An investigation on the natural radioactivity of building materials, raw materials and interior coatingsin central Turkey

Orta Türkiye’de kullanılan inşaat malzemeleri, hammaddeler ve iç kaplama malzemelerindeki doğal radyoaktivite miktarı üzerine bir inceleme

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı orta Türkiye’de kullanılan inşaat malzemeleri (tuğla ve çimento), hammaddeleri (uçucu baca kulu ve toprak) ve iç kaplama malzemerindeki (strafor köpük (yalıtım malzemesi olarak),su bazlı boya, solvent bazlı boya ve alçı) gama ışıması miktarının Bq kg-1 biriminde ölçülmesi ve bu radyasyon tarafından oluşturulan biyolojik hasarın hesaplanmasıdır. Yöntem ve Gereç: Çalışma boyunca doğal radyoaktif izotopların aktivitesini belirlemek için gama spektrometrisi tekniği kullanılmıştır. Daha sonra yıllık dozlar hesaplanmıştır. Bulgular: Çalışılan bölgede ortalama radyoaktivite değerleri uçucu kül için 632.2 Bq kg-1, tula icin 4.4 Bq kg- 1, toprak icin 73.3 Bq kg-1, çimento için 306.6 Bq kg-1, alcı icin 302.3 Bq kg-1 ve solvent bazlı boya için 83.6 Bq kg-1 dır. Su bazlı boya ve strafor köpük için aktivite değerleri MDA’nın3 altındaydı. Yıllık efektif dozlar 0.009 ve 1.479 mSv y-1 arasında değişmektedir. Sonuç: Sonuçlar orta Türkiye’de kullanılan inşaat malzemelerinin yıllık dozunun 1.0 mSv y-1 nin altında olduğunu gösteriyor; ancak çimentonun bir bileşeni olan uçucu kül için bu değer genellikle 1.0 mSv y-1 nin üzerinde. Ayrıca alçının Hin 4 değeri sınırın üzerinde. Bu da alçının solunum sistemi üzerinde zararlı etkileri olduğu anlamına gelmektedir. Sonuç olarak, konunun, duvar yoğunluğu, kalınlığı ve çimentoda kullanılan uçucu külün yüzdelik miktarı dikkate alınarak ve daha çok örnek alarak incelenmesi gerekmektedir.

Abstract

Aim: The aim of this investigation was to measure the amount of γ-decay of several building materials (brick and cement), raw materials (fly-ash and soil), interior coating materials (foam [used as a thermal insulator], water-based paints, solvent-based paints and phosphogypsum) from central Turkey, in terms of Bq kg-1, and to calculate the biological damage caused by this radioactivity. Materials and Methods: Gamma-spectrometry technique has been used throughout the research in order to determine the activity of natural radionuclides. Later, annual doses were calculated. Results: The average radioactivity values were 632.2 Bq kg-1for fly-ash, 4.4 Bq kg-1 for brick, 73.3 Bq kg-1 for soil, 306.6 Bq kg-1 for cement, 302.3 Bq kg-1 for phosphogypsum and 83.6 Bq kg-1 for solvent-based paint in the research region. The activity of water-based paint and foam were below MDA1. The annual effective doses ranged between 0.009 and 1.479 mSv y-1. Conclusions: These results show that annual dose absorbed by inhabitants from construction materials used in central Turkey per kilogram is below 1.0 mSv y-1. However, the dose from fly-ash, a component of cement, is generally over this value. Moreover, Hin 2 of phosphogypsum is over the limit, which means it is harmful for the respiratory system. As a result, the issue needs more research, taking into account the density, thickness of walls and percent contribution of fly-ash used in cement and also taking more samples.