ปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีในทรายชายหาดของอำเภอตะกั่วป่า จังหวัดพังงา: Radionuclide Content in Beach Sand in Ta Kua Pa District, Phang Nga Province

Tripob Bhongsuwan; Hanafee Hemtrakoonwong

Authors

Tripob Bhongsuwan Department of Physics, Faculty of Science, Prince of Songkla University, Hatyai 90112
Hanafee Hemtrakoonwong Department of Physics, Faculty of Science, Prince of Songkla University, Hatyai 90112

Keywords:

ทรายชายหาด, ตะกั่วป่า, นิวไคลด์กัมมันตรังสี, แกมมาสเปกโตรมิเตอร์, beach sand, Takua Pa, radionuclides, gamma spectrometer

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีในทรายชายหาดของอำเภอตะกั่วป่า จังหวัดพังงา และพื้นที่ใกล้เคียง
ในการศึกษาได้ใช้เทคนิคสเปกโตรเมตรีรังสีแกมมาชนิดหัววัดเจอมาเนียมบริสุทธิ์สูง HPGe ผลการวิเคราะห์ค่ากัมมันตภาพจำเพาะของสารกัมมันตรังสีธรรมชาติในตัวอย่างทรายชายหาด จำนวน 10 จุด พบว่า กัมมันตภาพจำเพาะ ²²⁶Ra, ²³²Th และ ⁴⁰K ในทรายชายหาดขนาดอนุภาค > 0.3 มม. มีค่าในช่วง 9 – 78 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 25 Bqkg^-¹) , 12 – 121 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 36 Bqkg^-¹) และ 47 – 436 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 132 Bqkg^-¹) ตามลำดับ ในตัวอย่างทรายขนาดอนุภาค 0.3 - 0.106 มม. มีค่าในช่วง 9 – 79 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 25 Bqkg^-¹), 9 – 124 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 36 Bqkg^-¹) และ 44 – 502 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 138 Bqkg^-¹) ตามลำดับ และในตัวอย่างทรายขนาด < 0.106 มม. มีค่าในช่วง 49 – 91 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 70 Bqkg^-¹), 93 – 137 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 115 Bqkg^-¹) และ 190 – 724 Bqkg^-¹ (ค่าเฉลี่ย 457 Bqkg^-¹) คิดเป็นปริมาณรังสีสมมูลประสิทธิผลที่ได้รับต่อปีเมื่อนำทรายมาใช้ก่อสร้างบ้านเรือน จากตัวอย่างทรายขนาด > 0.3 มม., 0.3 - 0.106 มม. และ < 0.106 มม. พบว่า มีค่าอยู่ในช่วง 73-624 µSv y^-¹ (ค่าเฉลี่ย 191 µSv y^-¹), 74 – 649 µSv y^-¹ (ค่าเฉลี่ย 192 µSv y^-¹) และ 427 – 760 µSv y^-¹ (ค่าเฉลี่ย 594 µSv y^-¹) ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับค่าปริมาณรังสีต่อปีที่ได้รับจากการพักอาศัยอยู่ในอาคารบ้านเรือนซึ่งเฉลี่ยจากทั่วโลกมีค่าเท่ากับ 280 µSv y^-¹ พบว่า ค่าเฉลี่ยปริมาณรังสีต่อปีที่ได้รับจากภายในอาคารบ้านเรือนที่สร้างจากตัวอย่างทรายชายหาดขนาดเล็กเท่านั้นที่มีค่าสูงกว่าค่าเฉลี่ยจากทั่วโลก จากการวิเคราะห์ตัวอย่างทรายชายหาดทั้ง 3 ขนาด พบว่ามีปริมาณซิลิกาสมมูลต่ำกว่า 88 % จึงสรุปได้ว่า ทรายชายหาดในพื้นที่ศึกษาไม่เหมาะสมที่จะเป็นแหล่งทรายป้อนอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม พบว่าทรายชายหาดหมายเลข 8 (หาดท่าเทียบเรือบ้านใหม่) มีปริมาณทอเรียมสูงสุด เท่ากับ 30 mg kg^-1 หรือ 30 g ton^-1 โดยน้ำหนัก

