یارا فایل

مرجع دانلود انواع فایل

یارا فایل

مرجع دانلود انواع فایل

پایان نامه اندازه گیری غلظت رادیونوکلیدها در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه اندازه گیری غلظت رادیونوکلیدها در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه اندازه گیری غلظت رادیونوکلیدها در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده


پایان نامه اندازه گیری غلظت رادیونوکلیدها در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده

 

 

 

 

 


فرمت فایل : WORD , PDF

تعداد صفحات: 82

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته بیوفیزیک

موضوع
اندازه گیری غلظت رادیونوکلیدها در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده در استان تهران با استفاده از سیستم بیناب نمائی گاما

فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه    2
1-    فصل اول: مقدمه    4
1-1-    بیان مساله    4
1-2-    پیشینه تحقیق    8
1-3-    مواد رادیو اکتیو و آشکارسازها    11
1-3-1-    عناصر رادیواکتیو    11
1-3-2-    رادیواکتیویته طبیعی    11
1-3-3-    رادیواکتیویته مصنوعی    17
1-3-4-    فعالیت    17
1-3-5-    تعادل رادیواکتیو    18
1-3-6-    بررسی اثرات پرتو های گاما بر روی مواد    20
1-3-7-    اثرات زیست شناختی پرتوهای یونیزان    21
1-3-8-    اثرات تابش بر بدن    23
1-3-9-    آشکار سازی پرتوها    23
1-3-10-    آشکارسازهای نیمه رسانا    25
1-3-11-    نیمه رساناهای ذاتی و غیرذاتی    25
1-3-12-    پیوند  p-n    26
1-3-13-    پیوند  p-n به عنوان یک آشکارساز    27
1-3-14-    آشکار سازهای ژرمانیوم فوق خالص به عنوان طیف سنج های پرتوهای گاما.....................................    27
1-3-15-    بازدهی آشکار سازهای ژرمانیوم فوق خالص (HPGe)    28
1-3-16-    ماژول های الکترونیکی مورد استفاده در یک سیستم آشکارسازی ژرمانیومی فوق خالص........................    30
2-    مواد و روش ها    34
2-1-    روش های استاندارد نمونه برداری    34
2-2-    فنون عمومی نمونه برداری    34
2-2-1    جستجو    34
2-2-2-    انتخاب مکان و طرح‌های نمونه برداری    35
2-2-3-    نمونه برداری کامل    35
2-2-4-    نمونه برداری تجربی    35
2-2-5-    نمونه برداری تصادفی ساده    36
2-2-6-    نمونه برداری سامان یافته    36
2-2-7-    نمونه برداری طبقه‌بندی شده    38
2-3-    انتخاب و حذف نقاط نمونه برداری    39
2-4-    میزان نمونه برداری    39
2-5-    نمونه‌های مرکب    39
2-6-    انتخاب نوع نمونه و مکان نمونه برداری    40
2-7-    استراتژی و شرح عملیات نمونه برداری :    41
2-8-    مراحل آماده سازی نمونه    44
3-    فصل سوم: یافته ها    48
3-1-    مشخصات آشکارساز    48
3-2-    کالیبراسیون انرژی آشکارساز مورد نظر    48
3-3-    استخراج تابع بازدهی آشکارساز  HPGeبرای نمونه های استاندارد گیاهی در پیکربندی مارینلی و در محدوده انرژی 60 تا 1500 کیلو الکترون ولت    50
3-3-1-    آماده سازی پایه غیر اکتیو نمونه استاندارد گیاهی با استفاده از گیاه    50
3-3-2-    آماده سازی پایه اکتیو نمونه استاندارد گیاهی با استفاده از Al2O3 اکتیو و تهیه استاندارد نهائی.........    51
3-4-    طیف گیری از استانداردهای گیاهی ساخته شده با استفاده ازآشکارساز HPGe(38.5%).....................    51
3-5-    آنالیز داده ها و استخراج منحنی بازدهی آشکارساز HPGe(38.5%) برای استانداردهای مارینلی گیاهی    53
3-6-    تضمین کیفی نمونه های استاندارد ساخته شده با استفاده از نمونه های شاهد اکتیو در همان ساختار................    57
3-7-    تعیین مینیمم فعالیت قابل آشکارسازی در سیستم آشکارسازی HPGe برای ساختار استاندارد گیاهی مارینلی    58
3-8-    محاسبه فعالیت نمونه    60
3-9-    طیف نگاری از نمونه های آماده شده، به منظور تعیین سطح خالص زیر قله های مورد نظر...........................    60
3-10-    آنالیز طیف های جمع آوری شده    61
3-11-    محاسبه فعالیت هسته های پرتوزای موجود در نمونه ها    61
3-12-    غلظت متوسط رادیونوکلیدها    67
4-    فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری    70
پیشنهادات    74
منابع    75
Abstract    81




فهرست شکلها
شکل (1-1) تولید پرتوهای گاما    11
شکل)1-2(: زنجیره واپاشی 232Th    13
شکل(1-3): زنجیره واپاشی 238U     14
شکل(1-4): زنجیره واپاشی 235U    15
شکل (1-5) اثر پرتوهای مختلف بر موجودات زنده    22
شکل(2ـ1 ): نمونه برداری تصادفی ( نقاط نمونه برداری)    36
شکل(2ـ2 ): نمونه برداری سامان یافته به صورت شبکه مربعی ( نقاط نمونه برداری)    37
شکل( 2ـ3): نمونه برداری سامان یافته به طور تصادفی ( نقاط نمونه برداری)    37
شکل (2ـ4): نمونه برداری سامان یافته به صورت شبکه دایره‌ای ( نقاط نمونه برداری)    38
شکل(2-5): مکان های نمونه برداری شده بر روی نقشه به صورت مثلث های تو پر نشان داده شده است.    41
شکل(2-6): وسایل و تجهیزات نمونه برداری    43
شکل(2-7): مرحله آسیاب کردن و وزن کردن نمونه    45
شکل(2-8):  ظرف مارینلی حاوی نمونه    45
شکل(2-9): ظرف مارینلی آب بندی شده    46
شکل(3-1): طیف حاصل از نمونه استاندارد گیاهی 152Eu در ظرف مارینلی که به مدت 10500 ثانیه جمع آوری شده است.    52
شکل(3-2): طیف حاصل از نمونه استاندارد گیاهی 241Am+ 137Cs در ظرف مارینلی که به مدت 3600 ثانیه جمع آوری شده است.    52
شکل(3-3): طیف حاصل از نمونه گیاه(نشاندار نشده) در ظرف مارینلی که به مدت 6418 ثانیه جمع آوری شده است.    52
شکل(3-4):منحنی بازدهی آشکارساز HPGe(38%)برای ساختار استاندارد مارینلی گیاهی    55
شکل(3-5): بررسی کیفیت براز منحنی بازدهی    56
شکل ( 3-6 ) : نمایش احتمالات خطاهای نوع اول و دوم در حساسیت آشکارسازی سیستم های با پاسخ زمینه    58
شکل(3-7): طیف حاصل از یکی از نمونه ها به همراه مولد قله ها    60

