*  کاربرد مواد رادیواکتیو در ردیابی و شناسایی آبهای زیرزمینی:

 -   مطالعه شیمی آبهای زیرزمینی و ایزوتوپهای پایدار مولکول آب می تواند اطلاعات مهمی از منابع و مکانیسم تغدیه و شناسایی مقدار جریان آبی که رودخانه و آبهای زیرزمینی در حالت غیرسیلابی دارد را در اختیار قرار دهد.
ایزوتوپهای رادیواکتیو طبیعی مثل کلر 36 و هیدروژن 3 و کربن 14 برای تعیین سن آبهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد. اگر سن های نسبتاً جوان از اندازه گیری ردیابهای مختلف رادیو اکتیو تعیین شوند سپس منبع تغذیه آبهای زیرزمینی را می توان حدس زد.

آزمایشهای تجربی در مقیاس کوچک و بزرگ با استفاده از روشهای ایزوتوپی می تواند برای مطالعات هیدروژوشیمی مفید و سودمند باشد. ترکیبات ایزوتوپی سرب و گوگرد می تواند راهنمای انواع کانی سازی در جستجوهای اکتشافی باشد. آنالیزهای ایزوتوپهای گوگرد و استرانسیم مورد استفاده برای اهداف منطقه ای هستند و نشان دهنده آنومالی سرب در منطقه می باشدکه می توانند در مطالعات آب زیرزمینی استفاده شوند اذا . ترکیبات شیمیایی پایدار و رادیواکتیو از آبهای زیرزمینی برای مطالعات گسترده هیدروژئولوژی مورد استفاده قرار می گیرد.

- کاربرد ردیاب های شیمیایی،  ایزوتوپ های آب سنگین در منابع آب به همراه گمانه زنی های ژئوالکتریک و مدلسازی عددی به منظور تحلیل ارتباط فرایند های هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی، برای نخستین بار در ایران و خاورمیانه توسط دانشجوی  دکتری رشته مهندسی آبخیزداری واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی ارائه شد.

به گزارش روابط عمومی واحد علوم و تحقیقات حسین سعادتی دانشجوی دکتری رشته مهندسی آبخیزداری گفت: این تحقیق که در قالب رساله دکتری با همکاری سازمان جنگل ها، مراتع و آبخیزداری کشور، آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA) و دفتر یونسکوی تهران انجام گرفت.

وی ادامه داد : با روش های ردیاب های شیمیایی و ایزوتوپی، بیلان آبی، ژئوالکتریک و مدلسازی سعی در ارزیابی و تعیین ارتباط فرایند های هیدرولوژی و هیدروژئولوژی در دوره های مختلف گذشته و محاسبه تغذیه در حوضه هشتگرد شده است.

- با گسترش فناوري هسته اي کاربرد ردياب هاي ايزوتوپي از جايگاه ويژه‌اي در علوم آب و خاک برخوردار گرديد. بايد توجه نمود که خواص فيزيکي هسته عناصر راديواکتيو تعيين کننده ارزش آنها به عنوان ردياب مي باشد.

استفاده از ردياب هاي شيميايي و ايزوتوپي در چهار دهه اخير به منظور منشاء يابي رسوبات، آب هاي زيرزميني، زير قشري، آب‌هاي سطحي، آلودگي‌ها و نيز ساير تحقيقات مديريتي در حوضه‌هاي آبخيز متداول گشته است. در اين طرح‌ها از مواد شيميايي و ايزوتوپي متعددي استفاده مي‌شود، ولي براي رديابي آبها عمدتاً از ايزوتوپ‌هاي مولكول آب استفاده مي‌شود.

براي بررسي مسير حرکت آب در محيطهاي متخلخل، ارزيابي سرعت جريان آب زيرزميني، تخمين ضريب نفوذپذيري لايه‌هاي آبدار، تعيين سن، منشاء و محل تغذيه آبهاي زيرزميني، ارتباط لايه‌هاي آبدار با يکديگر، ميزان اختلاط توده‌هاي مختلف آب زيرزميني، مطالعه حرکت آلوده کننده‌ها، تعبين آلوده کننده مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

- تحقیقات جدید نشان می دهد که ،تكنيك هاي هسته اي براي شناسايي حوزه هاي آبخيز زيرزميني، هدايت آبهاي سطحي وزيرزميني ، كشف وكنترل آلودگي وكنترل نشت وايمني سدها به كار مي رود. ازاين تكنيك ها براي شيرين كردن آب شوروآب دريا نيزاستفاده مي شود.

- موارد استفاده از آب سنگین چیست، و تولید آب سنگین چه اهمیتی برای کشور دارد¬ دکتر آفریده: بیشترین استفاده از آب سنگین در راکتورها است که شامل هر 2 راکتور تحقیقاتی و نیروگاهی می شود از آب سنگین برای تولید رادیوایزوتوپ ها در صنعت، کشاورزی و پزشکی استفاده می شود همچنین در رادیوگرافی، نوترون تراپی و نوترون رادیوگرافی از آن بهره برداری می شود. علاوه براین ها، آب سنگین برای تشخیص نشت آب های زیرزمینی یا نشت آب از سدها، کاربرد زیادی دارد.

