© 2014由Elsevier B.V.发布。信息工程研究院负责评选和同行评议可在www.sciencedirect.com上在线获取ScienceDirectIERI Procedia 9（2014）156 - 1612014年环境系统科学与工程对尼日利亚奥贡州选定地点土壤样品中辐射水平的调查Usikalu M.R.*，Akinyemi M.L，Achuka J.A尼日利亚奥贡州奥塔市圣约大学物理系，P.M.B.1023摘要本研究测量了地面辐射和评估原始放射性核素238U，40K和232Th在六十个土壤样品收集的北部，西部，东部和南部的Ewekoro水泥厂厂房，Owowo村位于工厂和圣约大学，奥贡州使用伽马射线能谱法。计算了天然放射性核素的γ吸收率和年有效剂量当量，估算了天然放射性核素的危害指数。Ewekoro水泥厂土壤中放射性核素的实测浓度如下：[238U{1.60232Th {44.78± 1.83 Bqkgí1（east）-56.62±1.96 Bqkgí1（north）}，40K{261.54±12.67 Bqkgí1（南）-342.08±14.17 Bqkgí1（东）}]和Owowo vi llag e[238 U {1.78±0.09 Bqkg<$1（东）-2.62±0.08 Bqkg<$1（北）}，232Th {50.07±1.93 Bqk g<$1（西）-61.69±1.89Bqkg<$1（北）}，40K {244.11±13.38Bqkg<$1（北）-296.40 ±14.90 Bqkg<$1（南）}]。土壤中放射性核素 的含量分别为：[238U{0.62± 0.07Bqkg<$1（南）-1.07 ±0.06 Bqkg <$1（北）}，232Th{30.23±1.87 Bqkg<$1（南）-38.87±1.78 Bqkg<$1（东）}，40K {243.35±12.57 Bqkg<$1（南）-301.15±13.55 Bqkg<$1（北）}]。平均吸收剂量为40.88nGyr-1，年等效剂量为0.05mSv。研究发现，来自Ewekoro和附近地区的样本的放射性浓度和放射性危害指数始终高于Covenant大学的样本，但这些数值低于建议的安全水平。© 2014作者。由爱思唯尔公司出版 这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/）。信息工程研究院负责评选和同行评议关键词：原始放射性核素，放射性浓度，土壤，Ewekoro水泥厂，圣约大学1. 介绍* 通信电话电话：+234-8030839932电子邮件：moji. covenantuniversity.edu.ng2212-6678 © 2014作者由爱思唯尔公司出版 这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/）。信息工程研究所负责的选择和同行评审M.R. Usikalu等人/ IERI Procedia 9（2014）156157放射性核素，如40K、232Th和238U的衰变系列，主要构成几乎无处不在的天然放射性，存在于土壤、水和岩石中[Tzortzis和Tsertos，2004年]。人类从一开始就以两种方式暴露于这些原始放射性核素的辐射，要么直接暴露，要么通过吸入或食物消耗在体内积累放射性核素[Abdul et al. ，2010]。在评估这些放射性核素对人类健康的风险时，估计辐射剂量的分布是非常重要的，以便作为监测人为事件引起的土壤环境放射性变化的数据库。辐射防护和评估非常重要，因为放射性核素在土壤和岩石中的分布并不均匀[Avwiri，2005年]。水泥主要由石灰石和少量其他材料（如粘土、页岩灰和离子氧化物）生产[White，1981]。它们含有石膏等元素，具有能够电离的硅酸盐和铝酸盐[White，1981]。石灰石是水泥的主要成分，在地壳（原始放射性核素的居住地）中大量存在。因此，室内/外部暴露的潜在来源之一是人们居住的建筑物中使用的地壳材料[Ademola和Oguneletu，2005年]。水泥生产的一个关键工序是采石工序。研究表明，这一过程增加了生产环境中放射性核素的放射性浓度[Okedeyi et al. ;Gbadebo，2011年]。然而，关于Ewekoro水泥制造公司对人口影响的放射性测量资料不足。因此，这项工作的措施，40K，234Th和238U的比活度，并估计与他们在Ewekoro水泥厂，Owowo一个neigboring社区和圣约大学大田所有在奥贡州获得的土壤样品中的放射性危害。1.1 材料和方法土壤样本取自Itori地方政府引用的Ewekoro水泥厂（位于尼日利亚6o这些地点位于尼日利亚达荷美盆地东部。从每个研究区域的北部、南部、西部和东部采集了60个样本。研究区域分为三个区域：Ewekoro水泥厂，工厂附近和圣约大学大田。每个采样点划定3 × 3m2的面积使用手铲从选定区域的五个位置采集2kg土壤样品，将其混合在一起以代表位置。将样品干燥至重量保持不变，并将每个样品240 g包装在圆柱形塑料容器中，密封约30天，以使放射性核素在进行放射性分析之前达到长期平衡。1.2伽马能谱分析每个样品计数36，000秒，以便在7.6 cm x 7.6 cm NaI（Tl）检测器中实现最小计数误差，该检测器通过一个底座连接到Canberra Series 10 plus多通道分析仪。该探测器在0.662 MeV的137 Cs处具有约8%的分辨率，其具有识别用于采集的伽马射线能量的能力。在1.460 MeV的峰值上测量了40K，在1.760MeV的峰值上用214Bi测量了238U，在2.614 MeV的峰值上用208Tl测量了232Th。该探测器的效率为25%，使用由[IAEA，2003]提供的IAEA-375参考土壤进行校准。这里使用的伽马射线光谱分析已被其他研究人员使用，以确定良好的质量[Olomo等人; Ajayi和Ajayi，1999年; Tchokossa等人，，2011和Iqbal等人，2010年]。使用公式（1）158M.R. Usikalu等人/ IERI Procedia 9（2014）156A网A网………Ms。tc。P. 1.3 结果和讨论活性浓度所得样品中原始放射性核素（238U、232Th和40K）的活度见表1。结果表明，土壤样品中232 Th的活度远高于238 U的活度，其变化范围为30。23B q k g í1（N U 2）to o 6 1. 69Bqkgí1（N N 1）具有4 6的一个v in g a v erag e activy。9 1± 1。87Bqkgí1.238UC onC nn ti nt h es oo l sam ple s range s from 0.6.2Bqkgí1（NU2）到2.6.1Bq kgí1（NN1）的平均活度为1.67± 0.35Bq kgí1，比232Th和40K的活度低。结果表明，所有样品中40 K的活度均高于232 Th和238 U的活度，其比值为2 4 3。35B qkgí1（N U 3）to 3 4 2.08Bqk g í1（NE3）的平均活性为280.52± 14. 04B qk gí1.对样品中三种主要放射性核素的活度浓度进行了比较。图1（I-III）分别表示238 U和232 Th、232 Th和40 K以及238 U和40 K浓度的相关性。使用回归分析技术在点之间绘制趋势线。三个地块的回归结果均为正线性。238 U和232 Th的相关系数也很高，为0.96，而238 U和40 K以及232 Th和40 K之间的相关性很低。这并不奇怪，因为238 U和232 Th来自自然衰变系列，而40 K虽然是原始放射性核素，但不会发生任何衰变。然而，获得的正相关性可能归因于这些放射性核素在不同的大气情况下土壤的保留潜力。从表1中还可以看出，在所有研究区中，40 K的平均值最高，238 U的平均值最低。放射性核素的空间分布表明，40 K和234 Th的浓度最高的是在邻近的解决方案，而圣约大学有最低的238 U和234 Th的浓度。在圣约大学获得的低浓度可归因于这样一个事实，即大约十年前建立该大学的地点是一块处女地。这一点可以从在房舍内发现的一些当地土著树木得到证实。结果还显示，Ewekoro水泥及其邻近地区的样品中三种放射性核素的浓度最高，比圣约大学的高出238U的23%，232Th的49%和40K的71%。此处所列结果在土壤中报告的这些放射性核素的平均浓度范围内[UNSCHENG，2000]。1.4 吸收剂量率和年有效剂量当量的估算使用[UNSCHEM，2000年]给出的公式计算了所收集样品中原始放射性核素的吸收剂量和年有效剂量当量。空气中的γ吸收剂量估计值为28.77 nGy。h<$1 to 48.38 nG y. h í1的平均值为40。88毫戈瑞。hí1，低于建议的世界平均值60 nGyh-1。由此产生的差异可能是由于该地区的水泥生产和地质环境的影响，这在不同地方和不同地区之间存在差异，即使在同一地区也是如此。吸收剂量率的知识对于估计对整个人口造成的辐射破坏非常重要，而人口中的一些成员可能由于其自身环境中放射性核素的高浓度而遭受更高的剂量。土壤放射性随地点的变化取决于土壤的物理和化学性质，这是任何环境辐射评估中的常见现象。232Th对研究区的吸收剂量贡献最大年有效剂量计算值CM.R. Usikalu等人/ IERI Procedia 9（2014）156159范围在0.035和0.06 mSv之间，平均值为0.05 mSv，低于建议的世界平均值0.48 mSv [UNSCWA，2000]。2. 结论采用伽马射线能谱仪对奥贡州土壤样品中238U、40K和232Th的放射性浓度进行了调查，结果表明，研究地点的放射性水平较低。238U、40 K和232T h的平均放射性浓度分别为1. 67 ±0. 35 Bqkg<$1、280.52±1.8 7Bqkg<$1和 46.91 ±1.87Bq kg<$1。研究结果与联合国科学技术委员会和世界各国有关组织提出的建议相违背。计算的平均剂量率和年剂量当量分别为40.88 nGyh-1和0.05 mSv，均低于推荐的全球平均值。虽然结果显示，水泥厂和邻近村庄的辐射水平高于圣约大学所在地的水平，但所有估计值均在建议的安全限值范围内。因此，这项研究为这些地区，特别是水泥厂建立了原生放射性核素的基线数据。总之，根据我们的发现，研究地区的土壤不会使该地区的人们面临任何健康挑战。（一）（二）（三）图1：（I）238U与232Th的相关性;（II）232Th与40K的相关性;（III）238U与40K的相关性160M.R. Usikalu等人/ IERI Procedia 9（2014）156表1样品中测定的放射性浓度（Bq kg-1）代码位置示例238U40K232Th大小NE1北埃韦科罗52.56±0.08276.21±13.2556.62±1.96NE2南埃韦科罗51.83±0.08261.54±12.6751.70±1.79NE3东埃韦科罗51.60±1.60342.08±14.1744.78±1.83Ne4西埃韦科罗51.83±1.83261.54±13.3851.57±1.89NN1北奥沃沃52.62±0.08244.11±13.3861.69±1.89NN2奥沃沃南52.61±0.10296.40±14.9057.50±2.02NN3奥沃沃东51.78±0.09280.42±14.6250.73±1.85NN4奥沃沃西51.81±0.08283.17±15.4350.07±1.93NU1协变量Univ. 北50.62±0.07301.1513.5530.28±1.81NU2协变量Univ. 南50.62±0.06243.35±12.5730.23±1.87NU3协变量Univ. 东51.07±0.06287.17±15.4338.87±1.78NU4协变量Univ. 西51.07±0.07289.10±15.1938.84±1.80范围0.62-2.61243.35-342.0830.23-61.69是说1.67±0.35280.52±14.0446.91±1.87确认第一作者承认阿卜杜勒·萨拉姆理论物理中心（ICTP）的初级助理奖。引用[1] Tzortzis M and Tsertos H 2004.塞浦路斯特罗多斯蛇绿岩复合体中天然放射性元素的浓度[2] Abdul Jabbar，Waheed Arshed，Arshad Saleem Bhatti，Syed Salman Ahmad，Perveen Akhter，Saeed-Ur-Sahman，Muhammad Iftikhar Anjum. 2010. 巴基斯坦南部Rechna河间区土壤放射性水平测量和辐射危害评价。环境监测评估169：429[3] Avwiri，G.O.2005.水泥公司周围土壤和水中放射性核素水平的M.R. Usikalu等人/ IERI Procedia 9（2014）156161in Port Harcourt; J. Appl. Sci. Environ.管理第9卷（3）第27- 29页。[4] 怀特，G.R. 1981.混凝土技术，第3版。约翰。Delmar Publishers，USA，18[5]Ademola J.A.，Oguneletu P.O.，尼日利亚伊巴丹某些住宅中混凝土建筑砌块的放射性核素含量和辐射剂量率。环境放射性杂志81（2005）107-113。[6]Okedeyi，S.A.，Gbadebo上午，Arowolo T.A.和乔科萨·P 2012.尼日利亚奥贡州阿贝奥库塔桑德采石场岩石和土壤中γ放射性核素的测量。应用科学杂志，12：2178-2181。[7] Gbadebo，上午，2011.尼日利亚西南部Abeokuta废弃采石场花岗岩岩石和土壤中天然放射性核素分布。亚洲应用科学杂志，4：176-185。[8] 国际原子能机构维也纳（原子能机构）杂志，2003年;技术报告419：30。[9] Olomo，J.B.，Akinloye M.K.和Balogun FA，1994.尼日利亚伊费岛核研究机构周围土壤和水中放射性天然放射性核素的分布。核仪器Meth.物理研究，353：553-557。[10] Ajayi，S.O.和Ajayi IR 1999.尼日利亚西南部埃基蒂州和翁多州某些地区环境伽马辐射水平调查。尼格《物理学杂志》，11：17-21.[11] Tchokossa，P.，J.B. Olomo和FA Balogun，2011年。尼日利亚三角洲州石油和天然气生产区社区供水消耗的放射性核素浓度和吸收剂量的评估。World J. Nuclear Sci.技术人员：1：77-86.[12] Iqbal，M.，M. Tufail和Mirza M.，2000.使用NaI（Tl）伽马射线分光计测量巴基斯坦发现的大理石中的天然放射性。J.环境。放射性，51：255-265。2007年环境、健康和安全指南水泥和石灰制造报告。[13] 联合国原子辐射影响问题科学委员会（辐射科委会）2000年报告，电离辐射的来源和影响第1
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