فهرست جداول

جدول (1-1): غلظت تعدادی از رادیو نوکلیدهای طبیعی موجود در سبزیجات برگی     9
جدول )1-2(: غلظت     137Cs و 40K موجود در سبزیجات برگی توسط بعضی کشورها    10
جدول (1-3) بعضی ازمشخصات سریهای واپاشی عناصر سنگین    12
جدول (1-4): عناصر رادیواکتیو طبیعی دیگر    16
جدول(2-1): مختصات جغرافیایی نقاط نمونه برداری شده    42
جدول(2-2): نام علمی و نسبت وزنی(تر/خشک) نمونه ها    43
جدول (3ـ1): مشخصات آشکارساز 5/38 درصد    48
جدول(3-2): تنظیمات در تقویت کننده آشکارساز 5/38%    49
جدول (3ـ3) نتیجه کالیبراسیون انرژی در آشکارساز  5/38%    50
جدول(3-4): داده های مربوط به نرم افزار OMNIGAM که در محاسبه بازدهی مورد استفاده قرار می گیرند.    53
جدول(3-5): داده های مربوط به بازدهی آشکارساز(HPGe(38% برای ساختار استاندارد مارینلی گیاهی    54
جدول(3-6): مقادیر پارامترهای تابع براز بازدهی و داده های حاصل شده    56
جدول(3-7): بررسی فعالیت نمونه شاهد 133Ba با استفاده از تابع بازدهی استخراج شده    57
جدول(3-8):  MDA سیستم آشکارسازی HPGe برای ساختار استاندارد مارینلی گیاهی    59
جدول(3-9): غلظت رادیونوکلیدهای استفاده شده در تعیین غلظت متوسط عناصر رادیواکتیو ,226Ra, 228Ra 137Cs و40K  در نمونه های جعفری    62
جدول(3-10): غلظت رادیونوکلیدهای استفاده شده در تعیین غلظت متوسط عناصر رادیواکتیو ,226Ra, 228Ra 137Cs و40K  در نمونه های تره    63
جدول(3-11):غلظت متوسط226Ra,  228Ra ,  40K و 137Cs در نمونه های تره و جعفری    67
جدول(3-12): غلظت متوسط رادیونوکلیدهای مختلف اندازه گیری شده در نمونه های شهرستانهای مختلف    68
 

 

چکیده
منابع تشعشع یونیزان همیشه در محیط اطراف ما وجود دارند و می توانند از طریق زنجیره غذایی وارد بدن انسان شوند. چرخة خاک- گیاه- انسان، یک مسیر اصلی برای انتقال رادیونوکلیدها می باشد[12].
پرتوگیری ناشی از مواد غذایی، حتی با درجه خیلی کم، سبب اثرات سوء بلند مدت بر روی سلامت انسان می گردد[18].
در این پژوهش غلظت رادیونوکلید های 226Ra ، 228Ra ،40K و 137Cs  در دو نمونه از محصولات سبزیجات خوردنی (جعفری و تره) کشت داده شده در استان تهران با استفاده از سیستم بیناب نمائی گاما  HPGe تعیین شده است.
نتایج به دست آمده با مقادیر مرجع استاندارد و سایر اندازه گیریها ی پرتوزایی در دیگر کشورها مقایسه شده است.
با توجه به مقادیر به دست آمده ، غلظت متوسط رادیونوکلید  226Ra، در نمونه های این پژوهش 2.63 برابر میزان مرجع، و غلظت متوسط رادیونوکلید 228Ra ، 6.78 برابر میزان مرجع است.
غلظت متوسط رادیونوکلید  40K در نمونه های این تحقیق،  تقریبا برابر غلظت متوسط رادیونوکلید  40K در نمونه های کشورهای مصر و کره است. غلظت متوسط رادیونوکلید  137Cs در نمونه های این تحقیق، 66.3 برابر کوچکتر از میانگین غلظت متوسط رادیونوکلید  137Csدر نمونه های کشور مصر  است.
در میان غلظت رادیونوکلیدها در نمونه های این تحقیق، رادیونوکلید 40K بیشترین غلظت را دارا است.
غلظت رادیونوکلیدها در نمونه های جعفری نسبت به نمونه های تره بالاتر است.


