تدريسي من قسم قسم الفيزياء يحصل على براءة اختراع في استحداث طريقة جديدة لفصل وتحديد تراكيز النظائر المشعة في النفايات المشعة السائلة الناتجة عن مخلفات الانشطار النووي

حصل التدريسي في قسم الفيزياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) (أ.م.د. احمد فاضل مخيبر) على براءة اختراع من الجهاز المركزي للتقييس و السيطرة النوعية في وزارة التخطيط العراقية للبحث الموسوم (استحداث طريقة جديدة لفصل وتحديد تركيز لنظيري السيزيوم-137 و السترونتيوم-90 للنفايات المشعة السائلة الناتجة عن مخلفات الانشطار النووي) الذ انجزه ضمن فريق بحثي من وزارة العلوم و التكنولوجيا .

حيث ان النفايات المشعة السائلة والناتجة من الانشطار النووي لليورانيوم-235 تحتوي على العديد من النظائر المشعة وان اهم نظيرين هما السيزيوم-137 (¹³⁷Cs) والسترونتيوم-90 (⁹⁰Sr) وذلك لطول عمرهما النصفي وخطورتهما على الانسان والبيئة. نظير ¹³⁷Cs هو باعث لاشعة كاما وبيتا في الوقت ذاته والكشف عنه يتم بواسطة منظومة مطيافية كاما, اما نظير ⁹⁰Sr فهو باعث لاشعة بيتا فقط والكشف عنه يتم بأستخدام اما العداد الوميضي السائل او تقنية اشعة شرنكوف. ضمن الامكانات المتاحة والمتوفرة في العراق فالكشف عن السيزيوم ممكن ولكن الكشف عن السترونتيوم غير متوفر, فبالنسبة لمنظومة مطيافية كاما يمكن قياس تركيز السيزيوم فقط اما في عداد مجمل باعثات بيتا فيتم فقط تسجيل العد الناتج من تفاعل جسيمات بيتا الناتجة من النظيرين مع مادة الكاشف ولا يمكن التمييز بين هذين النظيرين. تم استحداث طريقة جديدة وبسيطة لفصل عنصري السيزيوم والسترونتيوم من نموذج سائل وذلك بطريقة التبخير الحراري بسبب الاختلاف في درجتي تبخرهما, حيث ان الطريقة المتبعة هي الفصل الكيميائي وهي طريقة مكلفة ومعقدة ولا تتوفر في مختبراتنا حاليا.

وان التطبيقات المترتبة على هذا العمل هي في مجال التوصيف الاشعاعي والبيئي للحفاظ على البيئة السليمة من الملوثات وفي مجال التوصيف الاشعاعي للنفايات المشعة لغرض الخزن المؤقت والدائمي بعد معرفة نوع ونشاط النظائر المشعة في تلك النفايات.

وتوصل الباحثين الى ان نسبة حصيلة الانشطار للنظيرين ¹³⁷Cs ,⁹⁰Sr تكون عالية و متقاربة لنواتج الانشطار النووي وان الاعمار النصفية لهما متقاربة ايضا (30,29 سنة) على التوالي [5], لذا فأن نسبة نشاط السيزيوم الى السترونتيوم في اللحضة الاولى للانشطار هي(1.03) وبعد 29 سنة (اي نصف عمر واحد لنظير السترونتيوم) تصبح (1.04) [4], وان النسبة بعد 44 سنة لعمر النفاية هي 1.06 (1974). ان نتائج القياسات للعينة قيد الدراسة بينت ان نسبة نشاط السيزيوم الى السترونتيوم هي (1.22) وهي بذلك قريبة من القيمة النظرية السابقة.

The radioactive liquid wastes as a result of nuclear fission of uranium-235 contain many of radioisotopes, the two main of them are cesium-137 (¹³⁷Cs) and strontium-90 (⁹⁰Sr) due to their long half live and their dangerous on human and environment. ¹³⁷Cs is gamma and beta ray emitter in the same time and the detection of it may be by gamma spectroscopy system, while ⁹⁰Sr is pure beta ray emitter and the detection of it may be by the liquid scintillation counter or Cherenkov ray technique. By the available means which available in our laboratories, the detection of ¹³⁷Cs is available, while ⁹⁰Sr detection is not. By gamma spectroscopy system may measure just the radioactivity concentration of cesium while in gross alpha beta counter only record the counts that a result of the beta particles reaction with the detector material which produced by the two isotopes (¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr) and not distinguish them. A new and a simple method of separating cesium and strontium from a liquid sample has been developed by thermal evaporation because of the difference in their evaporation degree. The used method is chemical separation, which is costly and complex and is not currently available in our laboratories.