DOI: https://doi.org/10.66224/ijrr.24.1.40
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: H. Çetinkaya وآخرون
الموضوع الرئيسي: الاشعاع وقياسات الرادون
نظرة عامة
الدراسة استقصت مستويات النظائر المشعة في عينات متنوعة من المكسرات التي تم جمعها من الأسواق المحلية في محافظة كوتاهيا، تركيا، بين فبراير ويوليو 2024. تم الحصول على 14 عينة، بما في ذلك اللوز، والبندق، والحمص المحمص، والفستق الأنطبي، والجوز، والفول السوداني، والفستق السعردي، والكاجو، مع اهتمام خاص بضمان التوحيد في أخذ العينات من خلال حزم متعددة من علامات تجارية مختلفة. تم تجفيف المكسرات ومعالجتها لتحضيرها للتحليل، مع التركيز على مستويات نشاطها الإشعاعي.
أشارت النتائج إلى أنه بينما بدت مستويات النشاط الإشعاعي في المكسرات منخفضة مقارنة بالإشعاع الطبيعي للتربة، إلا أنها قد تساهم بشكل كبير في الجرعة الإشعاعية الإجمالية التي يتلقاها المستهلكون، اعتمادًا على أنماط الاستهلاك. تؤكد الدراسة على ضرورة مراقبة النشاط الإشعاعي في المواد الغذائية، وخاصة المكسرات، لتقييم المخاطر الصحية المحتملة. تتضمن البيانات المقدمة في الدراسة أيضًا تحليلًا مقارنًا لمستويات الإشعاع في المكسرات المأخوذة مقارنة بالقيم الأدبية من مناطق أخرى، مما يبرز أهمية الدراسات المحلية في فهم سلامة الغذاء.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على أهمية مراقبة مستويات النظائر المشعة في الغذاء، وخاصة في المكسرات، بسبب التعرض الداخلي المحتمل للإشعاع المؤين من النظائر المشعة الطبيعية مثل اليورانيوم، والثوريوم، وسلسلة البوتاسيوم. في تركيا، حيث استهلاك المكسرات كبير—يصل إلى 700 ألف طن محليًا و370 ألف طن مُصدّر—هناك نقص ملحوظ في الدراسات الشاملة حول الإشعاع في مختلف المكسرات، حيث تركز الأبحاث الحالية بشكل أساسي على البندق والفول السوداني.
تهدف هذه الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال فحص تركيزات البوتاسيوم-40 (K-40)، والراديوم-226 (Ra-226)، والثوريوم-232 (Th-232) في 14 عينة من المكسرات من محافظة كوتاهيا، باستخدام نظام مطيافية غاما NaI(Tl). ستتم مقارنة النتائج مع الأدبيات السابقة والمعايير الدولية للسلامة، مما يساهم في توفير بيانات قيمة للجسم المحدود من الأبحاث حول الإشعاع في المكسرات في تركيا. تشمل المنهجية إعداد العينات وتخزينها بعناية لضمان قياس دقيق لمستويات النظائر المشعة.
النتائج
تم تلخيص نتائج الدراسة حول محتوى النظائر المشعة في 14 عينة من المكسرات في الجدول 1. تشمل النظائر المشعة المقاسة البوتاسيوم-40 (K-40)، والراديوم-226 (Ra-226)، والثوريوم-232 (Th-232). أشار اختبار شابيرو-ويلك إلى أن البيانات اتبعت توزيعًا طبيعيًا (p > 0.05). تراوحت مستويات النشاط لـ K-40 من 173.8 ± 2.7 إلى 305.0 ± 3.0 Bq kg\(^{-1}\)، بينما تم الكشف عن Ra-226 وTh-232 بمستويات أقل من الحد الأدنى للنشاط القابل للكشف (MDA) في معظم العينات، مع قيم متوسطة تبلغ 3.1 ± 0.8 Bq kg\(^{-1}\) و3.0 ± 0.8 Bq kg\(^{-1}\)، على التوالي. من الجدير بالذكر أن أعلى تركيزات من K-40 وRa-226 وTh-232 وُجدت في العينات 4 و8 و9، على التوالي، مع عينة 8 التي أظهرت أقل تركيز لـ K-40.
بالإضافة إلى ذلك، تراوحت قيم الجرعة الفعالة المقدرة للابتلاع السنوي (D)، المقدمة في الجدول 2، من 9.1 إلى 19.0 µSv y\(^{-1}\)، مع قيمة متوسطة تبلغ 13.9 µSv y\(^{-1}\) (p = 0.76، α = 0.05). أكد اختبار شابيرو-ويلك أن نتائج جرعة الابتلاع هذه أيضًا اتبعت توزيعًا طبيعيًا عند α = 0.05. بشكل عام، تشير النتائج إلى مستويات متفاوتة من النظائر المشعة في عينات المكسرات، مع تداعيات على التعرض الغذائي للإشعاع.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم قياس تركيزات الإشعاع لـ Ra-226 وTh-232 وK-40 في مكسرات متنوعة من كوتاهيا، تركيا، باستخدام نظام كاشف Canberra 3×3 NaI (Tl). تم إجراء القياسات تحت ظروف مسيطر عليها لتقليل الإشعاع الخلفي، وتم تحديد الحد الأدنى للنشاط القابل للكشف (MDA) للنظائر المشعة كـ 7.0 Bq kg⁻¹ لـ K-40 و2.6 Bq kg⁻¹ لكل من Ra-226 وTh-232. وُجد أن الجرعة الفعالة المقدرة من استهلاك المكسرات كانت أقل من الجرعة المقدرة من قبل تقرير UNSCEAR، مما يشير إلى أنه بينما مستويات النشاط منخفضة مقارنة بالإشعاع الطبيعي للتربة، إلا أنها قد تساهم بشكل كبير في التعرض الغذائي اعتمادًا على أنماط الاستهلاك.