مقدمه

آگاهی از توزیع رادیونوکلیدها و میزان تشعشع آن ها در محیط، برای ارزیابی اثرات پرتوگیری تابشی ناشی از منابع زمینی و خارج زمینی موثر است [43]. اطلاعات رادیواکتیویته محیطی می تواند منبعی باشد که با توجه به آن تصمیمات اقتصادی، حقوقی یا محیطی گرفته می شود. این اطلاعات همچنین در تجارت بین المللی، حفاظت محیطی، اقدامات قانونی و حفاظت از سلامت انسان ضروری هستند[91]. پایش محیط به منظور به دست آوردن اطلاعاتی راجع به میزان رادیونوکلیدها در محیط و حفاظت رادیولوژیکی و ارزیابی اثرات رادیولوژیکی روی گیاهان و جانوران هر منطقه ضروری است [53]. چنین تحقیقاتی موجب می شود که آلودگی های محلی و جهانی با رادیونوکلیدها مشخص شود. از جمله یک چشم انداز از تراکم رادیونوکلیدها در گروه های مختلف گیاهی به دست آید [38].  
برنامه های کنترل محیطی در بسیاری از کشورها، به منظور اطمینان از پایین بودن پرتوگیری از منابع رادیواکتیو طبیعی و مصنوعی، انجام می پذیرد و به صورت قانون ملی این کشورها تدوین شده است[98]. نمونه برداری و آنالیز رژیم های غذایی، یک روش مستقیم در تعیین جذب رادیونوکلیدها از غذا توسط انسان می باشد[18].
  با توجه به مطالب ذکر شده و لزوم سنجش میزان رادیواکتیویته محیطی، ما بر آن شدیم که میزان غلظت رادیونوکلیدها را در دو نوع از محصولات سبزیجات خوردنی کشت داده شده در استان تهران اندازه گیری نموده و از نظر ایمنی مورد بررسی قرار دهیم.
هدف اصلی ما در این تحقیق تعیین میزان غلظت رادیونوکلیدها در این دو نوع سبزی خوردنی بود. برای رسیدن به این هدف بیناب مواد رادیواکتیو در این نمونه ها باید تعیین می شد. در نهایت هدف ما مقایسه مقادیر به دست آمده با مقادیر استاندارد اعلام شده بود.
این تحقیق عملیاتی _کاربردی است که به صورت زیر انجام شد:
با توجه به استراتژی نمونه برداری، نمونه های گیاهی از سطح زمین برداشت شده و پس از کدگذاری به آزمایشگاه منتقل شدند. نمونه ها پس از خشک شدن در آون، وارد آسیاب گیاه شده و پس از عبور از مش، به ظرف مارینلی منتقل و پس از آب بندی،  برای اندازه گیری غلظت مواد رادیواکتیو به آزمایشگاه بیناب سنجی گاما (آشکارساز HPGe  ) منتقل شده و پس از بیناب سنجی غلظت مواد رادیواکتیو در نمونه ها تعیین گردید. در نهایت مقادیر استاندارد مجاز مواد رادیواکتیو در سبزیها با مقادیر به دست آمده مقایسه شد.



