CC BY
1NEYTRON AKTÎVLaÇMa ENERJÍSÍ ÍL9 HAVANIN EKOLOJÍ T9YÍNÍ
SADIQLI TURAN NAHID OGLU
Memarliq va mühandislik fakültasi Ekologiya mühandisliyi IV kurs Talabasi Naxçivan Dövlat Universiteti
Xülasa: Bu mdqald havanin dtraf mûhitdd neytron aktivld^dirmd enerjisi ild necd analiz olundugunu vd bu yanaçmanin ûstûnlûkldrini mûzakird edir. Neytron aktivld§dirmd analizi (NAA) nûmundddki elementldrin mûdyydn edilmdsi vd miqdarinin tdyin olunmasi ûçûn nûmundnin neytronlarla bombardman edilmdsind dsaslanir. Bu texnika yüksdk ddqiqlikld çirkldndiricildri açkar edd bilir vd qeyri-dagidici analiz üsulu oldugu ûçûn hava nümundldrini bir neçd ddfd yoxlamaga imkan verir.
NAA, agir metallar vd mikroelementldr daxil olmaqla müxtdlif hava çirkldndiricildrini eyni vaxtda a§kar edd bildr. Bunun ûçûn yüksdk tdmizlikli germanium vd ya natrium yodid detektorlari tdldb olunur. Bu analiz prosesi xüsusi neytron mdnbdldri (nüvd reaktoru vd ya sürdtldndirici) vasitdsild hdyata keçirilir.
Mdlumatlar tdhlil edildikddn sonra hava çirkldndiricildrinin növü vd miqdari ddqiq müdyydn edilir. Bu texnologiya tddqiqatçilara hava keyfiyydtini izldmdk, çirkldndiricildrin mdnbdldrini a§kar etmdk vd dtraf mühitin qorunmasi ild bagli strategiyalar hazirlamaq ûçûn mühüm mdlumat verir. Neytron aktivldçdirmd texnikasi hdm dd hava çirkldndiricildrinin yayilmasini izldmdk ûçûn sahd monitorinqindd geni§ istifadd edild bildr.
Açar sözlar: Neytron, aktivldçmd, nûvd, ekologiya, gamma-çûa, monitorinq, emissiya.
Neytron aktivla^dirma enerjisindan istifado edarak havanin atraf mühitda açkarlanmasi
Havanin tarkibina va keyfiyyatina nazarat atraf mühitin mühafizasi va ahalinin saglamliginda mühüm vazifadir. Bu problema innovativ yanaçmalardan biri, hava nümunalarinin elementar tarkibini tahlil etmak ^ün atomalti hissaciklarin gücündan istifada edan neytron aktivlaçdirma enerjisindan istifada etmakdir. Bu üsul mikro çirklandiricilardan tutmu§ tabii qazlara qadar geni§ spektrli havadaki birlaçmalarin yüksak daqiq va hassas çakilda açkarlanmasina imkan verir.
Neytronlarin aktivla^dirilmasinin tahlilinin prinsiplari
Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) nümunanin elementar tarkibini müayyan etmak va kamiyyatini müayyan etmak ^ün neytronlarin atom nüvalari ila qarçiliqli tasirina asaslanan güclü 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 qar§iliqli 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 nümunasi toxunulmaz qalir. Bu, eyni nümunani 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 dü§maya 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 ^ün vacibdir. [1]
Aktivla§dirilmi§ hava nümunalarindan yaranan qamma-§üa emissiyalarini a§kar etmak ^ün quraçdirma yüksak tamizlikli germanium (HPGe) detektorlari va ya natrium yodid (NaI) sintilasiya detektorlari kimi qamma-§üa detektorlarini ahata edir. Bu detektorlar a§kar edilmi§ qamma §üalarinin enerjisini va intensivliyini qeyd edan malumatlarin toplanmasi sistemlarina qoçulur. Qurguçun va ya beton kimi xüsusi qoruyucu materiallar fon radiasiyasini minimuma endirmak va ôlçmalarin siqnal-küy nisbatini yax§ila§dirmaq üçün istifada olunur.[1]
Neytronlarin aktivlaçdirilmasi enerjisindan istifada etmakla havanin atraf mühita uygun açkarlanmasi xüsusi cihaz va avadanliq talab edir. Sistemin asasini aktivlaçdirma prosesini baçlatmaq üçün lazim olan yüksak enerjili neytronlari yaradan neytron manbayi taçkil edir. Bu, adatan nüva reaktoru va ya davamli va ya impulslu neytron §üasi yarada bilan hissacik süratlandiricisidir. Neytron manbayinin atrafinda hava nümunalarinin neytronlara maruz qalmasi üçün yerlaçdirildiyi nümuna kamerasi var.[1]
Nümunalarin toplanmasi va hazirlanmasi üsullari §üalanma
Yüksak hacmli hava nümunalari xüsusi avadanliqdan istifada edarak hava nümunalarini toplayirlar. [1]
Nümunanin Hazirlanmasi
Çirklandiricilari tamizlamak va hadaf analitlari konsentrasiya etmak üçün toplanmi§ nümunalari avvalcadan monitorinq edilir. [1] Nümunanin Alinmasi
Hazirlanmi§ nümunalari neytronlarin aktivlaçdirilmasi prosesini baçlamaq üçün tadqiqat reaktoru kimi neytron manbayina qoyulur.
