ارزیابی گلسنگ‌ها به عنوان شاخص زیستی تشخیص بریلیم-7 تولیدشده از پرتوهای کیهانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران

10.22052/rsm.2024.254867.1061

چکیده

یکی از نگرانی‌ها و دغدغه‌های دائمی در موضوع حفظ سلامت عموم، وجود عناصر رادیواکتیو و پرتوزا (پرتوزای طبیعی و پرتوزای مصنوعی) در محیط زیست و به طبع آن در مواد غذایی انسان و دام است. یکی از این مواد پرتوزای طبیعی با منشأ کیهانی بریلیم-7 است که از برهمکنش پرتوهای کیهانی با هسته‌های نیتروژن و اکسیژن موجود در اتمسفر زمین تولید می‌شود. شاخص‌های زیستی موجوداتی زنده، مانند گیاهان هستند که آلودگی‌های زیستی مانند مواد رادیواکتیو و پرتوزا را به ‌خود جذب کرده و امکان تشخیص آن آلودگی را دارا هستند. هدف از این تحقیق، ارزیابی گلسنگ به‌عنوان یک شاخص زیستی برای تشخیص بریلیم-7 کیهان‌زاد است. بدین منظور با استفاده از روش طیف‌سنجی گاما مجهز به آشکارساز HPGe، میزان هستۀ پرتوزا بریلیم-7 کیهان‌زاد در 15 گلسنگ مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. نتایج اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که اکتیویته هستۀ پرتوزا بریلیم-7 در نمونه‌ها، در بازه 6/42 تا 5/96 بکرل و با میانگین 9/68 بکرل است. از نتایج می‌توان نتیجه گرفت که گلسنگ، ویژگی‌های یک شاخص زیستی برای ردیابی بریلیم-7 را داشته و برای پایش عناصر رادیواکتیو در محیط زیست می‌توان از آن استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of lichens as a biological indicator for the detection of beryllium-7 produced from cosmic rays

نویسندگان [English]

  • Hassan Ranjbar
  • Ali Yousefi
  • Iman Janjani
Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
چکیده [English]

One of the constant worries and concerns in the issue of maintaining public health is the presence of radioactive elements in the environment and, naturally, in human and livestock food. One of these natural radioactive materials of cosmic origin is beryllium-7, which is produced by the interaction of cosmic rays with nitrogen and oxygen nuclei in the earth's atmosphere. Biological indicators are living organisms such as plants that uptake biological pollution such as radioactive and radioactive substances and have the possibility of detecting that pollution. The aim of this research is to evaluate lichen as a biological indicator for the detection of cosmogenic beryllium-7. For this purpose, using the gamma spectroscopy method equipped with HPGe detector, the amount of cosmogenic beryllium-7 radionuclide was measured in 15 lichens. The results of the measurements showed that the concentration of beryllium-7 radionuclide in the samples is in the range of 42.6 to 96.5 Bq with an average of 68.9 Bq. From the results, it can be concluded that lichen has the characteristics of a biological indicator for tracing beryllium-7 and can be used to monitor radioactive elements in the environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cosmic rays
  • beryllium-7
  • bio-indicator
  • gamma spectrometry

مراجع

  1. X. Li, F. Zhang, Y. He, C. O. Delang, Mingyi Yang. Variations of 7Be concentration in plants and its significance for 7Be in soil on the Loess Plateau, China: Based on three-year monitoring data. Plant Soil 477 (2022) 725-741.
  2. A. Burakowska, M. Kubicki, B. Mysłek-Laurikainen, M. Piotrowski, H. Trzaskowska, R. Sosnowiec. Concentration of 7Be, 210Pb, 40K, 137Cs, 134Cs radionuclides in the ground layer of the atmosphere in the polar (Hornsund, Spitsbergen) and mid-latitudes (Otwock-Świder, Poland) regions. J. Environ. Radioactivity 240 (2021) 106739.
  3. L. Jiwen, V. N. Starovoitova, D. P. Wells. Long-term variations in the surface air 7Be concentration and climatic changes. J. Environ. Radioactivity 116 (2013) 42-47.
  4. M. Manzoor, K. A. Bhat, N. Khurshid, A. M. Yatoo, Z. Zaheen, S. Ali, M. N. Ali, I. Amin, M. U. R. Mir, S. M. Rashid, M. U. Rehman. Bio-indicator species and their role in monitoring water pollution. In: G. H. Dar, K. H. Hakeem, M. A. Mehmood, H. Qadri (eds) Freshwater Pollution and Aquatic Ecosystems. Apple Academic Press, New York, pp 321-347, 2021.
  5. L. Skuterud, J. P. Gwynn, E. Gaare, E. Steinnes, K. Hove. 90Sr, 210Po and 210Pb in lichen and reindeer in Norway. J. Environ. Radioactivity 84 (2005) 441-456.
  6. A. Dalvand, A. Jahangiri, J. Iranmanesh. Introduce lichen Lepraria incana as biomonitor of Cesium-137 from Ramsar, northern Iran. J. Environ. Radioactivity 160 (2016) 36-41.
  7. S. Bretten, E. Gaare, T. Skogland, E. Steinnes. Investigations of radiocaesium in the natural terrestrial environment in Norway following the Chernobyl accident. Analyst 117 (1992) 501-503.
  8. J. M. Gómez-Guzmán, J. M. López-Gutiérrez, E. Holm, A. R. Pinto-Gómez. Level and origin of 129I and 137Cs in lichen samples (Cladonia alpestris) in central Sweden. J. Environ. Radioactivity 102 (2011) 200-205.
  9. ASTM E181-17 - American Standard Test Methods Committee. Standard Test Methods for Detector Calibration and Analysis of Radionuclides, 2017.
  10. ANSI N42.14-1999 - American National Standard for Calibration and Use of Germanium Spectrometers for the Measurement of Gamma-Ray Emission Rates of Radionuclides,1999.
  11. G. Kirchner, O. Daillant. The potential of lichens as long-term biomonitors of natural and artificial radionuclides. Environ. Pollution 120 (2002) 145-150.
  12. M. Krmar, D. Radnović, D. T. Mihailović, B. Lalić, J. Slivka, I. Bikit. Temporal variations of 7Be, 210Pb and 137Cs in moss samples over 14-month period. Appl. Radiat. Isot. 67 (2009) 1139-1147.
  13. V. Ramzaev, A. Barkovsky, A. Gromov, S. Ivanov, M. Kaduka. Epiphytic fruticose lichens as biomonitors for retrospective evaluation of the 134Cs/137Cs ratio in Fukushima fallout. J. Environ. Radioactivity 138 (2014) 177-185.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار