Kırklareli ve çevresinde radyoaktivite düzeyinin belirlenmesi ve insan sağlığı ile çevre kirliliği açısından değerlendirilmesi

Abstract

Canlıların radyasyona maruz kalmalarının başlıca nedenleri çevrede bulunan doğal ve yapay radyonüklidlerdir. Bu radyonüklidler toprakta farklı seviyelerde bulunmakta ve canlılara soluma, beslenme gibi çeşitli yollarla geçmektedir.Bu tez çalışmasında, Türkiye'de Kırklareli ilinde toprakta ve ayçiçeğinde doğal (226Ra, 232Th ve 40K) ve yapay (137Cs) radyonüklid aktivite konsantrasyonları ölçülmüştür. 2018-2019 yıllarında mevsimsel olarak toprak örnekleri 27 tarım arazisinden toplanmıştır. Örnekler, Kırklareli Üniversitesi Merkezi Araştırma Laboratuvarında yüksek saflıkta germanyum (HPGe) gama spektrometresi kullanılarak analiz edilmiştir. Toprak örnekleri için 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs aktivite konsantrasyonları sırasıyla 8.38±0.75-56.85±0.76 Bq kg-1, 8.85±1.90-95.82±2.16 Bq kg-1, 106.29±14.58-926.86±14.93 Bq kg-1 ve <0.12-6.72±0.53 Bq kg-1 aralığında bulunmuştur. Ayçiçeği örnekleri için 40K aktivite konsantrasyonu 255.86±21.78 Bq kg-1 ile 426.51±29.42 Bq kg-1 aralığında ölçülmüş, fakat 226Ra, 232Th ve 137Cs aktivite konsantrasyonları ihmal edilebilir seviyelerde elde edilmiştir. 40K için topraktan ayçiçeğine geçiş faktörleri hesaplanmış ve 0.34-1.17 aralığında bulunmuştur.Radyolojik tehlikeyi belirlemek için soğurulan gama doz hızı (D), yıllık etkin doz eşdeğeri (AEDE), radyum eşdeğer aktivitesi (Raeq), dış tehlike indeksi (Hex) ve yaşam boyu kanser riski (ELCR) hesaplanmış, dünyadaki diğer çalışmalarla ve uluslararası izin verilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Soğurulan gama doz hızı (D), yıllık etkin doz eşdeğeri (AEDE), radyum eşdeğer aktivitesi (Raeq), dış tehlike indeksi (Hex) ve yaşam boyu kanser riski (ELCR) değerleri sırasıyla 24.15-114.17 nGy h-1, 29.62-140.02 μSv y-1, 51.24-246.61 Bq kg-1, 0.14-0.67 ve 0.12x10-3-0.56x10-3 aralığında hesaplanmıştır.Ayrıca, toprak gaz radon konsantrasyonları AlphaGUARD PQ 2000 radon monitörü kullanılarak tarım arazilerinde hesaplanmıştır. Toprak gazındaki radon konsantrasyonları kış mevsiminde 1.23 ile 27.75 kBq m-3 aralığında, yaz mevsiminde 1.27 ile 64.45 kBq m-3 aralığında değişmektedir. Radon konsantrasyonları yaz mevsiminde kış mevsimine göre daha yüksek bulunmuştur.

The main factors of radiation exposure to living beings are natural and artificial radionuclides in the environment. These radionuclides are present in different levels in the soil and transfers to the livings by various ways such as breathing, nutrition, etc. In this thesis, the activity concentrations of natural (226Ra, 232Th and 40K) and artificial (137Cs) radionuclides in soil and sunflower were measured in Kırklareli province of Turkey. Seasonally soil samples were collected from 27 agricultural areas during 2018-2019 periods. The samples were analyzed at Central Research Laboratory of Kırklareli University by high purity germanium (HPGe) gamma spectrometry. The activity concentrations of 226Ra, 232Th, 40K and 137Cs were found to be in the range of 8.38±0.75-56.85±0.76 Bq kg-1, 8.85±1.90-95.82±2.16 Bq kg-1, 106.29±14.58-926.86±14.93 Bq kg-1 and <0.12-6.72±0.53 Bq kg-1 for soil samples, respectively. The activity concentration of 40K ranged from 255.86±21.78 Bq kg-1 to 426.51±29.42 Bq kg-1, but the activity concentrations of 226Ra, 232Th and 137Cs were found as negligible levels for sunflower samples. Soil to sunflower transfer factors for 40K was calculated and found to be in the range of 0.34-1.17.In order to investigate the radiological hazard; absorbed dose rate (D), annual effective dose equivalent (AEDE), radium equivalent activity (Raeq), external hazard index (Hex) and excess lifetime cancer risk (ELCR) were determined, compared with other studies around the world and international approved values. The values for absorbed dose rate (D), annual effective dose equivalent (AEDE), radium equivalent activity (Raeq), external hazard index (Hex) and excess lifetime cancer risk (ELCR) were determined in the range of 24.15-114.17 nGy h-1, 29.62-140.02 μSv y-1, 51.24-246.61 Bq kg-1, 0.14-0.67 and 0.12x10-3-0.56x10-3, respectively. In addition, soil gas radon concentrations was measured in agricultural areas by AlphaGUARD PQ 2000 radon monitor. The radon concentrations in soil gas varied from 1.23 to 27.75 kBq m-3 in winter and 1.27 to 64.45 kBq m-3 in summer. The radon concentrations were found higher in summer than in winter.