Kars ili Sarıkamış ilçesi toprak ve yem bitkilerindeki radyoaktivite dağılımının ve radyolojik etkilerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tezde, Kars ili Sarıkamış ilçesinin farklı yerlerinden toplanan toprak örnekleri ve arpa, buğday, fiğ, korunga ve yulaf gibi yem bitkilerinin doğal radyoaktivite seviyeleri NaI(Tl) sintilasyon dedektörlü gama spektrometresi kullanılarak incelenmiştir. Gama spektrometrik analizler sonucunda, toprak örneklerindeki 226Ra, 232Th ve 40K doğal radyonüklidlerinin ortalama aktivite konsantrasyonları sırasıyla, 17.9±7.7, 30.7±6.8, 448.7±34.6 Bqkg-1 olduğu bulundu. Bir fisyon ürünü olan ortalama aktivite konsantrasyonunun 137Cs değeri ise 5.8 ± 1.0 Bqkg-1 olarak tespit edildi.Yem bitkilerindeki ve çalışma bölgesindeki yöre halkı tarafından ağırlıklı olarak ekmek yapımında kullanılan buğday unu örneklerindeki 226Ra, 232Th ve 40K aktivite konsantrasyonlarının sırasıyla, 9.9 ±1.6 - 34.33±6.75 Bqkg-1, 4.64 ± 2.31- 29.93±1.85 Bqkg-1 ve 235.2±45.7 - 401.5±45.1 Bqkg-1 aralığında değiştiği bulunmuştur. Yem bitkileri ve buğday unu örnekleri için, bu doğal radyonüklidlerin topraktan bitkiye transfer faktörleri değerlendirildi ve 226Ra, 232Th ve 40K için transfer faktörleri sırasıyla 0.30±0.10 ile 1.92 ± 0.91, 0.15 ± 0.08 ile 0.98±0.22 ve 0.45 ± 0.13 ile 0.89 ± 0.12 aralıklarında olduğu tespit edildi.Ayrıca toprak örneklerindeki doğal radyoaktiviteden kaynaklanan radyasyon tehlikelerini değerlendirmek amacıyla radyum eşdeğer aktivitesi, soğrulan gama doz oranı, yıllık etkin doz eşdeğeri, yaşam boyu kanser riski ve dış tehlike indeksi hesaplanmıştır ve ortalama değerleri toprak örnekleri için sırasıyla 95.5 Bqkg-1, 4.9 nGyh-1, 57.53 µSvy-1, 0.258 ve 0.20 olarak bulundu. Çalışma alanındaki doğal radyonüklidlerin aktivite konsantrasyonlarının ülkemizde ve dünyanın farklı bölgelerinde yapılan benzer çalışmaların sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür. Radyolojik sağlık risklerini değerlendirmek için hesaplanan radyasyon tehlikesi indeksleri uluslararası olarak kabul edilebilir sınırlar içerisinde olduğu ve ayrıca bölge halkı için herhangi bir sağlık riski oluşturmadığı tespit edildi.

In this thesis, natural radioactivity levels of soil samples and fodder plant samples such as barley, wheat, vetch, sainfoin and oats collected from different locations of Sarıkamış district of Kars province were investigated by using gamma spectrometry with NaI(Tl) scintillation detector. From the gamma spectrometric analysis, the average activity concentrations of naturally occurring radionuclides of 226Ra, 232Th, and 40K in soil samples were found to be 17.9 ± 7.7, 30.7 ± 6.8 and 448.7 ± 34.6 Bqkg-1, respectively. The mean value of activity concentration 137Cs which is a fission product was detected as 5.8 ± 1.0 Bqkg-1. The activity concentrations of 226Ra, 232Th, and 40K in the fodder plants and in wheat flour samples used mainly for bread making by local people in the study area were found to be vary in the range of 9.9 ±1.6 - 34.33±6.75 Bqkg-1, 4.64 ± 2.31 - 29.93±1.85 Bqkg-1 and 235.2±45.7- 401.5±45.1 Bqkg-1, respectively. For forage crops and wheat flour samples, the soil-to-plant transfer factors of these natural radionuclides were evaluated and the transfer factors for 226Ra, 232Th and 40K determined to be in the range from 0.30 ± 0.10 to 1.92 ± 0.91, 0.15 ± 0.08 to 0.98 ± 0.22 and 0.45 ± 0.13 to 0.89 ± 0.12, respectively.In addition, radium equivalent activity, absorbed gamma dose rate, annual effective dose equivalent, lifetime cancer risk and external hazard index were calculated in order to evaluate the radiation hazards arising from natural radioactivity in the soil samples, and the average values were found to be 95.5 Bqkg-1, 4.9 nGyh-1, 57.53 µSvy-1, 0.258 and 0.20, respectively. It has been observed that the activity concentrations of natural radionuclides in the study area are compatible with the results of similar studies performed in our country and in different parts of the world. The radiation hazard indices calculated to evaluate radiological health risks were found to be within internationally acceptable limits and also did not pose any health risks for the local population.