CC BY
21з
NEYTRON AKTÍVL9 §МЭ ENERJÍSÍ ÍL9 HAVANIN EKOLOJÍ T9YÍNÍ
SADIQLI TURAN NAHID OGLU
Naxçivan Dövlat Universiteti Memarliq va mühandislik fakültasi Ekologiya mühandisliyi IV kurs Talabasi
Xülasa: Bu maqala havamn atraf mûhitda neytron aktivlaqdirma enerjisi ila neca analiz olundugunu va bu yanaçmanin ûstûnlûklarini mûzakira edir. Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) nûmunadaki elementlarin mûayyan edilmasi va miqdarimn tayin olunmasi ûçûn nümunanin neytronlarla bombardman edilmasina asaslamr. Bu texnika yüksak daqiqlikla çirklandiricilari açkar eda bilir va qeyri-dagidici analiz üsulu oldugu ûçûn hava nümunalarini bir neça dafa yoxlamaga imkan verir.
NAA, agir metallar va mikroelementlar daxil olmaqla müxtalif hava çirklandiricilarini eyni vaxtda a§kar eda bilar. Bunun ûçûn yüksak tamizlikli germanium va ya natrium yodid detektorlari talab olunur. Bu analiz prosesi xüsusi neytron manbalari (nüva reaktoru va ya süratlandirici) vasitasila hayata keçirilir.
Malumatlar tahlil edildikdan sonra hava çirklandiricilarinin növü va miqdari daqiq müayyan edilir. Bu texnologiya tadqiqatçilara hava keyfiyyatini izlamak, çirklandiricilarin manbalarini açkar etmak va atraf mûhitin qorunmasi ila bagli strategiyalar hazirlamaq ûçûn mûhûm malumat verir. Neytron aktivlaçdirma texnikasi ham da hava çirklandiricilarinin yayilmasini izlamak ûçûn saha monitorinqinda geniç istifada edila bilar.
Açar sözfor: Neytron, aktivlaçma, ekologiya, gamma-çûa, monitorinq, emissiya.
Neytron aktivla^dirma enerjisindan istifada edarak havanin atraf mühitda açkarlanmasi
Havanin tarkibina va keyfiyyatina nazarat atraf mühitin mühafizasi va ahalinin saglamliginda mühüm vazifadir. Bu problema innovativ yana§malardan biri, hava nümunalarinin elementar tarkibini tahlil etmak ûçûn atomalti hissaciklarin gücündan istifada edan neytron aktivlaçdirma enerjisindan istifada etmakdir. Bu ûsul mikro çirklandiricilardan tutmuç tabii qazlara qadar geni§ spektrli havadaki birlaçmalarin yüksak daqiq va hassas çakilda açkarlanmasina imkan verir.
Neytronlarin aktivlaçdirilmasinin tahlilinin prinsiplari
Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) nümunanin elementar tarkibini müayyan etmak va kamiyyatini müayyan etmak ûçûn neytronlarin atom nûvalari ila qar§iliqli tasirina asaslanan gûclû analitik üsuldur. 9sas prinsip ondan ibaratdir ki, sabit nüva neytronlarla bombarduman edildikda, nüva reaksiyasina maruz qala bilar va bu, yeni, radioaktiv nüvanin amala galmasina sabab ola bilar. Daha sonra bu radioaktiv nüva xarakterik qamma §üalari yayir, bu §üalar nümuna daxilinda xüsusi elementlarin mövcudlugunu va konsentrasiyasini müayyan etmak ^ün açkarlana va tahlil edila bilar.
