، درباره موضوع است . این کنکاش در کتاب ها ، مقاله ها ، گزارش پژوهش ها و پایان نامه ها در سایت ها و کتابخانه هاست . به سخن دیگر ، در برگیرنده اطلاعات مهمی است که خواننده را با نوشته ها و پژوهش های دانشگاهی و سازمانی دیگران در زمینه مسأله پژوهش آشنا می کند . اساس یک پژوهش علمی ، بر آگاهی های مهم در حوزه موضوع پژوهش استوار است . این شناخت ها و آگاهی ها ، توسط پژوهشگران قبلی در محیط های دانشگاهی و سازمانی فراهم آید . در اینجا سابقه و تاریخچه اجلاس ها و کنفرانس های زیست محیطی همچنین بررسی سابقه انجام ارزیابی های زیست محیطی و مطالعات انجام شده جهت تدوین دستورالعملها و الگوهای انجام ارزیابی زیست محیطی، سابقه الزامات قانونی و رهنمودهای ارزیابی زیست محیطی کشورهای مختلف جهان مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد.
هر پژوهش علمی که انجام می گیرد باید بر پایه ، ارکان و نتیجه های پژوهش های پیشین استوار باشد . و پژوهشگر باید سعی کند مرتبط ترین ، اصیل ترین ، به روز ترین و مستندترین دستاوردهای پژوهش های نظری – کاربردی قبلی را شناسایی کند و دریابد که دیگران تا چه مرحله ای مسأله پژوهش مورد نظر او را بررسی کرده اند یا به آن نزدیک شده اند . به سخن دیگر چه بعدهایی از مسأله پژوهش که می خواهد انجام شود توسط دیگران بررسی شده و چه بخش هایی نشده است . که در این تحقیق برای این کار از منابع زیر استفاده شده است :
• کتاب ها و مجله های تخصصی
• سایت های تخصصی در شبکه اینترنت
• پایان نامه های انجام شده

2 – 2 مروری بر تحقیقات پیشین
پس از انتخاب موضوع و مسأله خود برای شناخت دقیق تر آنها ، در جستجوی منابع علمی و گزارش پژوهش های انجام گرفته درباره موضوع و مسأله برآمده و به منظور آگاهی و اطمینان از طرح به جستجوی کلی پرداختم .

2 – 2 – 1 پژوهش های داخلی
1 . آقای کرامت الله جوکار در مقاله ای با عنوان مدل سازی آلودگی حرارتی نیروگاه اتمی بوشهر که در ششمین همایش ملی انرژی در خردادماه سال 1386 برگزار شد به بررسی موضوع پرداخته و بیان داشتند که ؛ نیروگاه های هسته ای همواره موجب رها سازی مقادیری مواد رادیواکتیو به صورت گاز ، مایع و جامد در محیط زیست می شود آ از این مواد رادیواکتیو اشعه هایی ساتع می گردد که اگر بر نسوج زنده برخورد کنند سیبب تجزیه ، تلاشی و انهدام این نسوج می شوند ، بنابراین اگر محیط زیست آلوده به این مواد باشد ، این مواد یا از برخورد مستقیم و یا غیر مستقیم از طریق تنفس و تغذیه وارد ارگان های مختلف موجود زنده می شوند و در نتیجه در کوتاه مدت و یا دراز مدت ارگان های حیاتی موجود زنده را به انهدام کشانده و زود یا دیر موجود زنده به بیماری یا مرگ گرفتار می شود . گرمای ناشی از خنک کردن کندانسورها نیز می تواند به عنوان آلودگی حرارتی موجب تغییراتی در سیستم بیولوژیکی گردد . در رآکتورهای آب تحت فشار (PWR) همانند سایر راکتورها مسئله جلوگیری از پخش مواد پرتوزا در فضای ساختمان رآکتور و محیط زیست موضوعی اساسی است . در چارچوب این مقاله به لحاظ اهمیت ، تنها ساختمان جت آب گرم خروجی از کندانسور در دریا برای بدترین شرایط به کمک نرم افزار fluent تحلیل گردیده که با شبیه سازی شرایط کاری رآکتور ، رفتار آب گرم در دریا و همچنین زمان تعادل در محدوده ای از منطقه خروجی ساختمان تعیین می گردد .
2. آقای محمد رضا طاهری در مقاله ای تحت عنوان بررسی منابع آلوده کننده دریای خلیج فارس و ارزیابی آثار و پیامدهای زیست محیطی آن ، به موارد چندی اشاره دارد . محیط زیست دریایی به سبب اینکه از عناصر بسیار گوناگونی تشکیل شده است در برابر مواد خارجی که به عمد یا غیر عمد به آن وارد می شود بسیار آسیب پذیر است . در نزدیکی سواحل تنوع زیستی چشمگیرتر است زیرا از مواد غذایی غنی برخوردار است که از طریق رودخانه ها به دریا ریخته می شوند که این مواد بدون احتساب نتایج فعالیت های انسان است . خلیج فارس ب دلیل شرایط اقلیمی ویژه حاکم بر آن بسیار شکننده و آسیب پذیر است و ورود کمترین آلاینده به داخل دریا اثرات مخربی بر روی سلامت آبزیان و موجودات آن دارد . خلاصه کلام این که ، میزان آلودگی خلیج فارس 47 برابر آلودگی متوسط محیط برآورده شده است که نیمی از آن مربوط به تردد نفتکش ها و کشتی های تجاری است . مطالعات انجام یافته نشان داده است حفاظت در برابر آلودگی نفتی در صدر اولویت های زیست محیطی برای این منطقه شناخته می شود .
3.آقای مجید مخدوم استاد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران در مقاله ای با نام چهار نکته در ارزیابی اثرات توسعه ، که در نشریه علمی محیط و توسعه ، سال دوم ، شماره سوم ، زمستان 1387 چاپ شده است ، مروری بر ارزیابی اثرات توسعه و یا به عبارت روشن تر ، ارزیابی نشانزدهای محیط زیستی داشته که نشان می دهد هنوز در کشور ما روی برخی از معانی و مفاهیم تناقض هایی در آرا وجود دارد . هم چنین نشانزدهایی چند در محیط زیست به خاطر به کارگیری تکنولوژی های نوین بروز می کند که اغلب ما از آن بی خبریم . در این مقاله کوشش شده است در چهار نکته تناقض

تکه های دیگری از این پایان نامه را می توانید

در شماره بندی فوق بخوانید

متن کامل پایان نامه ها در سایت homatez.com موجود است

You may also like...