ارزیابی آهنگ تولید گرمای حاصل از واپاشی هسته های پرتوزا در ماگماهای بستر چشمه‌های آب گرم محلات، ایران
ارزیابی آهنگ تولید گرمای حاصل از واپاشی هستههای پرتوزا در ماگماهای بستر چشمه‌های آب گرم محلات، ایران
رضا پورایمانی1، محمد زاهدی‌نژاد2 و محمود میرزایی1
تاریخ دریافت: 26/ 04/ 1395 تاریخ پذیرش: 11/ 08/ 1395
چکیده
در این پژوهش ماگماهای(سنگهای آذرین) دربرگیرنده منطقه آبگرم محلات در استان مرکزی با گسترش 300 هکتار مطالعه شد. 20 نمونه مغز سنگ از ماگماهای بیرون زده شده 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 آببندی 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) وسامانه الکترونیکی مربوط، مقدار فعالیت ویژه هسته های پرتوزای 226Ra،232Thو 40K در نمونه ها تعیین شد. فعالیت ویژه هسته های پرتوزای یاد شده در نمونه‌ها به ترتیب در محدوده 1.34± 22.15 تا 3.76±62.68، 1.43±10.69 تا 2.15± 40.55 و 5.07 ± 59.99 تا 17.48±1467.30 برحسب Bq/kg به دست آمد. همچنین آهنگ گرمای تولیدشده در نتیجه واپاشی ویژه هستههای پرتوزا برای نمونه ها در محدوده 0.69 تا 1.86 برحسب Wm-3μ به دست آمد. مقدار گرمای میانگین تولیدی در حجم ده کیلومتر مکعب ماگما 13.60 کیلووات است و برای افزایش دمای آب چشمه با دبی 35.5 لیتر بر ثانیه از 15 درجه به 100 درجه سانتی گراد 12.7 کیلووات 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 میرسد تأمین گرمای چشمه های آبگرم، از راه واپاشی زنجیره های واپاشان 238U، 235Uو Th232 و هسته 40K صورت می گیرد.
کلیدواژه ها: چشمه های آبگرم، ماگما، هسته های پرتوزا، آشکارساز HPGe، آهنگ تولیدگرما.
1دانشیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران
2کارشناسی ارشد، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران
نویسنده مسئول: رضا پورایمانی؛ E-mail:r-pourimani@araku.ac.ir