فصل اول
مقدمه

1-    فصل اول: مقدمه
1-1-    بیان مساله

یکی از رویداد های غیر قابل اجتناب و مداوم در زندگی بر روی کرة زمین، قرار گرفتن موجودات زنده در معرض پرتوهای یونیزان است[43]. منابع رادیواکتیویته در محیط، منشاهای طبیعی یا مصنوعی دارند[31] که از جملة این منابع رادیواکتیویتة طبیعی، می توان رادیونوکلیدهای موجود در پوستة زمین و اشعه های کیهانی را نام برد[96 ، 12].
فعالیت های انسانی از جمله استخراج معادن، فرآوری سنگهای اورانیوم و سنگهای معدنی و همچنین استفاده از کودهای شیمیایی نظیر کود فسفات، سبب افزایش غلظت رادیونوکلیدها در محیط می گردد[76، 22]. به عنوان مثال، ضایعات رادیواکتیوی که توسط استخراج معدن اورانیوم تولید می شوند، حاوی رادیونوکلیدهایی با نیمه عمر طولانی از جمله ایزوتوپ های اورانیوم، رادیوم و توریوم هستند[45].
 به موارد ذکر شده در بالا که از منابع رادیواکتیویتة مصنوعی به شمار می آیند، می توان سوانح اتمی (حادثه چرنوبیل -آوریل1986)، استفاده از راکتورهای هسته ای، تولید و  آزمایش سلاحهای هسته ای (وقایع هیروشیما و ناکازاکی -آگوست1945) و استفاده های صنعتی و پزشکی از رادیوایزوتوپ ها را نیز اضافه نمود[77،31و 61]. بعلاوه پس از شروع فعالیت های هسته ای نظامی و غیر نظامی در دهه 1950، غلظت محصولات شکافت هسته ای نیز در محیط رو به افزایش بوده است [54].  
از منابع مهم دیگر رادیونوکلونیدها در اتمسفر می توان به صنایع غیر هسته ای از جمله صنعت زغال سنگ اشاره نمود. سوختن زغال سنگِ حاوی رادیونوکلیدهای سری اورانیوم وتوریوم (همچنین  40K)، باعث راهیابی این عناصر رادیواکتیو به اتمسفر می گردد. از آنجائیکه ذرات با اندازه زیر میکرون، قابلیت نقل و انتقال اتمسفری بالائی دارند، می توانند تا مسافت زیادی منتقل شوند [25]. بنابراین رادیونوکلیدها به این ذرات معلق در هوا متصل شده و سپس از طریق ریزش اتمی (بارش خشک یا مرطوب) به سطح زمین منتقل می شوند. در فرایند ریزش اتمی، ذراتی که به وسیله هوا منتقل میشوند، ممکن است روی گیاهان قرار گرفته و یا به خاک برسند [30]. با گذشت زمان، رادیونوکلیدهای نشسته بر روی خاک، طی فرایند انتقال در خاک جذب می شوند [57]. چرخة خاک- گیاه- انسان، یک مسیر اصلی برای انتقال رادیونوکلیدها می باشد[12].
جذب رادیونوکلوئیدها توسط گیاهان به دو طریق انجام می پذیرد:
(الف): جذب مستقیم از طریق قسمت های هوایی
(ب): جذب از خاک به وسیلة ریشه
در مورد اول، میزان جذب، به میزان نشست رادیونوکلید از اتمسفر و در مورد دوم، به مقدار کلی رادیونوکلیدها در خاک بستگی دارد[77]. جذب رادیونوکلیدها توسط گیاهان به صورت اتنخابی می باشد[85]، به گونه ای که تعدادی از رادیونوکلیدها همانند عناصر مورد نیاز گیاه جذب شده، در حالیکه رادیونوکلیدهای دیگر صرف نظر از نیاز بیولوژیکی گیاه جذب میشوند. در کنار 16 عنصر ضروری برای رشد و تکثیر پوشش گیاهی، تعدادی از عناصر رادیواکتیو طبیعی و مصنوعی نیز در گیاهان یافت می شوند[77]. برخی از رادیوایزوتوپهای قابل حلِ موجود در خاک نیز به وسیله گیاهان جذب می شوند [44]. گیاهان نیز در جذب رادیونوکلیدها رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند، به گونه ای که برخی از آن ها مقادیر قابل توجهی از رادیونوکلیدها را جذب کرده و بنابراین به عنوان شاخص های زیستی از آن ها استفاده می شود[77] و برخی دیگر به عنوان بیوسنسورهای سمیت ژنتیکی آلاینده های محیطی عمل می کنند[62،63].  
