Microsoft Word - 191-200 191 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 لنماذج من تربة مدينة بغداد 7 -قياس الفعالية االشعاعية لنظير البريليوم باستعمال مطيافية أشعة كاما ناز طلب جارهللا علي كاظم تقي لينا مجيد حيدر رفاه اسماعيل نوري جامعة بغداد )/ابن الھيثم(كلية التربية للعلوم الصرفة /قسم الفيزياء 2014حزيران 2قبل البحث 2014شباط 8استلم البحث ةصالخال ، في بيئة مدينة بغداد (تربة سطحية) ، 7- تناولت ھذه الدراسة حساب الفعالية اإلشعاعية النوعية لنظير البريليوم باستعمال تقنية مطيافية اشعة كاما. جمعت أحدى وعشرون أنموذجآ من تربة مدينة بغداد من جانبي الرصافة و الكرخ موزعة بالشكل االتي سبعة نماذج . (.G.P.S)من جانب الرصافة وأربعة عشر أنموذجآ من جانب الكرخ التي ثبتت إحداثياتھا باستعمال جھاز 50ذي كفاءة ( (HPGe)جرمانيوم عالي النقاوة ، مع كاشف ال (DSA 2000)استعملت منظومة مطيافية أشعة كاما نوع . Co60) للمصدرkeV 1332بالنسبة للطاقة( (keV 2.2)) وقدرة تحليل % لجانبي الرصافة و الكرخ تتراوح بين من مدينة بغداد في التربة السطحية 7-كانت قيم الفعالية النوعية لنظير البريليوم Bq/kg (B.D.L.-32.8276.636) لتربة الرصافة،و بالنسبة(B.D.L.-23.660 3.703) Bq/kg بالنسبة لتربة ) Bq/kg )32.8276.636لتربة مدينة بغداد في جانبي الرصافة والكرخ فقد كانت 7 - اما معدل نظير البريليوم الكرخ. ) على التوالي.Bq/kg )23.660 3.703و وھي أعلى من المعدالت 7-البريليوم لنظير فعالية نوعيةوبينت النتائج ان معظم العينات المأخوذة تحتوي على الطبيعية المعتمدة دوليا وسبب ذلك يعود الى سقوط الغبار الجوي الناتج من التفاعالت الشمسية. .7-النوعية ,البريليوم:االشعة الكونية, النشاط االشعاعي,الفعالية الكلمات المفتاحية 192 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 المقدمة تحتوي االرض على العديد من المصادر المشعة التي أضمحلت مع مرور الزمن المقدر بعمر االرض (حوالي اربعة االف مليون سنة), أن ماتبقى من مصادر مشعة على االرض الى يومنا ھذا البد ان يزيد عمرنصفه على عمر االرض , ھذا سمى بالمصادر االرضية الرئيسة. اما ما يوجد في الوقت الحالي من مواد مشعة بأعمار نصف تقل كثيرا عن عمر النوع ي االرض التي تسمى بالثانوية فھي مشتقة بصورة مختلفة من المصادر الرئيسة او من االشعة الكونية . وتصنف المصادر لمنفردة والسالسل. فبالنسبة للمصادر االرضية المنفردة لھا المشعة االرضية حسب صفاتھا الفيزيائية الى صنفين ھما ا مصدران االول ماينتج من تفاعل االشعة الكونية مع العناصر الطبيعية المستقرة , والثاني من مكونات قشرة االرض من ] .1العناصر التي لھا عمر نصف يزيد على عمر االرض [ فضاء الخارجي والمنبعثة من الكواكب والشمس التي تسمى باالشعة الكونية واالشعة الكونية ھي االشعة القادمة من ال %1دقائق الفا وااللكترونات ، %10بروتونات ، %89) وتشمل ھذه االشعة primary cosmic radiationالبدائية ( -والكاربون 3-التريتيوم نظائر آخرى. تتفاعل االشعة الكونية االولية مع مكونات الھواء مكونة نظائر مشعة مثل ] .2[ -7والبريليوم 14 من النويدات المشعة ذات المنشأ الكوني ويتفاعل مع النتروجين واالوكسجين وفعاليته الطبيعية ھي 7-ان البريليوم 0.01Bq/ kg)على تغيرات النشاط الشمسي ولتقدير عمر عينات الجليد في القطب الشمالي والجنوبي ً), كما يعد