DOI: https://doi.org/10.69710/ljp.v3i1.17095
تاريخ النشر: 2026-06-09
المؤلف: Ahmad Ibrahim
الموضوع الرئيسي: الاشعاع وقياسات الرادون
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في مستويات تركيز الرادون، وهو غاز ألفا طبيعي، في مصادر المياه الجوفية داخل مدينة مubi-North في ولاية أداماوا، نيجيريا، مع تسليط الضوء على المخاطر الصحية المحتملة. تم جمع عينات المياه من خمسة آبار وتم تحليلها باستخدام MPC2000-DP في مركز أبحاث وتدريب الطاقة (CERT) في جامعة أحمدو بيلو، زاريا. تراوحت تركيزات نشاط الرادون من 0.0082 إلى 0.1518 بيكريل/لتر، مع تسجيل أعلى تركيز في الموقع D وأدنى تركيز في الموقع B. ومن الجدير بالذكر أن جميع التركيزات المقاسة كانت أقل من الحد الموصى به من قبل منظمة الصحة العالمية (WHO) البالغ 0.5 بيكريل/لتر، مما يشير إلى أن المياه آمنة للشرب والاستخدام المنزلي.
تخلص الدراسة إلى أن مستويات الرادون في مصادر المياه الجوفية التي تم أخذ عينات منها لا تتجاوز الحدود الآمنة التي وضعتها منظمة الصحة العالمية ووكالة حماية البيئة الأمريكية (USEPA). تؤكد هذه النتيجة الجودة الإشعاعية للمياه كأمر مقبول للاستهلاك البشري، مما يشير إلى أن أنظمة المياه الجوفية خالية إلى حد كبير من التلوث الإشعاعي الضار. ومع ذلك، يؤكد المؤلفون على ضرورة المراقبة المستمرة والتقييمات الدورية، حيث يمكن أن تتقلب مستويات الرادون بسبب التغيرات الجيولوجية أو التغيرات الموسمية أو الأنشطة البشرية. تعتبر المراقبة المستمرة ضرورية لاكتشاف أي زيادات محتملة في التلوث، وبالتالي حماية الصحة العامة وضمان الامتثال لمعايير جودة المياه العالمية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على المخاطر الصحية المرتبطة بالنظائر المشعة في المياه، وخاصة قدرتها على زيادة حالات السرطان من خلال التعرض للإشعاع الناتج عن انبعاثات ألفا وبيتا وغاما. يتم التأكيد على الرادون (Rn)، وهو غاز نبيل مشع يحدث بشكل طبيعي، بسبب نظائره – على وجه الخصوص، الرادون-222 ($^{222}\text{Rn}$)، والثورون ($^{220}\text{Rn}$)، والأكتينيوم-219 ($^{219}\text{Rn}$) – التي تنشأ من تحلل اليورانيوم ($^{238}\text{U}$) والثوريوم ($^{232}\text{Th}$) الموجودين في التربة والصخور. من بين هذه النظائر، يعتبر $^{222}\text{Rn}$ الأكثر أهمية بسبب انتشاره واستقراره، مما يؤدي إلى الإشارة إليه عادةً ببساطة باسم “الرادون”.
توضح المقدمة أيضًا أن $^{222}\text{Rn}$ يتحلل إلى أربعة نسل مشع: البولونيوم-218 ($^{218}\text{Po}$)، البيزموت-214 ($^{214}\text{Bi}$)، الرصاص-214 ($^{214}\text{Pb}$)، والبولونيوم-214 ($^{214}\text{Po}$). المصدر الرئيسي للرادون هو الأرض، حيث ينبعث من مواد مختلفة، بما في ذلك الصخور والتربة ومكونات البناء، ويمكن أن يتسرب إلى المباني من خلال الفتحات الهيكلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يذوب الرادون في الماء، مما يؤثر على كل من مصادر المياه الجوفية والمياه السطحية، مما يسبب مخاطر صحية إضافية بسبب قابليته للذوبان.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام مجموعة متنوعة من المواد لتسهيل عملية البحث. تضمنت المعدات الأساسية نظام عدّ تناسبي لتدفق الغاز (MPC 2000-DP)، وهو ضروري للكشف عن الإشعاع وقياسه. تضمنت المواد الإضافية ألواحًا لتحضير العينات، وموقد كهربائي، وفرن تجفيف لضمان تكييف العينات بشكل صحيح. تم أيضًا استخدام زجاجيات مختبر قياسية وميزان رقمي تحليلي لقياسات دقيقة، إلى جانب ملعقة للتعامل مع المواد. دعمت هذه الأدوات مجتمعة الأساليب التجريبية المنفذة في البحث.
مناقشة
تتناول قسم المناقشة في ورقة البحث المنهجية والنتائج لدراسة تقييم مستويات النشاط الإشعاعي في مصادر المياه داخل مدينة مubi-North. باستخدام طريقة أخذ عينات مريحة، تم جمع عينات المياه من خمسة مواقع متميزة، وتم معالجة العينات بحمض النيتريك لتقليل التلوث قبل التحليل. تم قياس تركيزات النشاط الإشعاعي الإجمالي للألفا والرادون، مما كشف عن تباينات مكانية كبيرة. ومن الجدير بالذكر أن الموقع D أظهر أعلى مستويات من كل من النشاط الإشعاعي الإجمالي للألفا (0.1821 بيكريل/لتر) ونشاط الرادون (0.1518 بيكريل/لتر)، مما يشير إلى وجود رابط محتمل مع العوامل الجيولوجية التي تسهم في زيادة النشاط الإشعاعي. في المقابل، أظهر الموقع B أدنى مستويات من التلوث، مما يشير إلى أنه أقل تأثرًا بالمصادر المشعة.
