بررسی تأثیر جاذب نانو رس مونت موریلونیت بر کاهش گاز رادون خاک

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران

2 دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران

چکیده

پرتوگیری همه روزه از منابع طبیعی و مصنوعی صورت می­گیرد. بالاتـرین دوز آن مربوط به پرتوهای طبیعی بوده که قسمت اعظم آن رادون می­باشد. بر اساس گزارش­های سازمان بهداشت جهانی، این گاز بعد از سیگار کشیدن، دومین عامل سرطان ریه محسوب می­شود. رامسر، به عنوان پرخطرترین نقطه دنیا در پرتودهی گاز طبیعی رادون شناخته شده است. بنابراین امکان­سنجی استفاده از مواد در دسترس و مقرون به صرفه، به عنوان جاذب گاز رادون، می­تواند نقش مهمی در افزایش سلامت جامعه ایفا کند. هدف این پژوهش بررسی عوامل مختلف مؤثر در کاهش گاز رادون با جاذب مونت موریلونیت در مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا است. آزمایش­ها با روش اندازه­گیری فعال توسط دستگاه پراسی و با استفاده از خاک منطقه تالش انجام شد. در این تحقیق در دوره­های شش ساعته اندازه­گیری رادون توسط دستگاه پراسی و رطوبت کم­تر از 10 درصد، حداکثر میزان کاهش رادون 74/56 درصد برای نانو مونت موریلونیت و3/55 درصد برای میکرو مونت موریلونیت به دست آمد. همچنین از آزمایش­های طیف­نگاری گاما، پراکنش اشعه X، تخلخل سنجی و آزمون آماری غیـرپارامتریک برای تحلیل داده­ها استفاده شد. تأثیر میزان متفاوت وزنی، تغییر اندازه مونت موریلونیت، رطوبت و همچنین مقایسه مواد مختلف در کاهش غلظت رادون بررسی گردیـد. پلی اتیلن ماده­ای مناسب برای حذف رادون بود. با افزایش میزان مونت موریلونیت و کاهش رطوبت محیط غلظت رادون کاهش یافت. نتایج آزمایش تخلخل­سنجی نیز بیانگر قطر حفره­های بزرگ­تری در میکرومونت موریلونیت نسبت به نانومونت موریلونیت است؛ لذا میکرومونت موریلونیت درکاهش رادون عملکرد بهتری نشان داد. این جاذب مقرون به صرفه، نسبت به رطوبت هوا حساس و در محیط­های خاک با رطوبت پایین و نزدیک به اشباع دارای عملکرد مؤثرتری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Using Montmorillonite on Reducing Radon in Soil

نویسندگان [English]

  • Elham Asrari 1
  • Bentholhoda Amanat 2
  • Tahereh Mahdiar 3
1 Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tehran
2 Department of Physics, Payame Noor University, Tehran
3 Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tehran
چکیده [English]

