Natural radionuclide distribution and radon exhalation rate from the soil in Vilnius city

Abstract

In the territory of Vilnius city radioisotopic composition of different soils was experimentally determined and radon exhalation rate from the soil was evaluated using these data. Specific activitys of natural radionuclides ²²⁶Ra, ²³²Th and ⁴⁰K were measured. From identified natural radionuclides the biggest quantities were for ⁴⁰K (263 Bq/kg), the smallest values – for ²³²Th (5 Bq/kg), average ²²⁶Ra values reached 13 Bq/kg. Radon exhalation rate from the soil in Vilnius city was calculated and evaluated. Distribution of radon exhalation rate values in the whole territory of the city is stated. The received values vary from 15 Bq/m² · h (in clay loam) to 23 Bq/m² · h (in sand). It is assessed that of the most important parameters, which determine radon exhalation rate from the soil, are the quantity of radium and the porosity of the soil. It is observed that radon exhalation rate from the soil is bigger than that from building materials. This difference is determined by a bigger porosity of the soil.

Gamtinių radionuklidų pasiskirstymas ir radono ekshaliacijos iš dirvos greitis Vilniaus mieste

Santrauka. Vilniaus miesto teritorijoje eksperimentais nustatyta skirtingo dirvožemio tipo radioizotopinė sudėtis ir, remiantis šiais duomenimis, įvertintas radono ekshaliacijos iš dirvos intensyvumas. Išmatuoti gamtinių radionuklidų 226Ra, 232Th ir 40K savitieji aktyvumai. Iš identifikuotų gamtinių radionuklidų didžiausi kiekiai yra 40K – 263 Bq/kg, mažiausi – 232Th – 5 Bq/kg, vidutinės 226Ra vertės siekė 13 Bq/kg. Apskaičiuotas bei įvertintas radono ekshaliacijos iš dirvos greitis Vilniaus mieste. Nustatytas radono ekshaliacijos greičio verčių pasiskirstymas visoje miesto teritorijoje. Gautos vertės kinta nuo 15 Bq/m² · h (priemolyje) iki 23 Bq/m² · h (smėlyje). Nustatyta, kad vieni iš svarbiausių parametrų, lemiančių radono ekshaliacijos intensyvumą iš dirvos, yra radžio kiekis ir dirvos porėtumas. Pastebėta, kad radono ekshaliacijos greitis iš dirvos yra daug didesnis nei iš statybinių medžiagų. Šį skirtumą lemia didesnis dirvos porėtumas.

Reikšminiai žodžiai: gamtiniai radionuklidai, savitasis aktyvumas, radonas, ekshaliacijos greitis, tūrinis aktyvumas, alfa dalelės.

Распределение естественных радионуклидов и скорость эксгаляции радона из почвы
в городе Bильнюсе

Резюме. На территории города Вильнюса экспериментально установлен радиоизотопный состав почв различного типа и на основании этих данных определена интенсивность эксгаляции радона из почвы. Измерена удельная активность естественных радионуклидов 226Ra, 232Th и 40K. Из идентифицированных природных радионуклидов наибольшие количества у 40K – 263 Бк/кг, наименьшие у 232Th – 5 Бк/кг, средние значения 226Ra достигают 13 Бк/кг. В Вильнюсе рассчитана и определена скорость эксгаляции радона из почвы. Определено также распределение величин скорости его эксгаляции по всей территории города. Полученные значения колеблются от 15 Бк/м² · ч (суглинок) до 23 Бк/м² · ч (песок). Установлено, что одними из важнейших параметров, побуждающих интенсивность эксгаляции радона из почвы, являются количество радия и пористость почвы. Замечено, что интенсивность скорости эксгаляции радона из почвы значительно выше, чем из строительных материалов. Это различие обусловлено большей пористостью почвы.

Ключевые слова: естественные радионуклиды, удельная активность, радон, скорость эксгаляции, концентрация радона, альфа-частицы.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : natural radionuclides, specific activity, radon, exhalation rate, volumetric activity, alpha particles