كشفت النتائج أن تركيزات Ra-226 وTh-232 في المكسرات المأخوذة كانت عمومًا أعلى من القيم المرجعية المقدمة من تقرير UNSCEAR للخضروات الجذرية والأوراق. ومع ذلك، كانت مستويات نشاط K-40 تفتقر إلى مراجع مقارنة مباشرة. من الجدير بالذكر أن تركيزات الإشعاع المقاسة كانت ضمن الحدود المبلغ عنها في الأدبيات الحالية، على الرغم من أن القيم القصوى من دراسات أخرى حول المكسرات في تركيا ودول أخرى كانت أعلى بكثير. هذا يبرز أهمية المراقبة المستمرة لمستويات النظائر المشعة في مصادر الغذاء، خاصة لأنها يمكن أن تساهم في الجرعة الإشعاعية الإجمالية التي يتلقاها المستهلكون.
DOI: https://doi.org/10.66224/ijrr.24.1.40
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): H. Çetinkaya et al.
Primary Topic: Radioactivity and Radon Measurements
Overview
The study investigated radionuclide levels in various nut samples collected from local markets in Kütahya Province, Turkey, between February and July 2024. A total of 14 samples, including almonds, hazelnuts, roasted chickpeas, Antep pistachios, walnuts, peanuts, Siirt pistachios, and cashews, were procured, with specific attention to ensuring uniformity in sampling through multiple packages from different brands. The nuts were dried and processed to prepare them for analysis, focusing on their radionuclide activity levels.
The findings indicated that while the radionuclide activity levels in the nuts appeared low compared to typical soil radioactivity, they could still contribute significantly to the overall radiation dose received by consumers, depending on consumption patterns. The study emphasizes the necessity of monitoring the radionuclide activity in food items, particularly nuts, to assess potential health risks. The data presented in the study also includes a comparative analysis of radioactivity levels in the sampled nuts against literature values from other regions, highlighting the importance of localized studies in understanding food safety.
Introduction
The introduction highlights the significance of monitoring radionuclide levels in food, particularly in nuts, due to the potential internal exposure to ionizing radiation from naturally occurring uranium, thorium, and potassium series radionuclides. In Turkey, where nut consumption is substantial—amounting to 700 thousand tons domestically and 370 thousand tons exported—there is a notable lack of comprehensive studies on the radioactivity of various nuts, with existing research primarily focusing on hazelnuts and peanuts.
This study aims to address this gap by examining the concentrations of potassium-40 (K-40), radium-226 (Ra-226), and thorium-232 (Th-232) in 14 nut samples from Kütahya Province, utilizing a NaI(Tl) gamma spectroscopy system. The findings will be compared to previous literature and international safety standards, thereby contributing valuable data to the limited body of research on nut radioactivity in Turkey. The methodology includes careful sample preparation and storage to ensure accurate measurement of radionuclide levels.
Results
The results of the study on radionuclide content in 14 nut samples are summarized in Table 1. The radionuclides measured include potassium-40 (K-40), radium-226 (Ra-226), and thorium-232 (Th-232). The Shapiro-Wilk test indicated that the data followed a normal distribution (p > 0.05). The activity levels for K-40 ranged from 173.8 ± 2.7 to 305.0 ± 3.0 Bq kg\(^{-1}\), while Ra-226 and Th-232 were detected at levels below the minimum detectable activity (MDA) in most samples, with mean values of 3.1 ± 0.8 Bq kg\(^{-1}\) and 3.0 ± 0.8 Bq kg\(^{-1}\), respectively. Notably, the highest concentrations of K-40, Ra-226, and Th-232 were found in samples 4, 8, and 9, respectively, with sample 8 exhibiting the lowest K-40 concentration.
Additionally, the Estimated Annual Effective Ingestion Dose (D) values, presented in Table 2, ranged from 9.1 to 19.0 µSv y\(^{-1}\), with a mean value of 13.9 µSv y\(^{-1}\) (p = 0.76, α = 0.05). The Shapiro-Wilk test confirmed that these ingestion dose results also followed a normal distribution at α = 0.05. Overall, the findings indicate varying levels of radionuclides in the nut samples, with implications for dietary exposure to radiation.
Discussion
In this study, the radioactivity concentrations of Ra-226, Th-232, and K-40 in various nuts from Kütahya, Turkey, were measured using a Canberra 3×3 NaI (Tl) detector system. The measurements were conducted under controlled conditions to minimize background radiation, and the Minimum Detectable Activity (MDA) for the radionuclides was established as 7.0 Bq kg⁻¹ for K-40 and 2.6 Bq kg⁻¹ for both Ra-226 and Th-232. The calculated Annual Effective Ingestion Dose from nut consumption was found to be lower than the ingestion dose estimated by the UNSCEAR report, indicating that while the activity levels are low compared to soil radioactivity, they could still contribute significantly to dietary exposure depending on consumption patterns.
The findings revealed that the concentrations of Ra-226 and Th-232 in the sampled nuts were generally higher than the reference values provided by the UNSCEAR report for root and leafy vegetables. However, the K-40 activity levels lacked direct comparative references. Notably, the measured radioactivity concentrations fell within the limits reported in existing literature, although peak values from other studies on nuts in Turkey and other countries were significantly higher. This underscores the importance of ongoing monitoring of radionuclide levels in food sources, particularly as they can contribute to the overall radiation dose received by consumers.