قسم الفيزياء يناقش اطروحة دكتوراه تتحرى الاثار الصحية للرادون في البنايات القديمة في مدينة بغداد

ناقش قسم الفيزياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) اطروحة الدكتوراه الموسومة (  حساب الفعالية النوعية للنوى المشعة في التربة وتركيز الرادون واثاره الصحية في البنايات القديمة في مدينة بغداد ) للطالبة ( نور عادل محمد  مبارك ) التي انجزتها تحت اشراف التدريسية في القسم  (أ.م.د. سميرة احمد ابراهيم ) ونوقشت من قبل لجنة المناقشة المبين اسماء اعضائها فيما يأتي :

• أ.د. اسيا حميد حمد ( رئيسا )

• أ.م.د. ندى فرحان كاظم ( عضوا )

• أ.م.د. مصطفى كامل جاسم ( عضوا )

• أ.م.د. احمد فاضل مخيبر ( عضوا )

• أ.م.د. وليد صبحي حويش ( عضوا )

• أ.م.د. سميره أحمد أبراهيم ( عضوا و مشرفا)

 

وتهدف الدراسة الى :

1. حساب التركيز الإشعاعي النوعي للنويدات المشعة الطبيعية (238U, 232Th, 40K)  والنويدات المشعة الصناعية (137Cs) لعينات التربة في بغداد ومقارنة النتائج مع مستويات النشاط الإشعاعي العالمية.

2. حساب تراكيز غاز الرادون المشع في الهواء داخل المباني المختارة ومقارنة هذه النتائج بالحدود التي تسمح بها وكالة حماية البيئة (EPA) للحصول على صورة واضحة لتركيز هذا الغاز في هذه المناطق.

3. حساب عوامل الخطر لغاز الرادون والنويدات المشعة الأخرى المهمة في التربة ، مثل مخاطر الإصابة بالسرطان ، وغيرها من العوامل التي تؤدي إلى الإضرار بصحة الإنسان.

4. إعطاء تعليمات وإرشادات عامة للحد من النسبة العالية لغاز الرادون وبالتالي تجنب مخاطره.

وتم في هذه الدراسة قياس مستويات الفعالية النوعية للنويدات المشعة واثارأشعة كاما المنبعثة منها في نماذج  التربة بعمق (0- 15 سم)  ، وكذلك قياس تركيز الرادون الداخلي  والاثار الصحية المترتبة نتيجة التعرض لهذا الغاز داخل بعض الابنية القديمة المختارة في بغداد التي يمتد تاريخ أنشائها الى الفترة (1920 وحتى 1980 من القرن العشرين). استخدمت تقنيتين لغرض اتمام الدراسة:

 الاولى ,هي مطيافية اشعة كاما مع كاشف الجرمانيوم عالية النقاوة HPGe) ) ذي الكفاءة (40%) وقدرة تحليل (2.41 keV) للطاقة ((1.332MeV العائدة لنويدة الكوبلت -60، حيث اظهرت القياسات  المطيافية لاشعة كاما للنوى المشعة الطبيعية (اليورانيوم-238 والثوريوم-232 والبوتاسيوم-40) والنويدة المشعة الصناعية (السيزيوم-137) ان الفعالية النوعية لهذه النويدات في احدى وثلاثين نموذجا للتربة قد تراوحت (7.888±2.809 الى 25.603±5.059), 14.890±3.858) الى 35.473±5.956) , (199.574 ±14.127 الى (564.642±23.762, 5.426±2.329 الى 18.733±4.328)Bq/kg على التوالي , اما مؤشرات الخطورة الاشعاعية لاشعة كاما (Raeq ,Dɣ ,AEDEin,   ,AEDEout ,ELCD ,Hex Hin,Iˠ) كانت جميعها ضمن الحد المقبول به عالميا  وعليه لاتوجد اي مخاطر صحية للناس الذين يعيشون في المناطق التي شملتها الدراسة. اما التقنية الثانية, فهي كاشف الاثر النووي CR-39 الذي استخدم في قياس تركيز الرادون الداخلي لهذه الابنية  ,  تم توزيع  200قطعة من هذا الكاشف  داخل بعض الغرف لهذه الابنية  لمدة ثلاثين يوما وعلى ارتفاع 150cm عن سطح الارض.  أظهرت النتائج ان   تركيز هذا الغاز في الهواء داخل الموؤسسات الحكومية قد تراوح (23.882±6.67Bq/m3 الى   (300.465±40.99 وفي المعملين التابعين للقطاع الخاص  تراوح (123.345±12.78 Bq/m3 الى (328.985±46.07, وأما الاربع والعشرين منزلا فقد تراوح  تركيزالرادون داخل الاربع وعشرين غرفة  معيشة (13±2.65 Bq/m3 الى 46.04±(305.857 وفي الخمس والعشرين غرفة  نوم ( 20.428±3.35 Bq/m3 الى37.49 ±(329.928 وهي الاعلى, اما االاثارالصحية الاشعاعية لهذا الغاز   فقد كانت جميعها ضمن الحد السلامة المقبول به عالميا. كل النتائج التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة قد تم مقارنتها مع نتائج عدد من البحوث العراقية والعالمية في نفس المجال وكانت متقاربة بشكل جيد.

ان هذه الدراسة جزء من عملية مراقبة وضمان سلامة الناس من التأثيرات الإشعاعية والتلوث البيئي الذي يقضي على الإنسان وبيئته والكائنات الحية. من أجل حماية إنسان محمي من تأثيرات الإشعاع ، فيما يلي التوصيات الرئيسية العامة:

1- أهمية إجراء المزيد من الدراسات لتشمل المواقع الأخرى التي لم تجر الدراسة فيها في بغداد ومدن عراقية أخرى (سواء كانت هذه المواقع تابعة لمباني سكنية أو مؤسسات أخرى كالمدارس والمستشفيات وغيرها).

2- ضرورة استخدام تقنيات أخرى غير تلك المستخدمة في الدراسة الحالية والمقارنة بينها.

3- من الضروري استخدام كاشفات جسيمات بيتا لقياس النويدات المشعة المنبعثة من بيتا.

4- المراقبة الدورية وتقدير جرعة الإشعاع لهذه المباني لتقدير خطر الإشعاع وتأثيره على صحة الإنسان.

5- نشر الوعي البيئي وتقديم النصائح بين أفراد المجتمع من خلال الندوات الإعلامية والعلمية والثقافية ، ومن أهم النصائح التي يمكن تقديمها للأشخاص القاطنين في هذه المباني العمل على إصلاح الشقوق والفتحات في الجدران لمنع تسرب غاز الرادون ، والتأكد من تهوية الغرف بشكل مستمر بأفضل طريقة ، لأنه بالإضافة إلى الأمراض الخطيرة التي يتعرض لها الناس في حالة وجود نسبة عالية من غاز الرادون ، فإن سوء التهوية ونقص الأكسجين يسبب الخمول في عضلات الجسم وله تأثيرات سلبية على الدماغ.

6- توسيع العمل ليشمل قياس مستويات النشاط الإشعاعي النوعية للنواة المشعة في مواد البناء لتحديد تركيز اليورانيوم ومدى تأثيره على ارتفاع معدلات الرادون الداخلي.

7- التوسع في البحث في هذه الأبنية ليشمل دراسة جميع عناصر البيئة من ماء ونبات بجانب الهواء والتربة وتقدير آثار الإشعاع الضار.

---

Title of thesis:    Calculation of the Specific Activity of Radionuclides in Soil and Radon Concentration and Its Health Effects in the Old Buildings of Baghdad City    

Name: Noor Adil Mohammed Mubark

Supervisor : Assist. Prof. Dr. Sameera Ahmed Ebrahiem

Aim of the Study:

1- Calculating the specific radioactivity concentration of natural radionuclide (238U, 232Th, and 40K) and industrial radionuclide (137Cs) of soil samples in Baghdad and compared the results with global radioactivity levels.

