Radioactivity of Soil in Croatia II: ¹³⁷Cs, ⁴⁰K, and Absorbed Dose Rate Translated title: Radioaktivnost tla u Hrvatskoj II.: ¹³⁷Cs, ⁴⁰K i brzina apsorbirane doze

Abstract

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.

Abstract

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 Ku 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.