ötraf mühitin havasinin monitorinqi ^ün neytron aktivlaçdirma tahlilinin uguru asasan nümuna toplama va hazirlamaq üsullarinin daqiqliyi va daqiqliyindan asilidir. Bacariqli texniki iççilar, atmosfer komponentlarinin tamsil olunan kasiyini tuta bilan xüsusi avadanliqdan istifada edarak hava nümunalarini diqqatla çixarmalidirlar. Toplanmiç nümunalar daha sonra har hansi müdaxila edan maddalari çixarmaq va hadaf analitlari konsentrasiya etmak ^ün filtrasiya, qurutma va ya kimyavi hazm kimi bir sira ilkin müalica addimlarindan keçir. Nahayat, hazirlanmi§ nümunalar kamiyyatin müayyan edilmasi ^ün xarakterik qamma-§üa imzalarini yaradacaq neytron aktivlaçdirma prosesini baçlamaq üçün tadqiqat reaktoru kimi neytron manbayinda diqqatla yerlaçdirilir. [1]
Neytronlarin aktivla^dirilmasi prosesi va qamma $üalarinin a^karlanmasi Neytronlarin aktivla^dirilmasi
Neytronlarin aktivlaçdirilmasi prosesi hava nümunasinin neytron manbayina maruz qalmasi ila baçlayir. Bu, nümunadaki sabit atomlarin bir neytron tutaraq farqli bir izotopa çevrilarak radioaktiv olmasina sabab olur. Hava çirklandiricilarinin növü va konsentrasiyasi bu proses zamani yaradilmiç xüsusi radioaktiv izotoplarla müayyan edila bilar. [2]
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
Qamma çûa Emissiyasi
Radioaktiv izotoplar parçalandiqca özünamaxsus enerjilari olan xarakterik qamma §üalari buraxirlar. Bu qamma-§üalari yüksak tamizlikli germanium (HPGe) va ya natrium yodid (NaI) detektorlari kimi yüksak hassas qamma-§üa detektorlarindan istifada etmakla açkar edilir va ö^ülür. Qamma-§üa piklarinin intensivliyi nümunada mövcud olan xüsusi hava çirklandiricilarinin konsentrasiyasina uygundur.[2]
Malumatlarin tahlili
A§kar edilmi§ qamma-§üalari spektrlari daha sonra mövcud olan xüsusi radionuklidlari müayyan etmak va onlarin konsentrasiyalarini ôlçmak ^ün tahlil edilir. Bu proses nümunadaki hava çirklandiricilarinin növlarini va miqdarini müayyan etmak ^ün mü§ahida olunan qamma-§üa enerjilarini va intensivliklarini istinad malumatlari ila müqayisa etmayi ahata edir. Tahlillari avtomatlaçdirmaq va daqiq naticalar vermak ^ün çox vaxt mürakkab proqram taminati va alqoritml ardan istifada olunur.