کمپلکس ها و خواص مغناطيسي آنها

يک کمپلکس مجموعه اي است متشکل از يک اتم مرکزي که توسط چند آنيون يا مولکول احاطه شده و در آن ظرفيت اتم مرکزي که معمولا فلز واسطه است اکثرا از حالت متداول آن بيشتر است. مثلا حل شدن سولفات مس خشک (سفيد رنگ ) در آب محلول آبي خوش رنگ سولفات مس (II) توليد مي کند که يک يون کمپلکس است. ^- CuSO₄ + nH₂ O ............> [Cu(H₂ O)₆ ]²⁺ + SO₄ ²

يون کمپلکس ايجاد شده عامل آبي شدن رنگ اين محلول و در واقع تمام محلول هاي نمکهاي مس (II)در آب مي باشد.گروه هاي متصل به اتم مرکزي را که معمولا انيون يا مولکول دو قطبي خنثي مي باشند ليگاند مي نامندو در اغلب موارد اين ليگاندها يک يا چند جفت الکترون به فلز مرکزي مي دهند. از آنجاييکه مولکول آب قادر است مانند يک ليگاند عمل کند قرار گرفتن يک يون فلز واسطه (⁺Mⁿ ) در آب به شرط نبود گروه هاي کئوردينه ي ديگر سبب تشکيل يون کمپلکس⁺M(H₂ O)₆ ]ⁿمي شود.لذا براي تهيه ي برخي از کمپلکس ها مثل ⁺Cu(NH₃ )₆ ]²واکنش بين فلز و ليگاند را بايد در محيط غير آبي انجام دادتا آب به صورت ليگاند وارد قشر کوئورديناسيون نشود. هم چنين موقع تهيه ي کمپلکسها در آب ليگاند ها به تدريج جايگزين مولکول هاي آب کئوردينه شده مي شوند مانند واکنش مقابل که در شش مرحله صورت مي گيرد:  Ni(H₂ O)₆ ²⁺ + 6NH₃ .............> Ni(NH₃ )₆ ²⁺ علاوه بر کمپلکس هاي عادي يا کلاسيک نوع ديگري از کمپلکس ها نيز وجود دارند که انها را ترکيبات آلي فلزي مي نامند در اين کمپلکس ها حالت اکسايش فلز پايين (صفر يا +1 ) است و پيوند کربن فلز هم وجود دارد. هم چنين در کمپلکس هاي کلاسيک ليگاند ها معمولا دهنده ي جفت الکترون (دهنده ي ơ) و به مقدار جزئي گيرنده ي π هستند اما در ترکيبات آلي فلزي ليگاند ها اغلب علاوه بر دهندگي الکترون گيرنده ي شديد π نيز مي باشند. در هر دو مورد اين ترکيبات مي توانند خنثي کاتيوني يا انيوني باشند

تعداد ليگاند ها و يا در واقع تعداد اتم هاي دهنده ي الکترون متصل به فلز مرکزي را عدد کئوديناسيون مي گويند که يکي از ويژگيهاي يک کمپلکس است يعني اينکه مثلا اغلب کمپلکسهاي با عدد کئوردينه يکسان خواص مغناطيسي مشابهي را از خود نشان مي دهند.

خواص مغناطيسي کمپلکس هاي فلزي:

مغناطيس پذيري : اگر جسمي در يک ميدان مغناطيسي با قدرت H₀ قرار گيرد القاء مغناطيسي B يا شار مغناطيسي در اين جسم از رابطه ي مقابل به دست مي آيد: B= H₀ + 4πM در اين رابطه H₀  قدرت ميدان مغناطيسي خارجي و Mشدت مغناطيس شدن در واحد حجم است.

ممان مغناطيسي : خواص مغناطيسي ماده از دو راه توسط الکترونها حاصل مي شود : يکي ناشي از  حرکت دوراني الکترون حول محور خود که چون داراي بار منفي است از اين طريق مي تواند مغناطيس توليد کند (ممان اسپيني الکترون) و ديگري ناشي از  حرکت الکترون در مدار خود حول هسته (ممان اربيتالي الکترون).پس ممان مغناطيسي توليدي مواد حاصل اين دو خاصيت الکترون است.واحد ممان مغناطيسي بور مگنتون است يک بور مگنتونe     ( BM)=eh̸4Πmc    بار الکترون h ثابت پلانکmجرم الکترون و cسرعت نور است.

ترکيب پارامغناطيس ترکيبي است که الکترون جفت نشده دارد سهم پارامغناطيسي در تاثير پذيري از بر هم کنش ممان هاي زاويه اي اسپيني و اربيتالي الکترونها با ميدان مغناطيسي خارجي ناشي مي شود.ممان مغناطيسي موثر براي يک سيستم پارامغناطيس با در نظر گرفتن ممانهاي زاويه اي اسپيني و اوربيتالي الکترونها از اين رابطه به دست مي آيد:( µ=√4S(S+1)+L(L+1  در اين رابطه Sعدد کوانتومي اسپين کل و L عدد کوانتومي اوربيتالي کل است.همه ي مواد با ميدان مغناطيسي بر هم کنش دارند