على الرغم من التباينات الملحوظة، ظلت جميع التركيزات المقاسة أقل من الحد المسموح به من قبل منظمة الصحة العالمية البالغ 0.5 بيكريل/لتر، مما يؤكد أن مصادر المياه آمنة للاستهلاك البشري والاستخدام المنزلي. تؤكد النتائج على أهمية المراقبة المستمرة، حيث يمكن أن تتقلب مستويات الرادون وغيرها من النظائر المشعة بسبب التغيرات البيئية. بشكل عام، تطمئن الدراسة أن أنظمة المياه الجوفية التي تزود هذه المصادر من المياه خالية نسبيًا من التلوث الإشعاعي الضار، على الرغم من أنه يُوصى بالمراقبة المستمرة لضمان سلامة الصحة العامة.
DOI: https://doi.org/10.69710/ljp.v3i1.17095
Publication Date: 2026-06-09
Author(s): Ahmad Ibrahim
Primary Topic: Radioactivity and Radon Measurements
Overview
This research investigates the concentration levels of radon, a natural alpha gas emitter, in groundwater sources within the Mubi-North metropolis of Adamawa State, Nigeria, highlighting its potential health risks. Water samples were collected from five boreholes and analyzed using the MPC2000-DP at the Center for Energy Research and Training (CERT) at Ahmadu Bello University, Zaria. The radon activity concentration ranged from 0.0082 to 0.1518 Bq/L, with the highest concentration recorded at location D and the lowest at location B. Notably, all measured concentrations were below the World Health Organization’s (WHO) recommended screening limit of 0.5 Bq/L, indicating that the water is safe for drinking and domestic use.
The study concludes that the radon levels in the sampled groundwater sources do not exceed the safety thresholds established by the WHO and the United States Environmental Protection Agency (USEPA). This finding confirms the radiological quality of the water as acceptable for human consumption, suggesting that the aquifer systems are largely free from harmful radioactive contamination. However, the authors emphasize the necessity for ongoing monitoring and periodic assessments, as radon levels can fluctuate due to geological changes, seasonal variations, or human activities. Continuous surveillance is essential to detect any potential increases in contamination, thereby protecting public health and ensuring compliance with global water quality standards.
Introduction
The introduction highlights the health risks associated with radionuclides in water, particularly their potential to increase cancer incidence through radiation exposure from alpha, beta, and gamma emissions. Radon (Rn), a naturally occurring radioactive noble gas, is emphasized due to its isotopes—specifically, radon-222 ($^{222}\text{Rn}$), thoron ($^{220}\text{Rn}$), and actinium-219 ($^{219}\text{Rn}$)—which arise from the decay of uranium ($^{238}\text{U}$) and thorium ($^{232}\text{Th}$) found in soil and rocks. Among these isotopes, $^{222}\text{Rn}$ is the most significant due to its prevalence and stability, leading to its common reference as simply ‘radon.’
The introduction further explains that $^{222}\text{Rn}$ decays into four radioactive progeny: polonium-218 ($^{218}\text{Po}$), bismuth-214 ($^{214}\text{Bi}$), lead-214 ($^{214}\text{Pb}$), and polonium-214 ($^{214}\text{Po}$). The primary source of radon is the ground, where it emanates from various materials, including rock, soil, and building components, and can infiltrate buildings through structural openings. Additionally, radon can dissolve in water, affecting both groundwater and surface water sources, thus posing further health risks due to its solubility.
Methods
In this study, a variety of materials were employed to facilitate the research process. The primary equipment included a gas-flow proportional counting system (MPC 2000-DP), which is essential for detecting and measuring radiation. Additional materials consisted of planchets for sample preparation, an electric hot plate, and a drying oven to ensure proper sample conditioning. Standard laboratory glassware and an analytical digital weighing balance were also utilized for precise measurements, alongside a spatula for handling materials. These tools collectively supported the experimental methodologies implemented in the research.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the methodology and findings of a study assessing the radioactivity levels in water sources within the Mubi-North Metropolis. Utilizing a convenient sampling method, water samples were collected from five distinct locations, and the samples were treated with nitric acid to minimize contamination before analysis. The gross alpha and radon activity concentrations were measured, revealing significant spatial variations. Notably, Location D exhibited the highest levels of both gross alpha (0.1821 Bq/L) and radon activity (0.1518 Bq/L), indicating a potential link to geological factors contributing to increased radioactivity. In contrast, Location B showed the lowest levels of contamination, suggesting it is less impacted by radioactive sources.
Despite the observed variations, all measured concentrations remained below the World Health Organization’s screening limit of 0.5 Bq/L, confirming that the water sources are safe for human consumption and domestic use. The findings emphasize the importance of continuous monitoring, as levels of radon and other radionuclides can fluctuate due to environmental changes. Overall, the study reassures that the aquifer systems supplying these water sources are relatively free from harmful radioactive contamination, although ongoing surveillance is recommended to ensure public health safety.