2- Calculating the concentrations of radioactive gas radon in the air inside chosen buildings and comparing these results with the limits allowed by the EPA (Environment Protection Agency) to obtain a clear picture of the concentration of this gas in these areas.

3- Calculating the risk parameters for radon and the other important radioactive nuclides in soil, such as cancer risk, and other parameters which are leads to damage in human health.

4- Giving general instructions and tips to limit the high percentage of radon and thus avoid its risks.

Abstract:

The objective of this study is to measure the specific radioactivity levels of radionuclides with gamma radiation indicators in topsoil samples with a depth of (0-15cm), as well as measuring the concentration of internal radon and the health effects due to exposure to this gas in some old chosen buildings in Baghdad which dating (from1930s and up to 1980s). Two techniques were applied to do the study: 

      The first is the gamma-ray spectroscopy with a high-purity germanium detector (HPGe) with an efficiency of 40% and energy resolution of (2.41keV), where the spectroscopic measurements of gamma- rays showed that the specific radioactivity for natural radioactive radionuclide (238U, 232Th, 40K,) and industrial nucleus(137Cs) in 31sample of topsoil ranged from(7.888±2.809 to 25.603±5.059Bq/kg), (14.890±3.858to35.473±5.956Bq/kg),(199.574±14.127to564.642±23.762Bq/kg),and(5.426±2.329to18.733±4.328Bq/kg, respectively), and for the radiological indicators (Raeq, Dɣ, AEDEin, AEDEout,  ELCD,  Hex, Hin,  and Iˠ),  all are within the universally accepted limit so no hazard of people lives in the locations under study.  The second technique is the CR-39, which was used to measure the internal radon concentration in air, where 200 pieces of this detector were distributed in these buildings for 30days at a height of 150cm above the ground. The results showed that the concentration of this gas inside government institutions ranged from (23.882±6.67 to300.465±40.99Bq/m3), in the two factories of private sector ranged from (123.345±12.78to 328.985±46.07Bq/m3), while in 24 living rooms ranged (13±2.65 to 305.857±46.04Bq/m3),and in 25 bedrooms (20.482±3.35 to 329.928±37.49Bq/m3) which were the highest values. The radiological health effects of this gas (AED, PAEC, LCR, and EP) were all within the international safety limit.  All the results obtained in this study were compared with the results of many Iraqi and international research in the same field and were well convergent.

Future work

This study is a part of the process of monitoring and ensuring the safety insurance of people from radiation effects and environmental pollution, which destroy humans and their environment and the living organisms. To safe a human protected from radiation impacts, the following are the general main recommends:

1- it’s important to conduct further studies to include other sites where the study was not conducted in Baghdad and other Iraqi cities (whether these sites are belonging to residential buildings or other institutions such as schools, hospitals, etc.).

2- It is needful to use more techniques besides these used in the current study and make a comparison between them.

3- It is needful to use beta particle detectors to measure the radionuclides emit beta.

4- Periodic monitoring and estimation dose radiation of these buildings to assess the radiation hazard and impact on human health.

5- Disseminating environmental awareness and provide tips among members of society through media, scientific and cultural seminars, and the one of the most important tips that can be given to people living in these buildings is to work on the repair of cracks and openings in the walls to prevent leakage of radon, and ensure that the rooms are continuously ventilated in the best way, because in addition to the serious diseases that people are exposed in the case of a high proportion of radon gas, the poor ventilation, and oxygen lack cause to inactivity in the muscles body and a negative effects on the brain.

6- Expand the work to include the measurement of the specific radioactivity levels for the radioactive nuclei in building materials to determine the concentration of uranium and the range of its effect on the high rates of indoor radon.

7- Expand the search in these buildings to include the study for all environment elements such as water, and plant beside the air and soil and estimate the hazed radiation effects.