مؤشرا . ]53.3day ]3)واالنھار الجليدية ويتكون نتيجة لالنشطار النووي وعمر النصف له ھو( الجزء العملي باستعمال الطريقة النسبية من كماً ونوعاً باستعمال طريقة معايرة الطاقة ومن ثم تحديد تركيزه 7-يتضمن قياس البريليوم العائدة لھذا النظير. (478keV)وباألعتماد على الطاقة Eu152خالل المقارنة مع المصدر القياسي جمع العينات- ا جمعت نماذج تربة سطحية من مناطق مختلفة من مدينة بغداد ، سبعة نماذج من جانب الرصافة ، وأربعة عشر أنموذجاً ) 1والمثبتة في الجدولين GPS (Global Positioning System ).سجلت إحداثياتھا باستخدام جھاز (من جانب الكرخ ) على التوالي. 2و ( ), بعد تأكيد عدم cm)0-3وبعمق (2m)جمعت العينات الترابية من مواقع مختلفة لمدينة بغداد بمساحة دائرية بقطر . Technical Associates USA مول والمصنوع من شركة المح BUG-1)وجود مصادر تلوث باستخدام جھاز ( تحضير العينات - ب كون ھذا الحجم يمثل (200μm)مدة ساعتين ، وتغربل بمنخل حجم C)o(80بعد جمع العينات الترابية جففت بدرجة متوسط حجوم عوالق الھواء تقريباً . التحليل باستعمال مطيافية أشعة كاما - ج استعملت منظومة تحليل أطياف اشعة كاما لقياس النشاط االشعاعي في النماذج وتتكون ھذه المنظومة من كاشف , وقدرة تحليل (50%) (Efficiency)، ھو من كواشف المواد شبه الموصلة ذي كفاية (HPGe)الجرمانيوم )Resolution ((2.2keV) 1332بالنسبة للطاقةkeV) للمصدر (Co)60( اشف محاط بجدار من الرصاص بسمك , الك (10cm) لتقليل الخلفية اإلشعاعية فضآل عن عمل حاوية تحيط بالبلورة مكونة من ثالث طبقات من األلمنيوم والكادميوم لكل طبقة . (1mm)والحديد بسمك جھز الفولتية م ,Digital Spectrum Analyzer (DSA)فضآل عن ذلك تحتوي المنظومة على المحلل الطيفي الرقمي استقرارية الطيف. العالية و منظم ] : 4لكل أنموذج في ضوء المعادلة اآلتية [ (dps)حسبت الفعالية االشعاعية dps ∗ ∗ -----------(1) إذ ان: (cps). صافي مساحة الذروة للطاقة المختارة : () . كفاية الكاشف للطاقة المختارة: 193 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 )(I . الشدة النسبية ألشعة كاما من جداول خاصة بھا : (w) . (بالكغم) وزن األنموذج: حسبت الخلفية اإلشعاعية في منطقة عمل المنظومة وإجراء قياسات النشاط اإلشعاعي للنماذج ، إذ وضع وعاء مارنيللي فارغ وسجل طيف أشعة كاما ومعرفة الطاقات التي يمكن أن تسقط على الكاشف فضآل عن معرفة المساحة تحت المنحني الخلفية (1)قراءات المسجلة للنماذج وللطاقة نفسھا . ويمثل الشكل للذروة للطاقة المستخدمة لغرض طرح ھذا العدد من ال اإلشعاعية المسجلة في منطقة العمل. , إذ وضع المصدر (2)والموضح طيفه بالشكل Eu152اما معايرة الطاقة لمنظومة القياس فقد تمت باستخدام مصدر وبفعالية (1/1/1990)بعد خلطه مع اإلسمنت ؛ إنتاج ) 1Literسعة ( Mernelli Beakerالقياسي في وعاء مارنيلي (236Bq/kg) (10000) في بداية اإلنتاج. وكان زمن القياس المختار Sec وكانت الفعالية النوعية عند بدء القياس . (106 Bq/kg) كما حسبت كفاية الكاشف بأستعمال مصدر .Eu152 5[ باستخدام المعادلة اآلتية ذي الطاقات المتعددة:[ ε ∗ ∗ 100%-----------(2) إذ أن : cps).