Measurements of thorium content and radioactivity in gas mantles

Abstract

تم قياس إشعاع جاما الطبيعي للثوريوم232 وولائده في أنواع مختلفة من فتائل فوانيس "التريك" المستوردة والمستخدمة في المملكة العربية السعودية باستخدام تجهيزات تحليل أطياف جاما الموجودة في جامعة الملك فهد للبترول والمعادن وتم تحديد إشعاع جاما الطبيعي من هذه الفتائل باستخدام كاشف من الجرمانيوم عالي النقاوة معزول تماما كذلك تم قياس تركيز النظير المشع يورانيوم228باستخدام كاشف يوديد الصوديوم (TI)NaI، متصل بحاسب آلي لجمع المعلومات ومعالجتها وقيست إشعاعية عينتين معياريتين معلومتي النسب من الثوريوم بنفس الأجهزة وذلك لحساب الكمية المطلقة من الثوريم228 في كل فتيل لغرض المقارنة ووجد أن نسب كتلة الثوريوم في الفتائل تتراوح بين 36 % و92 % بينما تتراوح إشعاعية جاما في الفتائل بين 7 و25 نانوكوري علما بأن كتلة الفتيل الواحد تبلغ عدة غرامات وتم كذلك دراسة توزيع الثوريوم في الفتيل باستخدام كواشف الآثار النووية من نوع CR39 وقيست الجرعة الخارجية المكافئة لأشعة جاما من أحد الفتائل بلصقها على سطح الكاشف فكانت أربعة مايكروسيفرت بالساعة وتم حساب الجرعة الإشعاعية المكافئة الملزمة التي يمكن أن تنتج عن ابتلاع (امتصاص) 10 % من ثوريوم الفتيل الأقل والأكثر إشعاعية فوجد أنها تبلغ (05) ملي سيفرت و(18) ملي سيفرت على التوالي

Natural gamma rays from the thorium (232Th) isotope and its daughters in various imported gas lantern mantles were measured at the KFUPM gammaray spectroscopy setup The origin of the natural gamma rays was qualitatively determined by a well shielded Hyper Pure Germanium (HPGe) detector and then the concentration of the radioactive element was quantitatively measured using a 5 x 5 NaI(Tl) detector and a PCbased data acquisition and analysis system The mantle samples of a few grams each were studied for thorium concentration and its gamma ray radioactivity In order to determine the absolute concentrations the sample activity was compared with the activities of standards The concentration of Th was determined in weight percent (wt %) and ranged from 36 to 92 % while the activity per mantle ranged from 7 to 25 nCi Thorium distribution measurement in the mantle was carried out using CR39 nuclear track detectors The external gamma rays dose equivalent rate from one mantle sample was measured as 4 MSv h when the mantle was placed on the detector surface The calculated committed dose equivalent for ingestion of 10 % of each of the lowest and the highest concentration of thorium mantles was found to be 05 mSv and 18 mSv respectively