Sakarya İli toprak örneklerinde doğal radyasyon düzeyinin belirlenmesi ve radon yayılım hızlarının ölçülmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, Sakarya ili topraklarında doğal radyoaktivite seviyesini belirleyerek radyolojik risk haritasını oluşturmak için farklı ilçelerden toplanmış toprak örneklerinde doğal radyoaktivite seviyeleri ölçülmüş ve radon yayılım hızları belirlenmiştir. Bu doğrultuda Sakarya'nın değişik bölgelerinden toplanan toprak örneklerindeki 226Ra, 232Th ve 40K doğal radyonüklid aktivite konsantrasyonları NaI(Tl) gama spektrometresi yöntemiyle ölçülerek radyolojik risk endeksleri hesaplanmıştır. Ayrıca kapalı kutu (sealed can) tekniği kullanılarak toprak örneklerindeki kütle ve yüzey radon yayılım hızları, efektif radyum içerikleri ve topraktan radon yayılımı yoluyla kapalı alana katkıda bulunulan radon konsantrasyonları da belirlenmiştir. 226Ra, 232Th ve 40K doğal radyonüklidlerin ortalama aktivite konsantrasyonları sırasıyla 23,2 Bqkg-1, 21,0 Bqkg-1 ve 371,0 Bqkg-1 olarak ölçülmüş, kütle ve yüzey radon yayılım hızları ile topraktan yayılan radonun kapalı ortamdaki radon konsantrasyonuna katkılarının ortalama değerleri ise sırasıyla 117,79 mBqkg-1h-1, 2,41 Bqm-2h-1 ve 9,22 Bqm-3 olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar radyolojik risk açısından değerlendirildiğinde soğurulan gama doz oranı (D), yıllık etkin doz eşdeğeri (AED), radyum eşdeğer aktivitesi (Raeq) ve dış tehlike indeksi (Hex) için ortalama değerlerin sırasıyla 30,93 nGyh-1, 37,93 μSvy-1, 64,14 Bqkg-1 ve 0,18 olduğu görülmüştür. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar ulusal ve uluslararası kuruluşlar tarafından önerilen limit değerlerle karşılaştırıldığında, Sakarya topraklarının radyoaktivite açısından güvenli olduğu ve herhangi bir radyolojik tehlike oluşturmadığı anlaşılmaktadır.

In the present study, the natural radioactivity level have been measured and the radon exhalation rates have been determined for the soil samples collected from different locations of city of Sakarya in order to provide a radiological risk map. Regarding to this aim, the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K natural radionuclides in the soil samples collected from different regions of Sakarya, have been measured by the NaI(Tl) gamma spectroscopy method in order to calculate radiological risk index. Also, the mass and area radon exhalation rates, effective radium contents of the soil samples and indoor radon concentration contributed by radon exhalation from soil have been determined by the using Sealed Can Technique. It has been found that the mean activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K natural radionuclides are 23,2 Bqkg-1, 21,0 Bqkg-1 and 371,0 Bqkg-1, while the measured radon exhalation rates in terms of mass and area and indoor radon concentration contributed by radon exhalation from soil samples have been found to have average value of 117,79 mBqkg-1h-1, 2,41 Bqm-2h-1 and 9,22 Bqm-3,respectively. Evaluated the obtained results in terms of the radiological risk, the average values of the absorbed gamma dose rate (D), the annual effective dose equivalent (AED), radium equivalent activity (Raeq) and external hazard index (Hex) have been estimated and found to have mean value of 30,93 nGyh-1, 37,93 μSvy-1, 64,14 Bqkg-1 and 0,18, respectively. When the results obtained in this study are compared to the recommended limit values by the national and international organizations, it is concluded that the soils of Sakarya are safe in terms of the radioactivity and do not produce any radiological hazards.