صافي مساحة الذروة للطاقة المختارة :( (I) . تمثل الشدة النسبية لكل طاقة من طاقات المصدر المشع: (dps) يمثل النشاط اإلشعاعي وھو التحلل لكل ثانية(Disintegration per second) للمصدر القياسي المستعمل وھو . يمثل فعاليته عند القياس النتائج والمناقشة في النماذج الترابية لمدينة بغداد في جانبي الرصافة و 7-استحصلت نتائج قياسات الفعالية النوعية لنظير البريليوم .keV(478) لھذا النظير عند الطاقة Bq/kg (11.212)وكان معدل حد الكشف لمنظومة القياس المستعملة ، الكرخ ھي قيمة أعلى لنماذج التربة لمدينة بغداد في جانب الرصافة فكانت 7-لنظير البريليوم النوعية الفعالية (3) يبين الجدول (65.866 8.826) Bq/kg عند النقطةR7 ) اما المناطقR1,R3,R4,&R5 فكانت النتائج (B.D.L. و يبين الجدول , (4.789 37.415)النوعية الفعالية فكانت أعلى قيمة لمستويات الكرخ لنماذج تربة 7-قيم الفعالية النوعية للبريليوم )4( Bq/kg عند النقطةK13 كمابينت النتائج B.D.L. لبعض المناطق وھي(K1,K2,K4,K6,K8 &K11) . Bq/kو ) Bq/kg )32.8276.636لمدينة بغداد في جانبي الرصافة والكرخ فقد كانت 7 -اما معدل نظير البريليوم )23.660 3.703.على التوالي ( و الرصافة بجانبيھا االعتيادية أعلى من ھي بالنسبة لھذا النظير بغداد لمدينة اإلشعاعية الخلفية أن ذلك من نستنتج سقوط الغبار الجوي (المتساقطات الجوية الناتجة من التفاعالت الشمسية )والتغيرات التي حدثت الكرخ, وذلك بسبب للغالف الجوي بسبب ماتعرضت له بغداد خالل المدة الماضية ووجود مؤثرات حرارية سلبية, مثل المولدات عملت على . [3]على تغيرات نشاط الشمس ًتغير كثافة ھذا الغالف وھذا يعد مؤشرا ومن المعروف ان ھذا النظير ينتج نتيجة للنشاط الشمسي وتفاعالت الجسيمات النووية الكونية مع طبقة الغالف على حدوث ھذا النشاط ًجيدا ً) فانه يعد مؤشرا53.3dayالجوي وعلى الرغم من عمر النصف القصير لھذا النظير( ]. 6الشمسي [ للمناطق المدروسة في جانبي الرصافه والكرخ 7-لمتابعة تراكيز نظير البريليوم ) توضيحا4) و(3تمثل االشكال ( طيف أشعة كاما فتوضح (6)و (5)على التوالي في مدينة بغداد التي تم الحصول عليھا في ھذه الدراسة , أما االشكال .قياس ألحد النماذج لجانبي الرصافة والكرخ من بغدادال المسجل بمنظومة المصادر ،تقييم (2011)احمد ,حسن حيدر ، زكي عبد الجبار ، محمود, مربط عمر ،محمد, جبر ھادي ومنعم, تغريد نافع، -1 .6-2،18، 3النشاط االشعاعي لمناطق منتخبة في محافظتي واسط واالنبار، مجلة كلية مدينة العلم الجامعة, 194 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 في العراق" ,المؤتمر العلمي عن اثار استعمال أسلحة ), "النشاط االشعاعي الطبيعي 2000معروف بھاء الدين , ( -2 اذار.27-26 اليورانيوم على االنسان والبيئة في العراق , وزارة التعليم العالي والبحث العلمي ,بغداد من الفترة ), 1991كاظم , عوض ھادي ، ذيب ,محمود انور ،عبد الرزاق, محي الدين بھجت والراوي, انيس مالك ،( -3 النظرية في الكيمياء النووية العملية ,مطبعة دار الحكمة للطباعة والنشر . االساسيات 4- -Al-Jobori, S.M.; AL-Taii, A.A.F.; Mohammed, F.M. and Abass, M.R. (2013) Natural and Contaminated Radioactive Iisotopes in Soils of Salah Aldeen, Iraq,Pure Sciences,39(1):98-107. 5- Genie (2000), Customization Tools Manual, Canberra Industries Inc., USA, 2001. ،قياس وتوصيف النشاط االشعاعي الطبيعي والصناعي النھار (2011)الحميد, ھبة مصدق سالم عبد الرزاق ، -6 ورواسب واسماك واھوار جنوبي العراق ,اطروحة ماجستير ,جامعة بغداد. وأحداثيتھا الرصافة جانب في سطحية تربة نماذج منھا جمعت التي ناطقالم :)1( جدول رقم اسم المنطقة رقم ورمز األنموذج (Km) اإلحداثيات R1 Y = 77415 X = 55129 .