NAA prosesi adatan ^ asas addimi ahata edir: neytron §üalanmasi, qamma §üalarinin açkarlanmasi va malumatlarin tahlili. §üalanma marhalasinda nümuna çox vaxt nüva reaktorundan va ya hissacik süratlandiricisindan olan neytron axinina maruz qalir. Neytronlar nümunadaki atomlarla qarçiliqli alaqada olur va bazi nüvalarin nüva çevrilmasina va radioaktiv olmasina sabab olur. Radioaktiv nüvalar daha sonra qamma §üalari yayir, bu §üalar qamma-§üa spektrometrlari kimi xüsusi cihazlardan istifada etmakla a§kar edilir va tahlil edilir. Mü§ahida olunan qamma-§üalarinin enerjisini va intensivliyini malum standartlarla müqayisa etmakla nümunanin elementar tarkibini yüksak daqiqlikla va hassasliqla müayyan etmak olar. [5]
Hava keyfiyyatinin monitorinqi ûçûn neytron aktivasiyasindan istifadanin üstünlüklari
Yüksak Hassasliq
Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) hava nümunalarinda mikroelementlari a§kar etmak ^ün misilsiz hassasliq taklif edir. Bu texnika elementlari milyonda bir hissa va ya hatta milyardda hissa saviyyasinda kamiyyatla hesablaya bilar ki, bu da atmosferdaki an kiçik çirklandiricilari müayyan etmaya imkan verir.[2]
Qeyri-dagidici
NAA dagidici olmayan analiz üsuludur, yani sinaqdan sonra orijinal hava nûmunasi toxunulmaz qalir. Bu, eyni nûmunani bir neça dafa tahlil etmaya va ya alava araçdirmalar ûçûn istifada etmaya imkan verir ki, bu da çixarila bilan malumati maksimum daracada artirir.[2] Multielement qabiliyyati
Neytronlarin aktivlaçdirilmasi agir metallardan tutmu§ yüngül birlaçmalara qadar geni§ spektrli elementlari eyni vaxtda açkarlaya va kamiyyatini tayin eda bilar. Bu hartarafli yanaçma havanin tafarrüatli kimyavi profilini taqdim edarak, havanin çirklanmasinin tarkibini va manbalarini daha darindan ba§a dûçmaya imkan verir.[1]
Talab olunan alatlar va avadanliqlar
Bundan alava, filtrlar, nasoslar va quruducu sobalar kimi nümuna hazirlama avadanligi neytronlarin aktivlaçdirilmasindan avval hava nümunalarini toplamaq va emal etmak ûçûn talab olunur. Kalibrlama standartlari va istinad materiallari, hamçinin neytron aktivlaçdirma analizi vasitasila açkar edilmi§ hava çirklandiricilarinin kamiyyatini müayyan etmak ûçûn vacibdir. [1]
Aktivla§dirilmi§ hava nümunalarindan yaranan qamma-§ûa emissiyalarini a§kar etmak ûçûn quraçdirma yûksak tamizlikli germanium (HPGe) detektorlari va ya natrium yodid (NaI) sintilasiya detektorlari kimi qamma-§ûa detektorlarini ahata edir. Bu detektorlar açkar edilmi§ qamma çûalarinin enerjisini va intensivliyini qeyd edan malumatlarin toplanmasi sistemlarina qoçulur. Qurguçun va ya beton kimi xûsusi qoruyucu materiallar fon radiasiyasini minimuma endirmak va ôlçmalarin siqnal-kûy nisbatini yax§ila§dirmaq ûçûn istifada olunur.[1]
Neytronlarin aktivlaçdirilmasi enerjisindan istifada etmakla havanin atraf mûhita uygun açkarlanmasi xûsusi cihaz va avadanliq talab edir. Sistemin asasini aktivlaçdirma prosesini baçlatmaq ûçûn lazim olan yûksak enerjili neytronlari yaradan neytron manbayi taçkil edir. Bu, adatan nûva reaktoru va ya davamli va ya impulslu neytron §ûasi yarada bilan hissacik sûratlandiricisidir. Neytron manbayinin atrafinda hava nûmunalarinin neytronlara maruz qalmasi ûçûn yerlaçdirildiyi nûmuna kamerasi var.[1]
Nümunalarin toplanmasi va hazirlanmasi üsullari §üalanma
Yûksak hacmli hava nûmunalari xûsusi avadanliqdan istifada edarak hava nûmunalarini toplayirlar. [1]
Nümunanin Hazirlanmasi
Çirklandiricilari tamizlamak va hadaf analitlari konsentrasiya etmak ûçûn toplanmiç nûmunalari avvalcadan monitorinq edilir. [1] Nümunanin Alinmasi
Hazirlanmiç nûmunalari neytronlarin aktivlaçdirilmasi prosesini baçlamaq ûçûn tadqiqat reaktoru kimi neytron manbayina qoyulur.
