تحليل النشاط الإشعاعي

تحليل النشاط الإشعاعي

يتم استخدام مصادر الإشعاع، باستخدام المواد المشعة أو مولدات الإشعاع، في جميع أنحاء العالم لمجموعة واسعة من الأغراض، بما في ذلك الصناعة والطب والبحث والتعليم. ويتم استخدامه أيضًا لأغراض عسكرية مختلفة. العديد منها عبارة عن مصادر مغلقة، حيث تكون المادة المشعة محصورة بإحكام أو مرتبطة داخل كبسولة أو حاوية مناسبة. وتختلف المخاطر التي تشكلها هذه المصادر والمواد بشكل كبير اعتمادًا على عوامل مثل النويدات المشعة والشكل والنشاط الفيزيائي والكيميائي. تشكل المصادر المختومة خطرًا فقط من التعرض للإشعاع الخارجي، ما لم يتم اختراقها أو تسريبها. ومع ذلك، فإن المصادر المغلقة المخترقة أو المتسربة، وكذلك المواد المشعة غير المغلقة، يمكن أن تؤدي إلى تلوث البيئة وابتلاع المواد المشعة في جسم الإنسان.

تحليل النشاط الإشعاعي

ويجب الحد من المخاطر المرتبطة باستخدام المواد المشعة وحمايتها من خلال تطبيق معايير السلامة الإشعاعية المناسبة. واعترافاً بالحاجة إلى اتباع نهج تدريجي في الرقابة التنظيمية على مصادر الإشعاع، دعت "خطة العمل بشأن سلامة مصادر الإشعاع وسلامة المواد المشعة" التي نشرتها الوكالة الدولية للطاقة الذرية إلى تطوير تصنيف.

ويهدف نظام التصنيف الناتج إلى توفير نظام بسيط ومنطقي لتصنيف المصادر المشعة وفقًا لإمكانيتها في الإضرار بصحة الإنسان وتصنيف التطبيقات التي تستخدم فيها هذه المصادر في فئات منفصلة.

إن الغرض من تصنيف المصادر المشعة هو توفير أساس منسق دوليا لاتخاذ القرارات المستنيرة بالمخاطر. ومن المتصور أن يتم استخدام نظام التصنيف كمدخل للعديد من الأنشطة المتعلقة بسلامة وأمن المصادر المشعة. وتشمل هذه:

  • تطوير أو تحسين معايير السلامة الدولية
  • تطوير أو تحسين البنية التحتية التنظيمية الوطنية لتلبية ظروف البلد
  • تحسين القرارات المتعلقة بالأولويات التنظيمية ضمن قيود الموارد
  • تحسين التدابير الأمنية للمصادر المشعة، بما في ذلك إساءة الاستخدام المحتملة
  • التخطيط للطوارئ والاستجابة لها
  • تطوير استراتيجيات وطنية لتحسين السيطرة على المصادر المشعة.

تُستخدم المصادر المشعة في مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك الصناعة والطب والزراعة والبحث والتعليم، كما تُستخدم أيضًا في التطبيقات العسكرية والدفاعية. وفي إطار هذه التطبيقات المتنوعة، هناك عدد من النويدات المشعة، وأشكال وكميات المواد المشعة، التي يجب أخذها في الاعتبار في نظام التصنيف. يمكن للمصادر عالية النشاط، إذا لم تتم إدارتها بشكل آمن أو مأمون، أن تسبب تأثيرات حتمية خطيرة على الأفراد خلال فترة قصيرة من الزمن، في حين من غير المرجح أن تسبب المصادر منخفضة النشاط مثل هذه التأثيرات. وبناء على ذلك، يوفر نظام التصنيف ترتيبًا وتجميعًا نسبيًا للموارد والممارسات التي يمكن على أساسها اتخاذ القرارات.

