وهذه معلومات أخرى عنه
رادون (Radon (Rn هو عنصر غازي مشع موجود في الطبيعة. وهو غاز عديم اللون، شديد السمية، وإذا تكثف فإنه يتحول إلى سائل شفاف، ثم إلى مادة صلبة معتمة ومتلألئة. والرادون هو أحد نواتج تحلل عنصر اليوارنيوم المشع الذي يوجد أيضًا في الأرض بصورة طبيعية، ولذلك يشبهه العلماء بالوالد بينما يطلقون على نواتج تحلله التي من بينها الراديوم والرادون بالأبناء.
يوجد ثلاثة نظائر مشعة لليورانيوم في التربة والصخور، تتفق جميعها في العدد الذري، ولكنها تختلف في العدد الكتلي وهي:
1- اليورانيوم U2345 ونسبة وجوده 0.71%.
2- واليورانيوم u238 ونسبة وجوده 99.1%.
3- وأخيرًا اليورانيوم u234 وتكون نسبة وجوده صغيرة جدًا.
بينما يوجد للرادون نظيران مشعان هما:
1- الرادون RN220.
2- والرادون RN222.
ولقد وجد أن كل العناصر ذات النشاط الإشعاعي تتحلل بمعدل زمني معين، ويطلق على الفترة الزمنية التي تلزم لكي يتحلل أثناءها نصف الكمية من عنصر مشع معين اسم "فترة عمر النصف".
وتبلغ فترة عمر النصف لليورانيوم 4.4 بلايين سنة ـ عمر الأرض تقريبًا ـبينما تبلغ فترة عمر النصف للرادون RN220 وR222 بـ 318 يوم، وبذلك تكون نسبة وجود الرادون RN222 في الطبيعة أكثر من RN220.
طرق قياس الرادون ونواتج تفككه:
-هناك نوعين لقياس الرادون :
فعالة (active) أي تحتاج الى طاقة خارجية لتعمل و منفعلة(passive) ولا تحتاج إلى طاقة خارجي وتستخدم أنظمة القياس الفعالة من أجل القياسات الصغيرة أماالمنفعلة فمن أجل القياسات الطويلة.
1- طريقة التألق ( خلية لوكس):تعتمد على كشف التألق الناتج عن صدم جسيمات ألفا الناتجة عن تفكك الرادون ووليداته بمادة تألق مثل كبريتات الخارصين (ZnSO4) ضمن حيز محكم الإغلاق .
الطريقة: يدخل الهواء المراد قياس الرادون فيه إلى الخلية بواسطة مضخة عبرفلتر من أجل إزالة نواتج تفكك الرادون الصلبة. تترك الخلية بعد ذلك إلى أن تصل إلى التوازن المستقر مع نواتج تفككه قصيرة العمر.
توضع الخلية فوق مضاعف ضوئي لتعد التألقات الصادرة عنها لفترة زمنية مناسبة,
بحيث لا ينقص تركيز الرادون بالتفكك الإشعاعي خلال تلك الفترة الزمنية, إن كل تفكك لذرة رادون يقابلها إصدار مباشر لثلاث جسيمات ألفا حيث أن الرادون بتوازن مستقر مع نواتج تفككه قصيرة العمر.
إن فعالية الخلايا المتوفرة تتراوح بين 70إلى 80 بالمئة لأسباب كثيرة لذلك يختلف معامل التحويل الذي يحول عدد التألقات إلى تركيز الرادون من خلية إلى أخرى حسب حساسية المضاعف الضوئي والخلية نفسها .
وتتم عملية المعايرة عادة بضخ عينة هواء عيارية تحوي غاز الرادون إلى الخلية ثم يتم عد الخلية بعد انتظار 3ساعات فيكون معامل التحويل لهذه الخلية هو تركيز الرادون العياري مقسوم على قيمة التعداد الحاصل خلال هذه الفترة المحددة .
حساسية هذه الطريقة بحدود 30 Bq/m3.
2- حجرة التأين:هي مكثفة تكون عادة على شكل اسطواني يولد حقل كهربائي بين لبوسيها, يدخل الهواء المراد قياسه عبر فلتر إلى الحيز الفعال ويترك لمدة 3ساعات ليصل إلى حالة التوازن المستقر مع وليداته القصيرةالعمر.
مبدأ عمل هذه الطريقة هو جمع التأينات الحاصلة نتيجة التفكك الإشعاعي للرادون ووليداته بين لبوسي حجرة التأين , يولد هذا الجمع تيار من النبضات يتم عدها . يمكن حساب تركيز الرادون من خلال عدد النبضات المسجلة خلال فترة زمنية معينة .