This work aims to study the radionuclide content in beach sand from Takua Pa District, Phang Nga Province and neighborhood, by using a high purity germanium (HPGe) gamma spectrometer. Analysis of the specific activities of natural radionuclides in beach sand samples collected from 10 sites shows that the ²²⁶Ra, ²³²Th และ ⁴⁰K contents in beach sand fractions of sized > 0.3 mm. are in the range of 9 – 78 Bqkg^-¹ (mean 25 Bqkg^-¹), 12 – 121 Bqkg^-¹ (mean 36 Bqkg^-¹) and 47 – 436 Bqkg^-¹ (mean 132 Bqkg^-¹) Bqkg^-¹, respectively, sand fractions of sized 0.3 - 0.106 mm. contain 9 – 79 Bqkg^-¹ (mean 25 Bqkg^-¹), 9 – 124 Bqkg^-¹ (mean 36 Bqkg^-¹) and 44 – 502 Bqkg^-¹ (mean 138 Bqkg^-¹), respectively whereas sand fraction of sized < 0.106 mm. contains 49 – 91 Bqkg^-¹ (mean 70 Bqkg^-¹), 93 – 137 Bqkg^-¹ (mean 115 Bqkg^-¹) and 190 – 724 Bqkg^-¹ (mean 457 Bqkg^-¹), respectively. These estimate to receive the annual effective dose equivalent, AEDE of the values ranged 73-624 µSv y^-¹ (mean 191 µSv y^-¹), 74 – 649 µSv y^-¹ (mean 192 µSv y^-¹) and 427 – 760 µSv y^-¹ (mean 594 µSv y^-¹) for the sands fractions of > 0.3 mm., 0.3 - 0.106 mm. and < 0.106 mm., respectively, when using these sand as constructing material to build houses. Comparing with the world average in-door AEDE of 280 µSv y^-¹, it shows that the AEDE for living in houses built by only fine sand fraction (<0.106 mm.) is higher than the world average. Equivalent silica contents in all beach sand samples of all sizes are lower than 88% indicating no commercial value for related industries. The result shows that beach sand sample BS8 contains the highest specific activity of thorium of 30 mg kg^-¹ or 30 g ton^-¹.

References

Angkunrat, S., Bhongsuwan, T., Chittrakarn, T., & Bhongsuwan, D. (2007). Specific activities of radium-226 in vegetables grown in Na Mom District, Songkhla Province. Songklanakarin J. Sci. Technol., 29(5), 1439-1455.

Atiphan, S. (2007). Boundary delineation of high background radiation area in Amphoe NaMom Changwat Songkhla using gamma-ray measurement. Songkla: Prince of Songkla University.

BEIR VI. (1999). Report of the Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation, Health effects of exposure to radon. National Research Council: The National Academies Press.

Beretka, J., & Mathew, P. J. (1985). Natural radioactivity of Australian building materials, industrial wastes and by-products. Health Physics, 48, 87–95.

Bhongsuwan, T., & Neeranatrangsan, P. (2005). Specific activity of the naturally occurring radionuclides Ra-226, Th-232 and K-40 in sand samples from quarries in Hatyai and Namom districts, Songkhla province. J. Nuclear Society of Thailand, 6(1), 26-39.

Currie, L. (1968) Limits for qualitative detection and quantification determination. Analytical Chemistry, 40(3), 587-593.

EC, European Commission. (1999). Radiation Protection Unit, Radiological Protection principles concerning the natural radioactivity of building materials. Radiation Product, 11, 1999.

Garson, M. S., Young, B., Mitchell, A. H. G., & Tait, B. A. R. (1975). The geology of the tin belt in Peninsular Thailand around Phuket, Phangnga and Takua Pa. OVERSEAS MEMOIR No.1. Natural Environmental Research Council, London: Institute of Geological Sciences.

Kocher, D. C., & Sjoreen, A. L. (1985). Dose-rate conversion factors for external exposure to photon emitters in soil. Health Physics, 48, 193- 205.

Krieger, R. (1981). Radioactivity of construction materials. Betonwerk und Fertigteil. Technik, 47, 468–473.

Mahidol University (2011). Quality development of by-products from construction sand processes for uses as a raw material in glass and mirror industry. Bangkok: Mahidol University.

NCRP. (1987). National Council on Radiation Protection and Measurements, Exposure of the Population in the United States and Canada from Natural Background Radiation, NCRP Report no. 94. Maryland: NCRP.

NEA-OECD. (1979). Exposure to radiation from natural radioactivity in building materials, Report by NEA Group of Experts. Paris: NEA-OECD.

Orgun, Y., Altinsoy, N., Sahin, S. Y., Gungor, Y., Gultekin, A. H., Karaham, G., & Karaak, Z. (2007). Natural and anthropogenic radionuclides in rocks and beach sands from Ezine region (canakkale), Western Anatolia, Turkey. Applied Radiation and Isotopes, 65, 739–747.

Pungrassami, T. (1984). Geology of the Thung Pho-Thung Khamin Tin Mining District, King Amphoe Namom, Changwat Songkhla. Songkhla: Department of Mining Engineering, Prince of Songkla University.

Singh, J., Singh, H., Singh, S., Bajwa, B. S., & Sonkawade, R. G. (2009). Comparative study of natural radioactivity levels in soil samples from the Upper Siwaliks and Punjab, India using gamma-ray spectrometry. Journal of Environmental Radioactivity, 100, 94–98.