وبشكل عام، يعد نظام التصنيف مهمًا لاتخاذ القرارات، سواء من الناحية الاسترجاعية لضمان السيطرة على الموارد الحالية أو إبقاءها تحت السيطرة، أو من الناحية المستقبلية لضمان تنظيم الموارد المستقبلية بشكل صحيح.

منذ اكتشاف النشاط الإشعاعي، تم تطوير تقنيات مختلفة:

  • تحليل تنشيط النيوترون
  • تحليل تخفيف النظائر
  • المعايرة الإشعاعية
  • الكروماتوغرافيا الإشعاعية
  • اختبار المناعة الإشعاعية

ومن بين هذه التقنيات، تعد تقنية تحليل التنشيط النيوتروني هي الأكثر شيوعًا. تعتمد هذه التقنية على قياس الإشعاع المنبعث من تحلل النوى المشعة المتكونة عن طريق إشعاع النيوترونات للمادة. إن المصدر النيوتروني الأكثر ملاءمة لهذا النوع من التطبيقات هو عادة مفاعل بحثي. العينات التي يمكن تحليلها بهذه الطريقة تأتي من العديد من المجالات المختلفة مثل الطب والتغذية والأحياء والكيمياء والطب الشرعي والبيئة والتعدين.

يمكن إجراء تحليل تنشيط النيوترون بعدة طرق. يعتمد ذلك على العنصر الذي يجب قياسه ومستويات الإشعاع المقابلة له، بالإضافة إلى طبيعة ومدى التداخل من العناصر الأخرى الموجودة في العينة. معظم الطرق المستخدمة هي طرق غير مدمرة تعتمد على الكشف عن الإشعاع غاما المنبعث من المادة المشعة بعد أو أثناء الإشعاع.

تحليل تنشيط النيوترون هو تقنية حساسة للغاية تستخدم لتحديد وجود وكميات العناصر الرئيسية والثانوية والعناصر النزرة في عينة مادية. تختلف هذه التقنية عن الطرق الأخرى في أنها تعتمد على نواة الذرة وتتجاهل الصيغة الكيميائية، على عكس طرق مطيافية الكتلة أو الكروماتوغرافيا. تتطلب هذه التقنية مصدرًا للنيوترونات، وكاشفات أشعة جاما، وفهمًا عميقًا لكيفية استجابة العناصر للقصف النيوتروني.

تتضمن بعض المجالات التي يستخدم فيها تحليل النشاط الإشعاعي بشكل شائع ما يلي:

  • يتم تفضيل هذه الطريقة في المقام الأول في دراسات البحث والتطوير. يمكن اكتشاف حوالي 65 عنصرًا بمستويات تتراوح من أجزاء في المليون إلى أجزاء في تريليون أو أقل. إذا لم تصبح المصفوفة المراد تحليلها مشعة للغاية عند تنشيطها بالنيوترونات أو إذا تحلل النشاط الإشعاعي غير المرغوب فيه بسرعة، فيمكن في كثير من الأحيان قياس مجموعات من العناصر النزرة في وقت واحد.
  • وفي التحليل الجنائي، تتمتع هذه الطريقة بخبرة كبيرة في التحليل الجنائي لمواد الأدلة. وتشمل الأمثلة شظايا الرصاص، وبقايا البارود، والبلاستيك، والشعر والأظافر، والمواد الجيولوجية. إن مقارنة المواد بطريقة غير مدمرة هي إحدى المزايا الرئيسية لهذه التقنية في مجال الطب الشرعي.
  • تعد السيليكا عالية النقاء والسيليكون والألمنيوم والمواد والمركبات الأخرى التي لا تشكل نويدات مشعة طويلة العمر ومرشحات الهواء السليلوزية والمواد مثل الجرافيت مصفوفات ممتازة لتحليل تنشيط النيوترونات عالي الحساسية. يمكن تعريض مثل هذه المواد للإشعاع لعدة ساعات لتحديد العديد من العناصر بمستويات أقل من جزء في المليار. ومن بين العينات التي تم تحليلها رقائق السيليكون وثاني أكسيد السيليكون المستخدمة في الألياف البصرية.
  • في مجال الفصل الكيميائي الإشعاعي، يمكن قياس كميات منخفضة للغاية من بعض العناصر (مثل الإيريديوم) باستخدام مرافق الهضم بالميكروويف وتقنيات الفصل الكيميائي البسيطة.
  • في مختبر تحليل التنشيط النيوتروني، يمكن تحديد عناصر الباريوم والبروم واليوروبيوم والأنتيمون والتيربيوم واليورانيوم وكذلك عناصر السيريوم والكوبالت والكروم والسيزيوم والحديد واللانثانوم والصوديوم والروبيديوم والإسكانديوم والثوريوم بحساسية عالية في عينات التربة والرواسب والصخور والمعادن والفلزات.
  • تشكل مصادر النشاط الإشعاعي دائمًا مخاطر جدية على البيئة والتربة والهواء والمياه والمنتجات الزراعية. في حين يتم أخذ العناصر الضرورية للتغذية من التربة، فإن المواد المشعة تختلط أيضًا بالنباتات وبالتالي بالسلسلة الغذائية. إن معرفة محتوى المواد المشعة الطبيعية في الأغذية أمر ضروري لتقدير كمية الإشعاع التي يتعرض لها الإنسان نتيجة استهلاكه للأغذية.
  • يتم إجراء تحليل النشاط الإشعاعي عادة في الأطعمة الصلبة، مثل الحبوب والخضروات ومنتجات الألبان ومختلف السلع الاستهلاكية، وفي الأطعمة السائلة، مثل مياه الشرب والحليب والصلصات السائلة.
  • في التحليلات البيئية، يتم إجراء تحليلات النشاط الإشعاعي دائمًا على عينات الهواء والغازات المماثلة أو المياه المالحة والمياه العذبة وعينات السوائل المماثلة، بالإضافة إلى التربة والرواسب والرمل والحيوانات والنباتات والرماد وعينات المواد الصلبة المماثلة.
  • وبالمثل، هناك حاجة إلى هذه التحليلات للنفايات الطبية والنفايات الصناعية والورق والبلاستيك وجميع أنواع البوليمرات التي تنشأ بعد العملية.

تُستخدم طريقة تحليل التنشيط النيوتروني على نطاق واسع في التحكم البيئي ومراقبته، وتحليل العينات البيئية، والكيمياء وعلوم المواد، وعلم الآثار، والطب، وعلم الأحياء، وتحليل الأغذية، وعلم الطب الشرعي، والتاريخ، وعلم الإنسان، والجيولوجيا والكيمياء الجيولوجية، والصناعة، والمواد المرجعية وتحليل مراقبة الجودة والعديد من المجالات الأخرى.

باختصار، يعتمد تحليل النشاط الإشعاعي على مبدأ حساب أشعة جاما المميزة المنبعثة من النظائر المشعة والتي يتم الحصول عليها نتيجة تشعيع نوى الذرات المستقرة في العينة بالنيوترونات، باستخدام أجهزة كشف عالية الدقة. نتيجة لتحليل أطياف جاما التي تم الحصول عليها باستخدام أشعة جاما المحسوبة، يتم إجراء تحليل العناصر الموجودة في العينة. هي طريقة تحليلية تسمح بتحديد العديد من العناصر (30-40 عنصر) في نفس الوقت بأقل من جزء في المليون. في ظل الظروف المناسبة، يبلغ مستوى عدم اليقين في تحديد العناصر 0,01 بالمائة.

تتمتع مؤسستنا بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في مجال العلوم والتكنولوجيا في جميع أنحاء العالم ويحسن نفسه باستمرار. تعد خدمات تحليل النشاط الإشعاعي من بين العديد من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم المقدمة للشركات في مختلف القطاعات.

واتس اب