9traf mûhitin havasinin monitorinqi ûçûn neytron aktivlaçdirma tahlilinin uguru asasan nûmuna toplama va hazirlamaq ûsullarinin daqiqliyi va daqiqliyindan asilidir. Bacariqli texniki iççilar, atmosfer komponentlarinin tamsil olunan kasiyini tuta bilan xûsusi avadanliqdan istifada edarak hava nûmunalarini diqqatla çixarmalidirlar. Toplanmiç nûmunalar daha sonra har hansi mûdaxila edan maddalari çixarmaq va hadaf analitlari konsentrasiya etmak ûçûn filtrasiya, qurutma va ya kimyavi hazm kimi bir sira ilkin mûalica addimlarindan keçir. Nahayat, hazirlanmiç nûmunalar kamiyyatin mûayyan edilmasi ûçûn xarakterik qamma-§ûa imzalarini yaradacaq neytron aktivlaçdirma prosesini baçlamaq ûçûn tadqiqat reaktoru kimi neytron manbayinda diqqatla yerlaçdirilir. [1]
Neytronlarin aktivla^dirilmasi prosesi va qamma $üalarinin a^karlanmasi Neytronlarin aktivla^dirilmasi
Neytronlarin aktivlaçdirilmasi prosesi hava nûmunasinin neytron manbayina maruz qalmasi ila baçlayir. Bu, nûmunadaki sabit atomlarin bir neytron tutaraq farqli bir izotopa çevrilarak radioaktiv olmasina sabab olur. Hava çirklandiricilarinin nôvû va konsentrasiyasi bu proses zamani yaradilmiç xûsusi radioaktiv izotoplarla mûayyan edila bilar. [2]
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
Qamma §üa Emissiyasi
Radioaktiv izotoplar parçalandiqca ôzûnamaxsus enerjilari olan xarakterik qamma çûalari buraxirlar. Bu qamma-çûalari yûksak tamizlikli germanium (HPGe) va ya natrium yodid (NaI) detektorlari kimi yûksak hassas qamma-§ûa detektorlarindan istifada etmakla açkar edilir va ôlçûlûr. Qamma-§ûa piklarinin intensivliyi nûmunada mövcud olan xûsusi hava çirklandiricilarinin konsentrasiyasina uygundur.[2]
Malumatlarin tahlili
Açkar edilmiç qamma-çûalari spektrlari daha sonra mövcud olan xûsusi radionuklidlari mûayyan etmak va onlarin konsentrasiyalarini ôlçmak ûçûn tahlil edilir. Bu proses nûmunadaki hava çirklandiricilarinin növlarini va miqdarini mûayyan etmak ûçûn mûçahida olunan qamma-§ûa enerjilarini va intensivliklarini istinad malumatlari ila mûqayisa etmayi ahata edir. Tahlillari avtomatlaçdirmaq va daqiq naticalar vermak ûçûn çox vaxt mûrakkab proqram taminati va alqoritmlardan istifada olunur.
Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) mûxtalif hava çirklandiricilarinin môvcudlugunu va konsentrasiyasini ôlçmak ûçûn gûclû bir texnikadir. Proses, mövcud olan mûayyan elementlarda radioaktivliya sabab ola bilan bir hava nûmunasinin neytronlarla çûalanmasini ahata edir. Tadqiqatçilar yaranan qamma-çûalari emissiyalarini ôlçmakla orijinal nûmunada bu elementlarin miqdarini daqiq mûayyan eda bilarlar.
NAA-nin asas ûstûnlûyû onun yûksak hassasligi va spesifikliyidir. O, digar analiz ûsullari ila mûqayisada daha daqiq kamiyyatlaçdirmani tamin edarak, elementlarin iz miqdarini milyarda hissa saviyyasina qadar açkar eda bilir. Bundan alava, NAA agir metallar, radionuklidlar va ûzvi birlaçmalar kimi xûsusi hava çirklandiricilarinin mûayyan edilmasina va ôlçûlmasina imkan veran fardi elementlar arasinda farq yarada bilar.
