Environmental isotopes and natural radioactivity assessment for clays, products derived from clay and radon exhalation rate of clays in Egypt

• Autorzy: El-Shershaby A.

Warianty tytułu

PL

Naturalne izotopy i ocena radioaktywności gliny oraz wyrobów z gliny na obszarze Egiptu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Scientific investigations have long concluded that prolonged exposure to low dose radiation can induce deleterious effects in humans. The aim of this paper is to investigate the radioactivity of different types of clay and clay derived products, such as red brick and jars to preserve oils and organs, a seed pot to protect seeds from rodents' insects and mildew, a vase for decoration, a vessel for cooking, a storage jar for storing food, dough bowls for raising wheat breads and olla or bottle for storing water, which are suspected to have natural radioactivity radiation risk in Egypt. Natural radioactivity content was determined in different types of clay using a hyperpure germanium spectrometer (HPGe). The gamma dose of the radiations emitted from the clays is proportional to their U, Th, and K concentration. The concentration ranges were 6.77-70.73 Bq/kg, 7.74-99.26 Bq/kg and 172.34-776.98 Bq/kg for 238U, 232Th and 40K, respectively. The radium equivalent activity and the absorbed dose rate were found to be from 29.9 to 247.98 Bq/kg and 15.42 to 117.6 nGy/h, respectively. The representa-tive level index ranged from 0.2 to 0.67. The solid state nuclear track detectors, CR-39, have been devised to measure radon exhalation rate in the samples, which were found to vary from 3.19 to 33.33 Bq m-2d-1 and these values are in agreement with the uranium concentration values measured by hyperpure germanium detector in the corresponding samples. This study has shown that the different types of clay and the fabricated clay have traces of radio-activity. However, the associated levels are not detrimental to health. In terms of the radiation safety, the natural radioactivity of the Egyptian clays is below the recommended limits of the gamma dose rate. Therefore, they can be used for all kinds of public buildings and all types of pottery.

PL

Badania naukowe już dawno temu dowiodły, że długotrwałe narażenie ludzi na niskie dawki promieniowania może być szkodliwe. Celem tego artykułu jest zbadanie radioaktywności różnych typów gliny pochodzącej z obszaru Egiptu i wyrobów z tej gliny takich jak: czerwona cegła, dzbany do przechowywania żywności, donice nasienne zabezpieczające nasiona przed gryzoniami i pleśnią, wazy dekoracyjne, naczynia do gotowania, misy do wypieku chleba oraz butelki do przechowywania wody. Istnieją obawy, że wymienione przedmioty wykazują naturalną radioaktywność. Stopień tej radioaktywności określono dla różnych typów gliny za pomocą spektrometru germanowego (gamma). Dawka promieniowania emitowana przez próbki gliny jest proporcjonalna do stężenia w niej uranu (U), toru (Th) i potasu (K). Zakresy stężeń wynosiły 6,77-70,73 Bq/kg, 7,74-99,26 Bq/kg i 172,34-776,98 Bq/kg odpowiednio dla 238U, 232Th i 40K. Równoważna aktywność promieniowania i dawka pochłoniętego promieniowania wynosiły odpowiednio od 29,9 do 247,98 Bq/kg oraz od 15,42 do 117,6 nGy/h. Jądrowy detektor śladowy CR-39 został wykorzystany do pomiaru natężenia promieniowania emitowanego przez próbki. Natężenie to zmieniało się od 3,19 do 33,33 Bq/m2d. Te wartości są zgodne z wartościami stężeń uranu zmierzonymi za pomocą spektrometru germanowego w odpowiednich próbkach. Badania wykazały, że różne typy gliny oraz wyroby garncarskie charakteryzują się pewną śladową radioaktywnością. Jednakże poziom tej radioaktywności nie jest szkodliwy dla zdrowia. W odniesieniu do bezpieczeństwa promieniowania naturalna radioaktywność różnego typu glin na terenie Egiptu jest poniżej dopuszczalnej granicy natężenia promieniowania gamma. Z tego też względu egipska glina może być wykorzystywana jako surowiec w budownictwie i garncarstwie.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 29, nr 3-4
• Strony: 25--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

El-Shershaby A.

• Nuclear Physics Laboratory, Faculty of Girls, Ain-Shams University, Cairo, Egypt.