جسر ديالى -1 R2 Y = 78209 X = 54010 .الزعفرانية -2 R3 Y = 86480 X = 50395 .زيونة -3 R4 Y = 88920 X = 47540 .المسبح/ الكرادة -4 – التربية كلية/ األعظمية -5 الھيثم. ابن R5 Y = 92120 X = 41120 R6 Y = 89572 X = 51543 .البلديات -6 السمكة سبع ابكار/سوق -7 R7 Y = 96539 X = 40637 195 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 واحداثيتھا الكرخ جانب في سطحية تربة نماذج جمعت منھا التي المناطق :)2(رقم جدول )Kmاإلحداثيات ( األنموذجرقم ورمز اسم المنطقة K1 Y = 93180 X = 37671 .الكاظمية/ شارع الصناعة -1 K2 Y = 98404 X = 36667 .معھد النفط العربي -2 K3 Y = 89670 X = 41389 .الشالجية/ ساحة الساعة 3- K4 Y = 92990 X = 34712 .الشعلة/ بوابة الشعلة -4 K5 Y = 94250 X = 36167 .بغداد الشماليةبوابة -5 رب -6 امع ق اج ج الح الح ص اإلسكان./ خزعل K6 Y = 89584 X = 38535 ة/ -7 امع الغزالي قرب ج .الرسول K7 Y = 88220 X = 32277 ة/ -8 أ العامري داخل ملج .العامرية K8 Y = 84432 X = 33025 رب -9 ة/ ق أ العامري ملج . العامرية K9 Y = 84442 X = 33036 محمد جامع قرب الجھاد/10- . هللا رسول K10 Y = 80470 X = 34664 وك/-11 رب اليرم اطع ق تق . الضباط نادي K11 Y = 84653 X = 38600 اطع -12 ان 14تق / رمض .المنصور K12 Y = 87529 X = 38332 عمر جامع قرب االعالم/13- . الخطاب بن K13 Y = 78717 X = 37797 K14 Y = 90280 X = 37213 الحرية/نواب الضباط -14 الرصافة جانب في سطحية تربة لنماذج 7-لنظير البريليوم النوعية الفعالية :)3جدول رقم ( الموقع رمز األنموذج (Bq/kg) الفعالية النوعية .R1 B.D.L .جسر ديالى -1 R2 19.947  5.092 .الزعفرانية -2 .R3 B.D.L .زيونة -3 .R4 B.D.L .المسبح/ الكرادة -4 – التربية كلية/ األعظمية -5 الھيثم. ابن R5 B.D.L. R6 12.668  5.99 .البلديات -6 R7 65.866 8.826 السمكة سبع ابكار/سوق -7 32.8276.636 المعدل 196 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 الكرخ جانب في سطحية تربة نماذجل 7-) : الفعالية النوعية لنظير البريليوم4جدول رقم ( D.L .B) تحت مستوى التحسس :Below detection limited( ) :طيف الخلفية اإلشعاعية المسجلة بمنظومة قياس كاشف الجرمانيوم عالي النقاوة في منطقة العمل1شكل رقم ( رمز الموقع األنموذج الفعالية النوعية (Bq/kg) .K1 B.D.L .الكاظمية/ شارع الصناعة -1 K2 B.D.L .معھد النفط العربي -2 K3 15.047 3.285 .الشالجية/ ساحة الساعة 3- .K4 B.D.L .الشعلة/ بوابة الشعلة -4 K5 17.287  2.24 .بوابة بغداد الشمالية -5 صالح الحاج جامع االسكان/قرب -6 . خزعل K6 B.D.L. K7 21.2113.09 .قرب جامع الرسول الغزالية/ -7 .K8 B.D.L .داخل ملجأ العامرية العامرية/ -8 K9 16.819 1.900 . العامرية ملجأ العامرية/ قرب -9 رسول محمد جامع قرب الجھاد/10- . هللا K10 17.884 5.053 وك/-11 رب اليرم اطع ق ادي تق ن . الضباط K11 B.D.L. K12 30.896  4.630 .