جذب رادیونوکلیدها توسط گیاهان بسیار پیچیده بوده و به عواملی چون، خصوصیات و شرایط خاک، شرایط آب و هوایی، ریزش جوی، نوع و گونه گیاه، غلظت رادیونوکلیدها در خاک و آب، خصوصیات فیزیکی وشیمیایی رادیونوکلیدها و حضور عناصر مزاحم وابسته است[12،27]. رادیونوکلیدهای موجود در خاک، از طریق انتقال مستقیم، از ریشه به بافت های گیاهی منتقل شده و در قسمتهای مختلف گیاه تجمع کرده و حتی به قسمتهای خوردنی گیاه نیز می رسند [12]. بعلاوه این رادیونوکلیدها می توانند از طریق خاک های آلودة معلق، روی گیاه نشست کنند[20]. بنابراین رادیونوکلیدها از خاک وارد گیاه و زنجیره غذایی می شوند [42] و سبب آسیب پذیری اکوسیستم می گردند[65].
گیاهان بخش مهمی از رژیم غذایی انسان را تشکیل می دهند[50]. دامها نیز از طریق مصرف گیاهان و مکمل های غذایی معدنی با پایه فسفات، رادیونوکلیدها را دریافت میکنند [18]. در نهایت، رادیونوکلیدها یا از طریق مصرف مستقیم گیاه و یا از طریق زنجیره غذایی، از گیاه به حیوان و در نهایت به انسان منتقل می شوند [61]. بنابراین سلامت انسان تا حد زیادی به آلاینده های محیطی اطرافش بستگی دارد [17].
به عنوان مثال، استفاده از کود فسفات در زمین های کشاورزی، سبب چند برابر شدن میزان رادیونوکلیدها در خاک و به دنبال آن افزایش میزان غلظت رادیونوکلیدها در گیاهان و مواد غذایی می گردد به طوریکه استفاده از کود فسفات در زمین های کشاورزی تشعشع ناشی از بلع غذا در انسان را حداقل دو برابر کرده است [73،67،12].
به عنوان مثالی دیگر، می توان به   137Cs که یک آلوده کننده رادیواکتیو با اهمیت بالا (نیمه عمر فیزیکی 2/30 سال، با دسترسی زیستی بالا و رفتاری شبیه پتاسیم) است اشاره کرد که می تواند به سرعت وارد چرخه زیستی شود[56].
 دزهای پایین و مداوم ناشی از آلودگی های رادیواکتیو، یک مساله جدی در سیستم بیولوژیکی محسوب می شود [48]. به عنوان مثال  226Raو محصول استحاله آن،222Rn  متابولیسمی شبیه کلسیم در بدن انسان داشته، در بافت های نرم به سرعت منتقل شده و در استخوانها رسوب می کنند و منجر به سمیت تشعشعی با درجه بالا می شوند [12،14،24].
پرتوگیری ناشی از مواد غذایی، حتی با درجه خیلی کم، سبب اثرات سوء بلند مدت بر روی سلامت انسان می گردد[18]. این اثرات سوء لزوما منجر به اثرات قابل رؤیت در افراد یا اکوسیستم ها نمی شود، مثلا اثر آلودگی روی ارگانیسم ها، با پاسخ های سلولی و ملکولی قابل ردیابی است[76]. مصرف گیاهانی که رادیونوکلیدها در آنها تجمع یافته اند می تواند باعث افزایش میزان سرطان و اثرات سوء دیگر بر روی سلامت انسان شود[26،15]. مطالعاتی که به وسیله روش های ملکولی مختلف در مناطق با تابش زمینة بالا در شهر رامسر انجام پذیرفته است، نشان داده است که میزان خود به خودی آسیب DNA در لنفوسیت های ساکنین این منطقه به صورت قابل توجهی بالاتر از گروه کنترل بوده است[24].
به طور کلی، حدود 80 % دز متوسط سالیانه دریافت شده توسط افراد،  ناشی از منابع طبیعی است [18] که حدود 65%  آن، به خاطر جذب رادیونوکلیدهای موجود در محیط از طریق بلع یا تنفس است[32] که از این مقدار، حداقل 20 % مربوط به بلع می باشد[40]. به طور کلی، حدود %60 دز ناشی از بلع رادیو ایزوتوپ های زمینی، مربوط به رادیوایزوتوپ 40K بوده و حدود %40 آن، مربوط به رادیوایزوتوپ های سری اورانیوم و توریوم می باشد[46].


دانلود با لینک مستقیم