Kamiyyatlaçdirma prosesi bir neça addimdan ibaratdir. övvalca hava nûmunasi diqqatla toplanir va çûalanma ûçûn hazirlanir. Daha sonra o, adatan nûva reaktorunda va ya hissacik sûratlandiricisinda idara olunan neytron axinina maruz qalir. induksiya edilmiç radioaktivlik sonradan yûksak ayirdetma qabiliyyatina malik qamma-çûalari spektrometriyasindan istifada etmakla ôlçûlûr ki, bu da mövcud xûsusi izotoplari va onlarin nisbi bollugunu mûayyan eda bilir. Daha sonra hava nûmunasindaki hadaf elementlarin orijinal konsentrasiyalarini hesablamaq ûçûn qabaqcil malumat tahlili ûsullarindan istifada edilir.
NAA vasitasila alda edilan kamiyyat malumatlari atraf mûhitin monitorinqi va havanin keyfiyyatinin idara edilmasi ûçûn kritik fikirlar taqdim edir. O, spesifik çirklanma manbalarini mûayyan etmaya, zaman va makan tendensiyalarini izlamaya va çirklanmaya qarçi mûbariza tadbirlarinin effektivliyini qiymatlandirmaya imkan verir. Bu malumat havanin keyfiyyati problemlarini hall etmak va ictimai saglamligi qorumaq ûçûn çaliçan siyasatçilar, tanzimlayicilar va tadqiqatçilar ûçûn avazsizdir.
Naticalarin çarhi va tahlili
Hava nûmunalarinin neytron aktivlaçdirilmasi tahlili vasitasila alda edilan malumatlarin tafsiri va tahlili atraf mûhitin hava keyfiyyati haqqinda manali naticalar çixarmaq ûçûn mûhûm addimdir. Mikroelementlar, radionuklidlar va digar birlaçmalar kimi mûxtalif hava çirklandiricilarinin kamiyyat ôlçûlari mûayyan edilmiç standartlar, talimatlar va tarixi tendensiyalar kontekstinda diqqatla qiymatlandirilmalidir. Bu proses açkar edilmiç çirklandiricilarin manbalarina, daçinmasina va saglamliq va atraf mûhita potensial tasirlarina i§iq sala bilacak asas gôstaricilarin mûayyan edilmasini, qanunauygunluqlarin taninmasini va korrelyasiya edilmasini ahata edir.
Çoxvariantli analiz va reseptorlarin modellaçdirilmasi da daxil olmaqla mûrakkab statistik analiz ûsullari çox vaxt hava çirklandiricilarinin mûrakkab qariçigini dekonvolyutsiya etmak va onlari xûsusi emissiya manbalarina aid etmak ûçûn istifada olunur. Neytronlarin aktivlaçdirilmasi malumatlarini digar mûvafiq ekoloji va meteoroloji malumatlar ila birlaçdirarak, tadqiqatçilar mûayyan bir bôlgada hava keyfiyyatinin dinamikasini daha ahatali çakilda ba§a dû§a bilarlar. Bu vahid yanaçma hadaflanmiç tasirin azaldilmasi strategiyalarinin i§lanib hazirlanmasina va effektiv hava keyfiyyatinin idara edilmasi siyasatlarinin formalaçdirilmasina kômak edir.
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
9traf Mühitin Monitorinqinda va Siyasatlarin Hazirlanmasinda Tatbiqlar
Hava keyfiyyatinin monitorinqi
Neytron aktivlaçdirma analizi agir metallar, hissaciklar va mikroelementlar da daxil olmaqla mûxtalif hava çirklandiricilarinin konsentrasiyasini daqiq ôlçmak ûçûn güclü vasitadir. Bu texnikadan istifada etmakla atraf mühitin mühafizasi ûzra tadqiqatçilar va agentliklar ham §ahar, ham da kand yerlarinda havanin keyfiyyatini yaxindan izlaya, siyasat qararlari va atraf mühitin tanzimlamalarini malumatlandirmaq ûçûn mûhûm malumatlari tamin eda bilarlar. [4]
Malumatlandirma 9traf Mühit Siyasati
Hava nûmunalarinin neytron aktivlaçdirilmasi tahlili vasitasila alda edilan malumatlar siyasatçilar ûçûn havanin çirklanmasi ila bagli effektiv strategiyalar va qaydalar hazirlamaq ûçûn vacibdir. Bu malumat konkret çirklandiricilarin manbalarini va konsentrasiyalarini mûayyan etmaya kömak edir, maqsadyônlû mûdaxilalara va havanin keyfiyyatinin yax§ila§dirilmasina va ahalinin saglamliginin qorunmasina yönalmi§ sûbuta asaslanan ekoloji siyasatlarin hayata keçirilmasina imkan verir.
