دزسنجی پرتوهای مصنوعی در محیط زیست

چکیده یکی از دغدغه‎های اصلی جوامع بشری سوانح هسته‎ای و پرتوگیری خارجی از ایزوتوپ‎های آزاد شده از آن می‎باشد. از این رو، تعیین انرژی ذخیره شده توسط مواد پرتوزا در بدن انسان ضروری است. علمی که به کمک آن می توان به این مهم دست یافت دزسنجی نام دارد و هدف آن محاسبه دز موثر می‎باشد. برای این منظور، دو روش متفاوت حل مسئله مطرح می‎شود: روش تحلیلی و روش عددی. در روش تحلیلی با توجه به خطای سیستماتیک، برآورد دقیق دز امکان‎پذیر نیست. بنابراین با روش عددی مونت‎کارلو و با استفاده از کد محاسباتی mcnp-4c اقدام به محاسبه و اندازه‎گیری دز جذبی و دز موثر، تحت پرتوگیری خارجی از 20 ایزوتوپ آزاد شده از سوانح هسته‎ای، می‎گردد. برای برآورد دز موثر، آدمک بزرگسال ornl روی زمین آلوده به تشعشعات پرتوزا شبیه‎سازی شده و چشمه به‎صورت استوانه‎ای با شعاع بهینه و عمق 1، 2، 3، 4 و 5 سانتی‎متر تعریف می‎گردد. شعاع بهینه با توجه به پویش آزاد متوسط تابش، برای هر ایزوتوپ مقدار مشخصی به‎دست خواهد آمد. در بررسی آسیب‎پذیری اعضای بدن، مشاهده می‎شود اعضای سطحی و گسترده مانند پوست، سطح استخوان و مغز استخوان، تحت پرتوگیری خارجی، دز بسیار زیادی را دریافت می‎کنند. مقایسه دز موثر ناشی از تابش ایزوتوپ‎ها نشان می‎دهد، با وجود افزایش دز موثر با عمق آلودگی، برای ایزوتوپ‎هایی مانند sm151 و sn121m مقدار دز رسیده به بدن به اشباع می‎رسد. به‎طور کلی، ایزوتوپ‎هایی مانند co60 و cs134 در زمان سانحه و co60 و cs137 با گذشت زمان بیشترین مقدار دز را ایجاد می‎کنند. در نهایت، مقدار دز موثر ناشی از 20 ایزوتوپ در عمق آلودگی 5 سانتی‎متری با درنظرگرفتن درصد وزنی تولید ایزوتوپ‎ها در نیروگاه حدود 4-^10×6/9 میکروسیورت به ازای یک بکرل ثانیه واپاشی در سانتی‎متر مکعب برآورد شده است. کلید واژه: سوانح هسته‎ای، کد mcnp-4c، آدمک ornl، دز جذبی، دز موثر.