Farklı endüstriyel sektörlerde kullanılan mika taşı ve zeolit içindeki doğal radyonüklitlerin belirlenmesi

Abstract

Mika ve zeolit mineralleri, inşaat, kâğıt, boya, otomobil, tekstil, gübre gibi farklı endüstrilerde yaygın olarak kullanılan önemli katkı ham maddeleridir. Bu çalışmada, Batı Anadolu'da bulunan dört zeolit ve üç mika Ocağının 226Ra, 232Th ve 40K doğal radyonüklit, radon emisyon katsayısı ve radon kütle salım hızları dağılımları, yüksek saflıkta germanyum detektörlü bir gama ışını spektrometresi kullanılarak belirlendi. 88 adet zeolit örneğindeki 226Ra, 232Th ve 40K'ın ortalama aktivite derişimi, sırasıyla 70,9 ± 2,8 Bq/kg, 122,5 ± 3,0 Bq/kg ve 1025,5 ± 24,9 Bq/kg ve 84 adet mika örneğindeki 226Ra, 232Th ve 40K'ın ortalama aktivite derişimi ise, sırasıyla 8,2 ± 0,9 Bq/kg, 37,6 ± 1,8 Bq/kg ve 2706,8 ± 24,7 Bq/kg olarak ölçüldü. Zeolit ve mika örneklerinin ortalama radon emisyon katsayı, sırasıyla %4 ± %1 ve %10 ± %1 ve zeolit ve mika örneklerinin ortalama radon kütle salım hızları ise, sırasıyla 5,95 ± 0,24 µBq/kg s ve 1,78 ± 0,19 µBq/kg s olarak bulundu. Zeolit ve mika örneklerinin, yapı malzemelerinde katkı ham maddesi olarak kullanılmasını radyolojik açıdan değerlendirmek amacıyla aktivite derişim indisi ve alfa indisi hesaplandı. Ayrıca, zeolit ve mika ocaklarında çalışanların alabilecekleri yıllık etkin radyasyon dozu ve yaşam boyu kanser riski değerlendirildi. Veriler, ölçüt veya sınır değerler ile karşılaştırıldı. Sonuçlar, incelenen zeolit ve mika örneklerin yapı malzemesi olarak kullanılmasının önemli ölçüde herhangi bir radyolojik risk oluşturmayacağını gösterdi.

Mica and zeolite minerals are important additives that are widely used in different industries such as construction, paper, paint, automobile, textile, and fertilizer. In this study, distributions of 226Ra, 232Th and 40K natural radionuclides, radon emanation coefficient and radon mass exhalation rates of four zeolites and three mica quarries in Western Anatolia were determined using a gamma ray spectrometry with high purity germanium detector. Average activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K in 88 zeolite and 84 mica samples were measured as 70.9 ± 2.8 Bq/kg, 122.5 ± 3.0 Bq/kg and 1025.5 ± 24.9 Bq/ kg and 8.2 ± 0.9 Bq/kg, 37.6 ± 1.8 Bq/kg and 2706.8 ± 24.7 Bq/kg, respectively. The average radon emanation coefficients and the average of radon mass exhalation rates of the zeolite and mica samples were found as 4% ± 1% and 10 ± 1% and 5.95 ± 0.24 μBq/kg s and 1.78 ± 0.19 μBq/kg s, respectively. The activity index and the alpha index were calculated in order to radiological evaluation of the use of zeolite and mica samples as additives in building materials. In addition, annual effective radiation doses and lifetime cancer risks for zeolite and mica workers were evaluated. The data were compared with criteria or limit values. The results revealed that usage of the investigated zeolite and mica samples as building materials would not cause any significant radiological risk.