Neytron aktivlaçdirma analizi (NAA) müxtalif hava çirklandiricilarinin mövcudlugunu va konsentrasiyasini ôlçmak ^ün güclü bir texnikadir. Proses, mövcud olan müayyan elementlarda radioaktivliya sabab ola bilan bir hava nümunasinin neytronlarla §üalanmasini ahata edir. Tadqiqatçilar yaranan qamma-§üalari emissiyalarini ôlçmakla orijinal nümunada bu elementlarin miqdarini daqiq müayyan eda bilarlar.
NAA-nin asas üstünlüyü onun yüksak hassasligi va spesifikliyidir. O, digar analiz üsullari ila müqayisada daha daqiq kamiyyatlaçdirmani tamin edarak, elementlarin iz miqdarini milyarda hissa saviyyasina qadar a§kar eda bilir. Bundan alava, NAA agir metallar, radionuklidlar va üzvi birlaçmalar kimi xüsusi hava çirklandiricilarinin müayyan edilmasina va ö^ülmasina imkan veran fardi elementlar arasinda farq yarada bilar.
Kamiyyatlaçdirma prosesi bir neça addimdan ibaratdir. övvalca hava nümunasi diqqatla toplanir va §üalanma ^ün hazirlanir. Daha sonra o, adatan nüva reaktorunda va ya hissacik süratlandiricisinda idara olunan neytron axinina maruz qalir. induksiya edilmi§ radioaktivlik sonradan yüksak ayirdetma qabiliyyatina malik qamma-§üalari spektrometriyasindan istifada etmakla ö^ülür ki, bu da mövcud xüsusi izotoplari va onlarin nisbi bollugunu müayyan eda bilir. Daha sonra hava nümunasindaki hadaf elementlarin orijinal konsentrasiyalarini hesablamaq ^ün qabaqcil malumat tahlili üsullarindan istifada edilir.
NAA vasitasila alda edilan kamiyyat malumatlari atraf mühitin monitorinqi va havanin keyfiyyatinin idara edilmasi ^ün kritik fikirlar taqdim edir. O, spesifik çirklanma manbalarini müayyan etmaya, zaman va makan tendensiyalarini izlamaya va çirklanmaya qar§i mübariza tadbirlarinin effektivliyini qiymatlandirmaya imkan verir. Bu malumat havanin keyfiyyati problemlarini hall etmak va ictimai saglamligi qorumaq ^ün çaliçan siyasatçilar, tanzimlayicilar va tadqiqatçilar ^ün avazsizdir.
Naticalarin çarhi va tahlili
Hava nümunalarinin neytron aktivlaçdirilmasi tahlili vasitasila alda edilan malumatlarin tafsiri va tahlili atraf mühitin hava keyfiyyati haqqinda manali naticalar çixarmaq üçün mühüm addimdir. Mikroelementlar, radionuklidlar va digar birlaçmalar kimi müxtalif hava çirklandiricilarinin kamiyyat ö^ülari müayyan edilmiç standartlar, talimatlar va tarixi tendensiyalar kontekstinda diqqatla qiymatlandirilmalidir. Bu proses açkar edilmiç çirklandiricilarin manbalarina, daçinmasina va saglamliq va atraf mühita potensial tasirlarina i§iq sala bilacak asas göstaricilarin müayyan edilmasini, qanunauygunluqlarin taninmasini va korrelyasiya edilmasini ahata edir.
Çoxvariantli analiz va reseptorlarin modellaçdirilmasi da daxil olmaqla mürakkab statistik analiz üsullari çox vaxt hava çirklandiricilarinin mürakkab qariçigini dekonvolyutsiya etmak va onlari xüsusi emissiya manbalarina aid etmak ^ün istifada olunur. Neytronlarin aktivlaçdirilmasi malumatlarini digar müvafiq ekoloji va meteoroloji malumatlar ila birlaçdirarak, tadqiqatçilar müayyan bir bölgada hava keyfiyyatinin dinamikasini daha ahatali çakilda ba§a dü§a bilarlar. Bu vahid yanaçma hadaflanmiç tasirin azaldilmasi strategiyalarinin içlanib hazirlanmasina va effektiv hava keyfiyyatinin idara edilmasi siyasatlarinin formalaçdirilmasina kömak 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 müxtalif hava çirklandiricilarinin konsentrasiyasini daqiq ôlçmak üçün güclü vasitadir. Bu texnikadan istifada etmakla atraf mühitin mühafizasi üzra tadqiqatçilar va agentliklar ham §ahar, ham da kand yerlarinda havanin keyfiyyatini yaxindan izlaya, siyasat qararlari va atraf mühitin tanzimlamalarini malumatlandirmaq ^ün mühüm malumatlari tamin eda bilarlar. [4]
Malumatlandirma 9traf Mûhit Siyasati
Hava nümunalarinin neytron aktivlaçdirilmasi tahlili vasitasila alda edilan malumatlar siyasatçilar ^ün havanin çirklanmasi ila bagli effektiv strategiyalar va qaydalar hazirlamaq ^ün vacibdir. Bu malumat konkret çirklandiricilarin manbalarini va konsentrasiyalarini müayyan etmaya kömak edir, maqsadyönlü müdaxilalara va havanin keyfiyyatinin yax§ila§dirilmasina va ahalinin saglamliginin qorunmasina yönalmi§ sübuta 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 üçün portativ avadanliqdan istifada etmakla neytronlarin aktivlaçdirilmasinin tahlili yerinda aparila bilar. Bu, ekoloji §araitin daha ahatali va vaxtinda monitorinqina imkan verir, hava çirklandiricilarinin neca daçindigini va sapalanmasini daha yax§i ba§a dü§maya imkan verir ki, bu da tasirin azaldilmasi üzra effektiv strategiyalarin i§lanib hazirlanmasi üçün çox vacibdir. [4]
Sahada Çagiriçlar va Galacak ínki^aflar
ötraf mühitin hava keyfiyyatinin monitorinqi ^ün neytron aktivlaçdirma tahlilinin üstünlüklarina baxmayaraq, tadqiqatçilarin va praktiklarin bu sahada qar§ila§diqlari bir sira problemlar var. 9sas problemlardan biri talab olunan ixtisasla§dirilmi§ cihazlarin yüksak qiymati va mürakkabliyidir ki, bu da onun geni§ yayilmasini mahdudlaçdira bilar, xüsusan da resurslarin mahdud oldugu bölgalarda. Bundan alava, nüva reaktorlari va ya süratlandiricilar kimi neytron manbalarinin etibarli va sabit tachizati ehtiyaci bazi tatbiqlar üçün logistik manea ola bilar.
Galacaya baxaraq, tadqiqatçilar bu çatinliklari aradan qaldirmagin yollarini araçdirirlar. Portativ va daha münasib qiymata neytron aktivlaçdirma analizi avadanliginin inkiçafi, hamçinin möhürlanmi§ neytron borulari va ya yigcam süratlandiricilar kimi alternativ neytron manbalarinin tadqiqi bu texnologiyani atraf mühitin monitorinqi proqramlarinin daha geni§ spektri üçün daha alçatan va alveriçli eda bilar. Bundan alava, malumatlarin tahlili va §arh üsullarinda iralilayiçlar, elaca da neytronlarin aktivlaçdirilmasi malumatlarinin atraf mühitin monitorinqinin digar üsullari 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 ^ün neytronlarin aktivlaçdirilmasinin tahlilini kütlavi spektrometriya va ya rentgen-flüoresans kimi digar qabaqcil analitik üsullarla birlaçdirmak alveriçlidir. Bu yanaçma havanin çirklanmasinin mürakkab kimyavi tarkibini va manbalarini daha darindan ba§a dü§maya va naticada havanin keyfiyyatinin idara edilmasi üzra daha effektiv strategiya va siyasatlarin içlanib hazirlanmasina kömak eda bilar.
9D9BIYYAT
1. http://uc.jinr.ru/images/pdf/ISP/StudentsPresentations/2018/2 EU 1/9 Frontasyeva Badawv.pd
2. f http://uc.jinr.ru/images/pdf/ISP/StudentsPresentations/2017 3rd/2017 Egypt/4-
Frontasyeva,B adawy.pdf
3. https://www.iaea.org/publications/booklets/radionuclides/neutron-activation-analysis.html
4. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetarv-sciences/air-quality-monitoring
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653502001798