Exposure, takes place every day from natural and artificial sources, but the highest dose is related to normal radiation, which most of it is related to radon exposure. According to the World Health Organization reports, radon after smoking is considered as the second leading cause of lung cancer in the community (Salgado, 2015) (Wheeler, 2012). Ramsar is known as the riskiest place in the world in natural gas radon exposure. Given that, many people in their life or work, such as researchers, miners, hospitals, government offices, schools are exposed to the radioactive material, the feasibility of using available and affordable materials as an adsorbent of radon gas can play an important role in increasing public health (Yousefi, 2014). The objective aim of this study is investigating of various factors affecting radon reduction with montmorillonite in areas with high natural radiation. Effects of weight, adsorbent particle size, humidity, comparison of different materials to reduce radon were considered as other aims of this research.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radon
  • montmorillonite
  • high radiation
  • adsorption
Alabdula’aly A, Maghrawy H, “Comparative Study of Different Types of Granular Activated Carbon in Removing Medium Level Radon From Water”, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2010, 287, 77-85.
Al-Azmi D, Karunakara N, “Determination of Radon Concentration in Soil Gas By Gamma- Ray Spectrometry of Olive Oil”, Radiation Measurements, 2007, 42, 486-490.
V. K. Gupta, “Advances in Water Treatment by Adsorption Technology”, Nat. Protocols, 2007, 1, 2661-2667.
Bikit I, Mrdja D, Bikit K, Grujic S, Knezevic D, Forkapic S, Kozmidis-Luburic U, “Radon Adsorption by Zeolite”, Radiation Measurements, 2015, 72.
Ćurguz Z, Stojanovska Z, “Long-Term Measurements of Radon, Thoron and Their Airborne Progeny in 25 Schools in Republic of Srpska”, Journal of Environmental Radioactivity, 2015, 148, 163-169.
Ghiassi-Nejad M, Mortazavi S, Cameron J, Niroomand-Rad A, Karam P, “Very High Background Radiation Areas of Ramsar, Iran: Preliminary Biological Studies”, Health Physics, 2002, 82, 87-93.
Hedström H, Foreman M, Ekberg C, Ramebäck H, “Radon Capture with Silver Exchanged Zeolites. Radiochimica Acta”, International Journal for Chemical Aspects of Nuclear Science and Technology, 100, 395-399, 2012.
Henriksen T, Mail Lie Hd, “Radiation And Health”, Taylor and Francis. New York 2003.
Jastaniah SD, Shakhreet BZ, Abbas HY, Elkhadir AM, Bafaraj SM, “Treatment of Radon Rich Bottled Water by Granular Activated Carbon Adsorption Method”, Open Journal of Biophysics, 2014.
Karunakara Al-Azmi, “A Study on Radon Absorption Efficiencies of Edible Oils Produced In India”. Health Physics, 98, 621-627, 2010.
Karunakara N, Kumara KS, Yashodhara I, Sahoo B, Gaware J, Sapra B, Mayya Y, “Evaluation of Radon Adsorption Characteristics of A Coconut Shell-Based Activated Charcoal System For Radon And Thoron Removal Applications”, Journal of Environmental Radioactivity, 142, 87-95, 2015.
Kropat Georg, Bochud Francois, El Ta, “Major Influencing Factors of Indoor Radon Concentrations In Switzerland”, Journal of Environmental Radioactivity, 2014, 129, 7-22.
López F, Canoba A, “222rn Gas Diffusion and Determination of Its Adsorption Coefficient on Activated Charcoal”, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2002, 252, 515-521.
Paschalides J, Marinakis G, Petropoulos N, “Passive, Integrated Measurement of Radon Using 5a Synthetic Zeolite And Blue Silica Gel”, Applied Radiation and Isotopes, 68, 155-163, 2010.
Rerum Naturalium, Keith E, Gubbins (Nc State University, Usa) Tag Der Verleihung, 2000.
Salgado-Espinosa T, Barros-Dios JM, Ruano-Ravina A, “Radon Exposure and Oropharyngeal Cancer Risk. Cancer”, Letters, 2015, 369, 45-49.
Salimi H, (Translator), “Nano adsorbents for environmental applications”, Nanotechnology Journal Monthly 176 in a row, Observatory Nano Briefing 2012, 22-37.
Salim Leonardo Alfredo, “Thoron and Radon Activity Concentration in Mineral Waters of Spas from Southeastern Brazil”, Journal Environmental Earth Sciences, 73, 9, 5619-5630, 2015.
Samadi masoud. Nano Montmorillonite, “Properties and Applications”, Fourteenth National Congress of Chemical Engineering, Sharif University of Technology, 2012, Tehran.
Schumann Rr, Owen De, Asher-Bolinder, S, “Weather Factors Affecting Soil-Gas Radon Concentrations At A Single Site In The Semiarid Western Us”, 1989, 2, 9-89.
Vargas A, Ortega X, Serrano I, “Response of A Radon Charcoal Canister to Climatic and Radon Variations in the Inte Radon Chamber”, 2004.
Wheeler B W, Allen J, Depledge MH, Curnow A, “Radon and Skin Cancer in Southwest England: An Ecologic Study”, Epidemiology, 2012, 23, 44-52.
Yang X, “The Research of Radon Adsorption on Activated Carbon for Ultra-Low Background Experiments”, University of South Dakota, 2012.
Yousefi Z, Naddafi K, Mohamadpur Tahamtan Ra, Zazouli Ma, Koushki Z, “Indoor Radon Concentration In Gorgan Dwellings Using Cr-39 Detector”, Journal Mazandaran Univ Med Sci, 2014, 24, 2-10.
Zha Yr, Tao Zf, Wei Lx, “Epidemiological Survey in A High Background Radiation Area in Yangijan”, Zhonghua Liu Xing Bing Xue Zazhi, 17, 328-332, 1996.