Bibliografia

• [1] International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation, 1994 Safety Series No. 115-I, IAEA, Vienna.
• [2] DODONA A., Estimation of the natural radioactivity of the Albanian clays, Journal of the Balkan Geophysical Society, 2000, 3, No. 2, 7-12.
• [3] STEGER F., GRUN K., Radioactivity in building materials. Radon in the living environment, Athens, Greece, 1999, 19-23 April.
• [4] EL-TAHAWY M.S., HIGGY R.H., Natural radioactivity in different types of bricks fabricated and used in the Cairo region, Applied Radiation and Isotopes, 1995, 46, No. 12, 1401-1406.
• [5] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), Exposure from natural sources of radiation, United Nations, New York, 1993.
• [6] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), Sources effects and risks of ionizing radiation, United Nations, New York, 1988.
• [7] IAEA, 1987, Vienna, RI, 148.
• [8] KAHN B., EICUUO z G.G., CLARKE F.J., Search for building materials as sources of elevated radiation dose, Health Phys., 1983, 45, 349-361.
• [9] KОМINEК A., MRNUSTLK J., Radioactivity of construction materials and the respective raw materials in Czechoslovakia, Radioisotopy, 1989, 30, 163-175.
• [10] KHAN A.J., VARSHNEY A.K., PRASAD R., TYAGI R.K., RAMACHANDRAN T.V., Calibration of CR-39 plastic track detector for the measurement of radon and daughters in dwellings, Nucl. Track Radiat. Meas., 1990, 17, 497-502.
• [11] SROОR A., EL-BAHI S.M., ARMED F., ABDEL-HALEEM A.S., Natural radioactivity and radon exhalation rate of soil in southern Egypt, Applied Radiation and Isotopes, 2001, 55, 873-879.
• [12] BERETKA J., MATHEW P.J., Natural radioactivity of Australian building materials, industrial wastes and by-products, Health Phys., 1985, 48, 87-95.
• [13] KRISIUК E.M., TARASOV S.I., SHAMOV V.P., SHALAK N.I., LISACHENKO E.P., GOMELSKY L.G., A study on radioactivity in building materials, Leningrad, Research Institute for Radiation Hygiene, 1971
• [14] TUFAIL, М., AHMED N., KHAN H.A., ZAFAR M.S., Gamma activity in bricks used for the construction of dwellings in Rawalpindi and Islamabad area of Pakistan, Radiat. Prot. Dosim., 1991, 37, 197-200.
• [15] KRIEGER R., Radioactivity of construction materials, Betonwerk Fertigteil-Techn., 1981, 47, 468.
• [16] RUIXIANG L., Atom. Energ. Sci. Technol., 1986, 20, 596-601.
• [17] OECD, NEA, Nuclear Energy Agency, Exposure to radiation from natural radioactivity in building materials, Report by NEA Group of Experts, OECD, Paris, 1979.
• [18] YU K.N., GUAN Z.J., STOKS M.J., YOUNG E.C., The assessment of natural radiation dose committed to the Hong Kong people, J. Environ. Radioactivity, 1992, 17, 931.
• [19] CLIFF K.D., GREEN B.M.R., MILES J.C.H., The levels of radioactive materials in some UK building materials, The Sci. Total Environ., 1985, 45, 181-186.
• [20] STRANOEN E., Some aspects on radioactivity of building materials, Phys. Nory., 1976, 8, 167-173.
• [21] PAN Z., YANG Y., GUO М., Natural radiation and radioactivity in China, Radiat. Prot. Dosim., 1984, 7, 235-238.
• [22] ACKERS J.G., DEN BIDER J.F., De JONG P., WOLSCHRIJN R.A., Radioactivity and radon exhalationrates of building materials in the Netherlands, The Sci. Total Environ., 1985, 45, 151-156.
• [23] PAPASTEFANOU C., MANOLOPOULOU M., CHARALAMBOUS S., Exposure from the radioactivity in building material, Health Phys., 1983, 45, 349-361.
• [24] INGERSOIL J.G., A survey of radionuclide contents and radon emanation rates in building materials used in the U.S., Health Phys., 1983, 45, 363-368.
• [25] ZIКOVSКY L., KENNEDY G., Radioactivity of building materials available in Canada, Health Phys., 1992, 63, 449-452.
• [26] NAIM M.A., SALEH I.H., EL-RAEY М., Radioactivity in soil and building materials and gamma radiation doses committed to Alexandria population, Fourth Radiation Physics Conference, 1999, Nov. 15-19, Alexandria, Egypt.