Radioaktivnost tla u Hrvatskoj I. – prirodnopojavni lanci raspada

The assessment of environmental radioactivity much relies on radionuclide content in soil. This stems from the significant contribution of soil to both external and internal exposure to ionising radiation via direct emission of gamma radiation and soil-to-plant radionuclide transfer, respectively. This motivated us to carry out a systematic research on the radioactivity of soil in Croatia to obtain relevant data that can be used as a basis for understanding the related effects of geomorphological, biogeographical, and climatological properties of the environment. We collected samples of the surface layer of uncultivated soil (0–10 cm) at 138 sites from all over the country and measured them for radionuclide activity concentrations by means of high-resolution gamma-ray spectrometry. This resulted in radioactivity maps containing data on activity concentrations of representative radionuclides in the environment. In this paper, which is the first in our two-part presentation, we focus on the naturally occurring 232Th and 238U decay chains and their correlations with the diversity of Croatian regions. For both of the chains, activity concentrations were the highest in the Dinaric region, the lowest in the Pannonian region, and intermediate in the Adriatic region. Relatively high concentrations of 226Ra in the soil of the Dinaric region implied a possibility of an enhanced emanation of its progeny 222Rn into the air. Activity concentrations of 210Pb were additionally elevated in areas with dense vegetation, most probably due to an atmospheric deposition of airborne 210Pb onto the surface of plants and their eventual decomposition on the ground.U radioaktivnosti okoliša velika se pažnja posvećuje radionuklidima u tlu. Taj interes slijedi iz značajnih doprinosa tla I vanjske i unutarnje izloženosti ionizirajućem zračenju izravnom emisijom gama-zračenja i transferom radionuklida iz tla u biljke. To nas je motiviralo da provedemo sustavno istraživanje radioaktivnosti tla u Hrvatskoj kako bismo dobili relevantne podatke kao osnovu za razumijevanje pripadnih učinaka geomorfoloških, biogeografskih i klimatoloških svojstava okoliša. Prikupili smo uzorke površinskoga sloja (0–10 cm) nekultiviranoga tla s 138 lokacija diljem zemlje te smo mjerili koncentracije aktivnosti u njima koristeći se visokorezolucijskom gamaspektrometrijom. To je rezultiralo mapama radioaktivnosti hrvatskoga tla, koje sadržavaju podatke o koncentracijama aktivnosti reprezentativnih radionuklida u okolišu. U ovom radu, koji je prvi u našoj dvodijelnoj prezentaciji, fokusirali smo se na prirodnopojavne 232Th i 238U lance raspada i njihove korelacije s raznolikošću hrvatskih regija. Za oba su lanca koncentracije aktivnosti bile najviše u dinarskom području, najniže u panonskom području i srednje u jadranskom području. Posebice, relativno visoke koncentracije 226Ra u tlu dinarskoga područja impliciraju mogućnost povišene emanacije njegova potomka 222Rn u zrak. Koncentracije aktivnosti 210Pb bile su dodatno povišene u područjima s gustom vegetacijom, vrlo vjerojatno zbog atmosferske depozicije iz zraka na biljke te na njihovu konačnu dekompoziciju na tlu