حساسية هذه الطريقة 500 Bq/m3.
3- طريقة الفحم الفعال: تعتمد على خاصية الفحم الفعال في امتصاص وحفظ غاز الرادون ونواتج تفككه, يمكن أن يحدد تركيز الرادون الممتص باستخلاصه إلى عداد التألق السائل, أو باستخدام كاشف أشعة جاما لتكشف أشعة جاما للرصاص-214 والبوزموت-214,الفحم الفعال يمتص الرادون بدرجة حرارةمنخفضة(-70 C) ويعيد إصداره عند الدرجة (300 C) حيث يجمع ويعد بإحداى الطرق السابقة.
حساسية هذه الطريقة 5 Bq/m3.
4- طريقة الفلترين: يتم قياس تركيز الرادون بقياس تركيز وليدته البولونيوم-218. يضخ الهواء الحاوي على الرادون إلى أنبوب اسطواني يحوي فلترين على فتحتيه, يسمح الفلتر الأول للرادون داخل الأنبوب بالتفكك إلى البولونيوم-218 تترسب هذه الذرات على فلتر المخرج , ويوضع بعد ذلك هذا الفلتر على كاشف الحاجز السطحي الذي يكشف جسيمات ألفا وبذلك يقاس فعالية ألفا الموجودة على الفلتر من هذه الفعالية يمكن حساب تركيز الرادون الذي مر من خلال الأنبوب .
لهذه الطريقة مردود منخفض لترسب البولونيوم على جدران الأنبوب قبل أن يصل إلى الفلتر وقد تم تطوير هذه الطريقة بما يلي:
1) وضعت معادلات لحساب معاملات التصحيح اللازمة من أجل ترسبات الجدران.
2) طبق حقل كهربائي لتجميع الشحنات الموجبة لذرات البولونيوم-218.
3) وضع الكلور بشكل رذاذ داخل الأنبوب لتخفيض ترسب البولونيوم-218 على الجدران.
4) تمكن سترونغ من وضع كاشف الحاجز السطحي داخل الأنبوب ليقابل فلترالخروج ليقيس فعالية الفلتر خلال عملية أخذ العينة. إن حساسية هذه الطريقة2 pci أي 72 Bq/m3.
- تطبيقات قياس الرادون في التربة :
1- قياس الرادون كدليل على استكشاف اليورانيوم: من أهم تطبيقات قياس غاز الرادون في التربة هو استكشاف مواقع خامات اليورانيوم في باطن الأرض . في هذه الحالة عادة ما تستخدم كواشف الأثر النووي داخل وعاء يسمح بانتشار غاز الرادون إلى الداخل من خلال ورقة ترشيح , وقد أصبحت هذه الطريقة جزءا أساسيا من برنامج التنقيب عن اليورانيوم قبل بدء عمليات الحفر
ويتم ذلك عن طريق إنشاء شبكات قياس هندسية لغاز الرادون في التربة توضع في أعماق تتراوح بين 60-200 cm حسب طبيعة التربة ومن ثم تجمع البيانات ومقارنتها و يتم ملاحظة الشذوذ.
2- قياس الرادون لأغراض التنبؤ بالزلازل :يستقر الرادون داخل مسامات الصخور أو في المياه الجوفية أو في البترول شأنه في ذلك شأن غازات التربة الأخرى.
ويتسرب إلى الخارج بمعدلات معينة قد تزيد أو تنقص حسب الطبيعة الجيولوجية للمنطقة وفي عام 1972 اكتشف العالم السوفييتي سادوفسكي ومجموعته حدوث زيادة كبيرة في تركيز غاز الرادون المتسرب من باطن الأرض تزامنت مع حدوث زلازل في طشقند . حيث تم التأكد من إن زيادة معدل تسرب الرادون ينتج عن الإضطرابات في باطن الأرض حيث يصل معدل إصدار الرادون من التربة إلى 100ضعف أحيانا مما كان عليه في الحالة المستقرة.
3- قياس الرادون للتنبؤ باندفاع البراكين :نشرت العديد من الأبحاث عن علاقة تغير تركيز غاز الرادون في التربة والمياه الجوفية وزيادة أنشطة البراكين. وذلك كنتيجة للإضطرابات الشديدة في باطن الأرض المرافقة لثورة البركان وتغير الحرارة والضغط باتجاه ايجابي مما يؤدي إلى انتشار الرادون المنحل في المياه الباطنية وتسربه من الحجرات الباطنية الطبيعية داخل القشرة الأرضية
2009-05-18, 02:33 PM
العرض العادي
