فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سنگ‌ها به‌عنوان موانع طبیعی، نقش مهمی در کاهش گسترش تشعشعات در سازه‌های دفن پسماندهای رادیواکتیو و همچنین داخل ساختمان‌های اداری و مسکونی دارند. لذا، پایداری عملکرد حفاظتی آن‌ها در برابر شرایط شیمیایی متغیر محیط طی زمان، اهمیت بالایی دارد. در این پژوهش، تأثیر شرایط شیمیایی محیط شامل مقادیر مختلفpH ، (3، ۴، ۶، ۹ و ۱۰) و زمان تماس محلول با نمونه تا ۲۴ ماه، بر ضریب جذب جرمی پرتو گاما چهار نوع سنگ طبیعی شامل گرانیت، تراورتن، مگنتیت و هورنبلند بررسی شده است. برای این منظور، از سه روش مکمل شامل؛ آزمایش تجربی با آشکارساز گایگر-مولر، شبیه‌سازی مونت‌کارلو با کد MCNPX و داده‌های پایگاه XCOM استفاده گردید. ابتدا ضریب جذب در شرایط خشک تعیین و سپس نمونه‌ها در محلول‌هایی با pH مختلف غوطه‌ور شدند. نتایج نشان داد مگنتیت با ضریب جذب حدود cm²/gr 062/0 به‌دلیل چگالی بالا و محتوای آهن (۷۲٪)، عملکرد حفاظتی بالایی را دارد، اما در محیط اسیدی (pH=3) این ضریب تا ۲۰ درصد کاهش می‌یابد. گرانیت با تغییرپذیری کمتر از ۱۰ درصد در دامنه pH مورد بررسی، پایدارترین سنگ و گزینه‌ای مناسب برای سازه‌های دفن عمیق است. در مقابل، تراورتن در محیط اسیدی به‌دلیل انحلال کلسیت، کاهش ۳۰ درصدی و هورنبلند در محیط قلیایی (pH=10) به‌دلیل تخریب شبکه سیلیکاتی، کاهش ۱۵ درصدی در ضریب جذب را نشان دادند. همچنین، زمان تماس با محلول‌ها اثری غیرخطی و محسوس بر کاهش توان حفاظتی سنگ‌ها دارد. همخوانی مناسب نتایج حاصل از روش‌های مختلف (با اختلاف کمتر از ۵ درصد)، دقت و قابلیت اعتماد یافته‌ها را تأیید می‌کند.