بررسي پرتوزايي محيطي در مصالح ساختماني مصرفي شهرستان اراك

Investigation of Environmental Radioactivity in the Building Materials in Arak City

زمينه و هدف: انسان ها همواره در معرض پرتوهاي يون­ساز قرار دارند. يكي از منابع اين پرتوها، تابش هاي هسته ­اي مربوط به ويژه هسته­ هاي پرتوزاي موجود در آب، خاك، سنگ، از جمله مصالح ساختماني است. پرتو­هاي يون­ساز براي موجودات زنده مضر هستند و باعث بروز بيماري­ هاي مختلف و گاهاً ناهنجاري­ هاي ژنتيكي مي­ گردند. از اين رو بررسي پرتوزايي مصالح ساختماني از اهميت زيادي برخوردار است. روش بررسي: در اين پژوهش 18 نمونه مصالح ساختماني در اراك مورد مطالعه قرار گرفت. فعاليت ويژه هسته­ هاي پرتوزاي طبيعي از روش بيناب­نگاري گاما و با استفاده از آشكارساز فوق خالص ژرمانيومي (HPGe) مدل GCD30195BSI با بازده ي نسبي 30% تعيين گرديد. مقـدار فعايت معادل راديم ، شاخص خطر پذيري داخلي و خارجي، آهنگ دوز موثر ساليانه داخلي و خارجي و آهنگ دز جذبي براي كليه نمونه­ ها محاسبه شد. يافته‌ها: فعاليت ويژه هسته ­هاي پرتوزاي TH232، Ra226 و K40 در اين نمونه ­ها به ترتيب از0/32> تا 1/44±143/50، 0/86> تا 2/01±175/95 و 2/12> تا 7/29±1021/60 بر حسب Bq/kg تغيير مي­ كند. ميزان آهنگ دوز جذبي در نمونه ­ها از 20/21 تا 220/61 بر حسب nGy/h متغير مي ­باشد. مقدار آهنگ دوز موثر ساليانه داخلي و خارجي به ترتيب از 0/1 تا 1/08 و 0/02 تا 0/27 بر حسب (mSv/y) به دست آمد. هم­چنين مقدار شاخص خطر پذيري داخلي و خارجي در نمونه ­ها به ترتيب از 0/01 تا 1/61 و 0/004 تا 1/30 محاسبه گرديد. بحث و نتيجه‌گيري: با توجه به مقادير به­ دست آمده كمترين مقدار فعاليت معادل راديوم براي نمونه گچ باكد GSS برابر 1/73> و بيشترين مقدار براي نمونه پوكه معدني قروه با كد PMQ برابر 3/42± 479/88 حاصل شد. حداكثر مقدار مجاز فعاليت معادل راديوم Bq/kg (Raeq) 370 مي باشد كه تنها نمونه PMQ از آن تجاوز مي كند. نتايج اين تحقيق نشان مي ­دهد كه اكثر مصالح مصرفي در ساختمان سازي خطري براي ساكنين ايجاد نمي­ كنند.

Background and Objective: Human beings are always exposed to ionizing radiation. One of the main sources of this radiation is the nuclear radiation related to the particular radioactive nuclei present in water, soil, rock, and construction materials. The ionizing radiation is harmful to living organisms, causing various diseases and sometimes genetic abnormalities. Therefore, study of radiation from building materials is of great importance. Method: In this study, 18 samples were collected from building materials in Arak city. Activity of natural radionuclides were determined using gamma ray spectrometry method using high purity germanium detector (HPGe) model GCD30195BSI with 30% relative efficiency. Radium equivalent, internal and external hazard indices, indoor and outdoor annual effective dose rates, and absorbed dose rate were also calculated for all of samples. Findings: The specific activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K in these samples were calculated and varied from <0.32 to 143.50±1.44, < 0.86 to 175.95±2.01 and <2.12 to 1021.60±7.29 in Bq/kg respectively. The absorbed dose rate for collected samples varied from 20.21 to 220.61in nGy/h. The indoor and outdoor annual effective dose rates varied from 0.1 to 1.08 and 0.02 to .27 in mSv/y unit respectively. Internal and external hazard indices in the collected samples varied from 0.01 to 1.61 and 0.004 to 1.30 respectively. Conclusion: Acordingto the measurments, the minimum and maximum radium equivalent activities of <1.73 479.88±3/42 Bq/kg were obtained in Stucco (Code: GSS) and Qorveh Pumice (Code: PMQ) samples, respectively. The maximum permissible specific activity for radium equivalent is 370Bq/kg, which was only exceeded by PMQ sample. The results indicated that most of the materials used for construction are not hazardous to the the residents.