Radioaktivnost tla u Hrvatskoj II.: 137Cs, 40K i brzina apsorbirane doze

We took samples of uncultivated soil from the surface layer (0–10 cm) at 138 sites from all over Croatia and measured their radionuclide activity concentrations with high-resolution gamma-ray spectrometry. This second part of our report brings the results on 40K and 137Cs to complement those on the 232Th and 238U decay chains addressed in the first part. Together they give the most complete picture of radioactivity of Croatian soil so far. Activity concentrations of 40K were the highest in the Pannonian region, and there was an opposite trend for 137Cs. We found that the concentrations of 137Cs tended to increase with altitude, annual precipitation, and vegetation density. The concentration ratio of 137Cs and K in soil, which indicates the potential for 137Cs entering food chains via uptake by plants, was the lowest in agriculturally important areas in the east of the Pannonian region. In addition, we used the obtained results on activity concentrations to calculate the related absorbed dose rate as a measure of external exposure to ionising radiation from soil. The sum of the absorbed dose rates for naturally occurring radionuclides and 137Cs showed that external exposure was generally the highest in the Dinaric region and Istrian Peninsula.Uzorkovali smo površinski sloj (0–10 cm) nekultiviranog tla na 138 mjesta diljem Hrvatske i mjerili koncentracije aktivnosti radionuklida u prikupljenim uzorcima visokorezolucijskom gamaspektrometrijom. U ovom radu, koji je drugi dio naše dvodijelne prezentacije, fokus je na 40K, 137Cs i brzini apsorbirane doze zbog prisutnosti radionuklida u tlu. Ti rezultati dopunjuju one vezane uz 232Th i 238U lance raspada, što vodi do dosad najcjelovitije slike radioaktivnosti tla u Hrvatskoj. Koncentracije aktivnosti 40K bile su najviše u hrvatskom panonskom području, a trend za 137Cs bio je suprotan. Našli smo da su koncentracije 137Cs pokazivale tendenciju porasta s nadmorskom visinom, količinom oborine i gustoćom vegetacije. Omjer koncentracija 137Cs i K u tlu, a koji predstavlja potencijal za ulaz 137Cs u hranidbene lance apsorpcijom putem biljaka, bio je najmanji na istoku panonskoga područja gdje se nalaze poljoprivredno važne površine. Rezultate za koncentracije aktivnosti iskoristili smo za izračun posljedične brzine apsorbirane doze kao mjere vanjske izloženosti ionizirajućem zračenju iz tla. Zbroj brzina apsorbirane doze za prirodnopojavne radionuklide i 137Cs pokazao je da je vanjska izloženost općenito bila najveća u dinarskom području i na istarskom poluotoku

Radioactivity of soil in Croatia I: naturally occurring decay chains

The assessment of environmental radioactivity much relies on radionuclide content in soil. This stems from the significant contribution of soil to both external and internal exposure to ionising radiation via direct emission of gamma radiation and soil-to-plant radionuclide transfer, respectively. This motivated us to carry out a systematic research on the radioactivity of soil in Croatia to obtain relevant data that can be used as a basis for understanding the related effects of geomorphological, biogeographical, and climatological properties of the environment. We collected samples of the surface layer of uncultivated soil (0–10 cm) at 138 sites from all over the country and measured them for radionuclide activity concentrations by means of high-resolution gamma-ray spectrometry. This resulted in radioactivity maps containing data on activity concentrations of representative radionuclides in the environment. In this paper, which is the first in our two-part presentation, we focus on the naturally occurring 232Th and 238U decay chains and their correlations with the diversity of Croatian regions. For both of the chains, activity concentrations were the highest in the Dinaric region, the lowest in the Pannonian region, and intermediate in the Adriatic region. Relatively high concentrations of 226Ra in the soil of the Dinaric region implied a possibility of an enhanced emanation of its progeny 222Rn into the air. Activity concentrations of 210Pb were additionally elevated in areas with dense vegetation, most probably due to an atmospheric deposition of airborne 210Pb onto the surface of plants and their eventual decomposition on the ground.U radioaktivnosti okoliša velika se pažnja posvećuje radionuklidima u tlu. Taj interes slijedi iz značajnih doprinosa tla I vanjske i unutarnje izloženosti ionizirajućem zračenju izravnom emisijom gama-zračenja i transferom radionuklida iz tla u biljke. To nas je motiviralo da provedemo sustavno istraživanje radioaktivnosti tla u Hrvatskoj kako bismo dobili relevantne podatke kao osnovu za razumijevanje pripadnih učinaka geomorfoloških, biogeografskih i klimatoloških svojstava okoliša. Prikupili smo uzorke površinskoga sloja (0–10 cm) nekultiviranoga tla s 138 lokacija diljem zemlje te smo mjerili koncentracije aktivnosti u njima koristeći se visokorezolucijskom gamaspektrometrijom. To je rezultiralo mapama radioaktivnosti hrvatskoga tla, koje sadržavaju podatke o koncentracijama aktivnosti reprezentativnih radionuklida u okolišu. U ovom radu, koji je prvi u našoj dvodijelnoj prezentaciji, fokusirali smo se na prirodnopojavne 232Th i 238U lance raspada i njihove korelacije s raznolikošću hrvatskih regija. Za oba su lanca koncentracije aktivnosti bile najviše u dinarskom području, najniže u panonskom području i srednje u jadranskom području. Posebice, relativno visoke koncentracije 226Ra u tlu dinarskoga područja impliciraju mogućnost povišene emanacije njegova potomka 222Rn u zrak. Koncentracije aktivnosti 210Pb bile su dodatno povišene u područjima s gustom vegetacijom, vrlo vjerojatno zbog atmosferske depozicije iz zraka na biljke te na njihovu konačnu dekompoziciju na tlu