ارزیابی آهنگ تولید گرمای حاصل از واپاشی هسته های پرتوزا در ماگماهای بستر چشمه‌های آب‌گرم محلات، ایران

Abstract

در این پژوهش ماگما های (سنگ های آذرین) دربرگیرنده منطقه آب گرم محلات در استان مرکزی با گسترش 300 هکتار مطالعه شد. 20 نمونه مغز سنگ از ماگماهای بیرون زده تهیه شد. برای تهیه نمونه های همگن و یکنواخت بخشی از نمونه ها به وسیله آسیاب های فکی و گلوله ای تبدیل به پودر ریزدانه شدند و پس از خشک کردن و عبور دادن از مش شماره 40 در ظروف نگین بسته بندی و آب بندی شدند. از همه نمونه های سطحی مقطع نازک تهیه و در آزمایشگاه کانی شناسی، کانی های موجود در آنها تعیین شد. با استفاده از روش طیف نگاری گاما و آشکارساز فوق خالص ژرمانیومی (HPGe) و سامانه الکترونیکی مربوط، مقدار فعالیت ویژه‏هسته های پرتوزای ²²⁶Ra ، ²³²Th و 40K در نمونه ها تعیین شد. فعالیت ویژه‏هسته های پرتوزای یاد شده در نمونه‌ها به ترتیب در محدوده 34/1± 15/22 تا 76/3±68/62، 43/1± 69/10 تا 15/2± 55/40 و 07/5 ± 99/59 تا 48/17±30/1467 برحسب Bq/kg به دست آمد. همچنین آهنگ گرمای تولید شده در نتیجه واپاشی ویژه‏هسته های پرتوزا برای نمونه ها در محدوده 69/0 تا 86/1 برحسب μWm-3 به دست آمد. مقدار گرمای میانگین تولیدی در حجم ده کیلومتر مکعب ماگما 60/13 کیلو وات است و برای افزایش دمای آب چشمه با دبی 5/35 لیتر بر ثانیه از 15 درجه به 100 درجه سانتی گراد 7/12 کیلو وات انرژی مورد نیاز است. بنابراین با توجه به سطح پرتوزایی ماگماهای این منطقه و گسترش آن در ژرفای زمین به‌صورت مخروطی و عمر به نسبت طولانی آنها به نظر می رسد تأمین گرمای چشمه های آب گرم، از راه واپاشی زنجیره های واپاشان ^₂₃₈U ،²³⁵U و Th²³² و هسته 40K صورت می گیرد.<br /><br /><br /><br /><br />