بررسي پرتوزايي محيطي در كلوخه‌هاي سنگ آهن شمس‌آباد اراك، ايران

Investigation of environmental radioactivity in Iron ore of Shams Abad in Arak, Iran

زمينه و هدف: هسته­ هاي پرتوزا در محيط اطراف ما به صورت طبيعي و مصنوعي وجود داشته و همه انسان­ ها خواسته يا ناخواسته در معرض تابش ­هاي هسته ­اي قرار دارند. مقدار هسته­ هاي پرتوزا در محيط بستگي به نوع خاك، سنگ و شرايط جغرافيايي دارد. يكي از راه­ هاي انتقال مواد پرتوزا به محيط­ هاي مسكوني استفاده از مواد معدني براي توليد محصولات مورد نياز بشر مي ­باشد. بنابراين مطالعه پرتوزايي معادن از اهميت خاصي برخوردار است. روش بررسي: در اين پژوهش 12 نمونه سنگ آهن از معدن شمس ­آباد اراك مورد مطالعه قرار گرفتند. نمونه ­ها بعد از جمع ­آوري از محيط، به روش تصادفي و بر مبناي رنگ در آزمايشگاه كاني شناسي مورد شناسايي قرار گرفته و نوع كاني و تركيب آن­ها مشخص گرديد. فعاليت ويژه هسته­ هاي پرتوزاي طبيعي با استفاده از روش بيناب­ نمايي گاما و با استفاده از آشكارساز فوق خالص ژرمانيومي (HPGe) مدل GCD30195 با بازدهي نسبي 30% تعيين گرديد. مقدار فعاليت معادل راديوم، شاخص خطرپذيري داخلي و خارجي و آهنگ دوز جذبي براي كليه نمونه ­ها محاسبه شد. يافته‌ها: فعاليت ويژه هسته هاي پرتوزاي 226Ra، 232Th و 40K بر حسب Bqkg-1 در اين نمونه ­ها به ترتيب از: 0/53±9/39 تا 1/84±271/7، 1/68> تا 1/22±60/98 و 2/14±25/34 تا 6/47±800/03 تغيير مي­ كنـد. ميزان آهنگ دوز جذبي در نمونه­ ها برحسب nGyh-1 از 6/56 تا 136/81 متغير مي­ باشد. هم­چنين ميزان شاخص خطرپذيري داخلي و خارجي در نمونه­ هاي به ترتيب از : 0/06 تا 1/53 و 0/03 تا 0/80 به دست آمد. بحث و نتيجه‌گيري: بيشينه فعاليت معادل راديوم Raeq در نمونه ليمونيت به ميزان Bqkg-296/180 به دست آمد كه پايين ­تر از حداكثر ميزان مجاز اعلام شده (Bqkg-1370) مي ­باشد. شاخص خطرپذيري داخلي و خارجي براي كليه نمونه ­ها به استثناي سنگ آهن ليمونيت با كد L2 كمتر از حداكثر ميزان مجاز مي­ باشد. استفاده از مواد معدني اين معدن خطري براي كاركنان و مصرف كنندگان بعدي ايجاد نمي­ كند.

Background and Objective: There are natural and artificial radionuclides in the environment, and the humans, wanted or unwanted, are exposed to nuclear radiation. Amount of radionuclides in the environment depends on soil type, rock and geographical situation. One of the ways for radionuclides transfer tohumans is application of inorganic material for production of necessary products. Thereforestudy of radioactivity of mines is very important. Method: In this research, 12 samples of Iron Ore of Shams Abad Iron mine have been studied. The samples were collected randomly according to color and identified type of composition in a mineralogy laboratory. The specific activities of natural radionuclides were determined using gamma ray spectrometry method, employing a high purity germanium detector (HPGe) model GCD30195 with 30% relative efficiency. Radium equivalent (Raeq), internal and external hazard indices (Hin and Hex), internal and external annual absorbed dose and absorbed dose rate for all samples were calculated. Conclusion: The activity concentration of 226Ra, 232Th and 40K in these samples varied from 9.39±0.53 to 271.70±1.84, <1.68 to 60.98±1.22 and 25.34±2.14 to 800.03±6.47 in Bqkg-1 respectively. Raeq, Hin, Hex and absorbed dose rate were calculated for all samples. The maximum Raeq was obtained to be 296.80 Bqkg-1 in limonite samples, which is lower than permissible values (370Bqkg-1). The absorbed dose rate in samples was calculated and varied from 6.56 to 136.81 in nGyh-1. Hin and Hex of samples were obtained to be in the range of 0.06 to 1.53 and 0.03 to 0.80 respectively. In all samples, except for limonite specimen, Hin and Hex are lower than 1 which shows no consequences for people health.