المنصور/ رمضان 14تقاطع -12 الم/13- رب االع امع ق ر ج ن عم ب . الخطاب K13 37.415 4.789 K14 32.724  4.640 الحرية/نواب الضباط -14 3.703 23.660 المعدل 197 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 الخاص بمعايرة الطاقة لمنظومة القياس Eu152 ): طيف نظير2شكل رقم ( الرصافة جانب في السطحية لنماذج التربة) keV (478الطاقة عند 7 – البريليوم لنظير النوعية : الفعالية (3)شكل رقم لمدينة بغداد 0 10 20 30 40 50 60 70 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 0 19.947 0 0 0 12.688 65.866 B q /K g ة عي نو ال ية عال لف ا رقم ورمز األنموذج 198 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 الكرخ جانب في السطحية لنماذج التربة ) keV(478 الطاقة عند 7– البريليوم لنظير النوعيـة الفعالية : (4)رقم شكل لمدينة بغداد (الزعفرانية) R2طيف أشعة كاما المسجل بمنظومة قياس كاشف الجرمانيوم عالي النقاوة لألنموذج :)5شكل رقم ( 0 5 10 15 20 25 30 35 40 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 0 0 15.047 0 17.287 0 21.211 0 16.819 17.884 0 30.896 37.415 32.724 B q /k gة عي نو ال ية عال لف ا رقم ورمزاألنموذج 199 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 (الجھاد /قرب K10) :طيف أشعة كاما المسجل بمنظومة قياس كاشف الجرمانيوم عالي النقاوة لألنموذج 6شكل رقم( جامع محمد رسول هللا) 200 | Physics 2014) عام 3العدد ( 27مجلة إبن الھيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham Jour. for Pure & Appl. Sci. Vol. 27 (3) 2014 Measurement of The Specific Activity For Beryllium-7 Isotope in Soil of Baghdad City Using Gamma Ray Spectrometry Naz T. Jarallah Ali K. Taki Lina M. Hayder Rafah E. Noori Dept. of Physics/ College of Education for Pure Science( Ibn Al- Haitham)/University of Baghdad Received in : 8February 2014 Accepted in :2June 2014 Abstract This study deals with the measurement of the specific activity radiation for beryllium -7 isotope in Baghdad city for samples of surface soils, by using gamma ray spectrometer technique. Twenty one samples were collected from surface soil of Baghdad city from Risafa and Karkh sides, (7) samples from Risafa side and(14) samples from Karkh side, where the axis for locations which are fixed by using (G.P.S.) . Gamma-ray spectrometry system (DSA 2000) with high purity germanium detector was used, which has (50%) efficiency and resolution of (2.2 keV) at gamma line (1332 keV) of 60Co source. The specific activity values for beryllium -7 isotope in surface soil of Risafa and Karkh sides, ranged between (B.D.L.- 32.827  6.636) Bq/kg for Risafa soil , and (B.D.L.-23.660  3.703) Bq/kg for Karkh soil. While the average of beryllium -7 isotope in surface soil of Baghdad city from Risafa and Karkh sides would be (32.827±6.636) Bq/kg & (23.660±3.703) respectively. The results showed that the most samples have a specific activity for beryllium -7 isotope which is higher than that for normal limits of international levels because of falls of atmosphere dust resulting from sun reactions. Key word: cosmic ray, radiation activity, specific activity, beryllium -7.