Saha asasli monitorinq
Uzaq va ya çatin alda edilan arazilarda havanin keyfiyyati haqqinda real vaxt malumatlarini tamin etmak ûçûn portativ avadanliqdan istifada etmakla neytronlarin aktivlaçdirilmasinin tahlili yerinda aparila bilar. Bu, ekoloji çaraitin daha ahatali va vaxtinda monitorinqina imkan verir, hava çirklandiricilarinin neca daçindigini va sapalanmasini daha yaxçi ba§a dûçmaya imkan verir ki, bu da tasirin azaldilmasi ûzra effektiv strategiyalarin içlanib hazirlanmasi ûçûn çox vacibdir. [4]
Sahada Çagiriçlar va Galacak inkiçaflar
ötraf mûhitin hava keyfiyyatinin monitorinqi ûçûn neytron aktivlaçdirma tahlilinin ûstûnlûklarina baxmayaraq, tadqiqatçilarin va praktiklarin bu sahada qar§ila§diqlari bir sira problemlar var. 9sas problemlardan biri talab olunan ixtisasla§dirilmi§ cihazlarin yûksak qiymati va mûrakkabliyidir ki, bu da onun geni§ yayilmasini mahdudlaçdira bilar, xûsusan da resurslarin mahdud oldugu bölgalarda. Bundan alava, nûva reaktorlari va ya sûratlandiricilar kimi neytron manbalarinin etibarli va sabit tachizati ehtiyaci bazi tatbiqlar ûçûn logistik manea ola bilar.
Galacaya baxaraq, tadqiqatçilar bu çatinliklari aradan qaldirmagin yollarini araçdirirlar. Portativ va daha mûnasib qiymata neytron aktivlaçdirma analizi avadanliginin inkiçafi, hamçinin môhûrlanmiç neytron borulari va ya yigcam sûratlandiricilar kimi alternativ neytron manbalarinin tadqiqi bu texnologiyani atraf mûhitin monitorinqi proqramlarinin daha geni§ spektri ûçûn daha alçatan va alveriçli eda bilar. Bundan alava, malumatlarin tahlili va §arh ûsullarinda iralilayiçlar, elaca da neytronlarin aktivlaçdirilmasi malumatlarinin atraf mûhitin monitorinqinin digar ûsullari ila inteqrasiyasi havanin keyfiyyati va çirklandirici profillarin daha ahatali va darin qiymatlandirilmasina sabab ola bilar.
Galacak inkiçafin digar perspektivli sahasi atmosferi çirklandiran maddalarin daha da ahatali va daqiq saciyyalandirilmasini tamin etmak ûçûn neytronlarin aktivlaçdirilmasinin tahlilini kûtlavi spektrometriya va ya rentgen-flûoresans kimi digar qabaqcil analitik ûsullarla birlaçdirmak alveriçlidir. Bu yanaçma havanin çirklanmasinin mûrakkab kimyavi tarkibini va manbalarini daha darindan ba§a dûçmaya va naticada havanin keyfiyyatinin idara edilmasi ûzra daha effektiv strategiya va siyasatlarin içlanib hazirlanmasina kömak eda bilar.
9D9BIYYAT
1. http://uc.iinr.ru/images/pdf/ISP/StudentsPresentations/2018/2 EU 1/9 Frontasyeva Badawy.pd
2. f http://uc.iinr.ru/images/pdf/ISP/StudentsPresentations/2017 3rd/2017 Egypt/4-
Frontasyeva,Badawy.pdf
3. https://www.iaea.org/publications/booklets/radionuclides/neutron-activation-analysis.html
4. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/air-quality-monitoring
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653502001798
