《Applied Radiation and Isotopes》：Assessment of Health Hazardous Implications of Naturally Occurring Terrestrial Radionuclides in Ladakh
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拉达克地区土壤中Ra-226、Th-232和K-40分布及辐射健康风险评估显示，平均活度浓度显著高于全球水平，空间异质性受地质结构影响，婴儿和儿童骨髓吸收剂量更高，局部区域危害指数接近安全阈值，建议持续监测。
阿比谢克（Abhishek）| 萨拉布乔特·考尔（Sarabjot Kaur）| 罗希特·梅赫拉（Rohit Mehra）| 纳维吉特·辛格（Navjeet Singh）
印度旁遮普邦贾兰达尔市B·R·安贝德卡尔国立技术学院（Dr. B R Ambedkar National Institute of Technology）物理系，邮编144008
摘要
天然存在的放射性核素是地球放射性的主要来源，在确定背景辐射水平及相关健康风险方面起着关键作用。本研究评估了拉达克联邦领土（Union Territory of Ladakh）土壤中镭-226（Ra-226）、钍-232（Th-232）和钾-40（K-40）的分布情况，并对其居民可能面临的辐射危害进行了评估。研究人员使用10×10公里的网格网络收集了70个土壤样本，并通过经过国际原子能机构（IAEA）标准参考源校准的NaI(Tl)伽马射线光谱仪对这些样本进行了分析。镭-226、钍-232和钾-40的活度浓度分别为10.8–128 Bq/kg、14.7–150 Bq/kg和73.5–968 Bq/kg，平均值均高于全球平均水平。空间异质性反映了拉达克岩基（Ladakh Batholith）及其相关火山和沉积构造的复杂性。为了评估辐射风险，计算了包括镭当量活度、危害指数、吸收剂量率和年龄依赖的年有效剂量在内的各项辐射参数。平均镭当量为161.8 Bq/kg，室内和室外的吸收剂量率分别为139.5 nGy/h和73.9 nGy/h，均高于联合国科学委员会（UNSCCEAR）的全球平均水平。婴儿和儿童的器官特定剂量较高，尤其是在骨骼表面和红骨髓中。尽管平均危害指数低于推荐限值，但某些局部区域的数值较高，表明存在潜在的辐射问题。鉴于空间变异性以及年轻人群对辐射暴露的更高敏感性，建议持续监测放射性核素的水平。
引言
长寿命放射性核素，如铀（U-238）、钍（Th-232）和钾（K-40），是源自恒星核合成的原始元素。它们极长的半衰期（10^8至10^10年）使其成为自然地球辐射的主要来源。这些放射性核素普遍存在于火成岩、变质岩和沉积岩中，其浓度主要受当地地质、矿物学和土壤特性的影响。风化、淋溶和土壤-水相互作用进一步影响了它们的空间分布。全球范围内，花岗岩、花岗闪长岩、砂岩、页岩和磷酸盐矿床中的铀、钍和钾含量较高。[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]
人类活动（如采矿、磷酸盐肥料的使用和建筑材料的使用，例如花岗岩、大理石）也会增加放射性核素的含量。这些来源使人们暴露于外部伽马辐射和通过吸入氡气造成的内部辐射。长期暴露于电离辐射会增加影响肺、骨髓和生殖器官等关键器官的恶性肿瘤风险。[11]、[12]、[13]
世界各地在不同地质和气候条件下进行了大量研究，报告了不同的放射性核素活度水平——从中国西藏相对较低的值（U-238：29.7 Bq/kg；Th-232：30 Bq/kg）[14]，到安第斯山脉火山土壤中的高值（U-238：高达80 Bq/kg；K-40：高达1100 Bq/kg）[15]。印度乌丹普尔（Udhampur）和锡卡尔（Sikar）等地区也显示出较高的镭-226和钍-232浓度，表明存在潜在的室内氡气危害[16]、[17]。尽管有全球和国家的努力，但由于喜马拉雅地区的极端地形和气候限制，该地区仍缺乏充分研究。
喜马拉雅山脉具有复杂的岩性、活跃的构造和多变的矿物组成，这些因素影响了放射性核素的分布。因此，在这一地质动态区域建立天然放射性核素的基线数据对于理解背景辐射和评估辐射健康风险至关重要。
本研究旨在：
估计拉达克联邦领土年轻山区镭-226、钍-232和钾-40的空间分布，为该未探索地区提供基线数据。评估研究区域内居民因镭-226、钍-232和钾-40而面临的健康危害。估算研究区域内居民因暴露于放射性核素而接受的年龄依赖的年有效剂量和器官特定剂量。计算人体通过摄入土壤所受到的器官/组织的辐射暴露。研究区域和样本采集
拉达克联邦领土跨越喜马拉雅山脉和喀喇昆仑山脉，包括印度河上游流域。地理上，拉达克位于北纬32°17′至36°58′、东经73°26′至80°30′之间，面积约为59,146平方公里。该地区与巴基斯坦和中国接壤，具有重要的地缘政治意义。研究区域周边是喜马偕尔邦（Himachal Pradesh）和查谟与克什米尔（Jammu & Kashmir）。
结论
对研究区域土壤样本的放射性分析显示，镭-226、钍-232和钾-40的分布具有异质性，平均活度浓度高于全球平均水平。该地区的地质特征可能是导致这些放射性核素含量较高的原因。计算出的危害指数H_ex(I)、Hex(II)和H_in分别为0.44、0.22和0.55，尽管某些局部区域的数值接近1，表明存在潜在的辐射问题。
作者贡献声明
阿比谢克（Abhishek）：撰写初稿、可视化设计、方法论制定、调查与概念构思。萨拉布乔特·考尔（Sarabjot Kaur）：审稿与编辑、验证、正式分析。罗希特·梅赫拉（Rohit Mehra）：审稿与编辑、验证、监督及资源协调。纳维吉特·辛格（Navjeet Singh）：方法论研究
利益冲突声明
作者没有需要披露的相关财务或非财务利益。
生成式人工智能和人工智能辅助技术声明
在撰写手稿过程中未使用任何人工智能辅助技术。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
作者衷心感谢贾兰达尔市B·R·安贝德卡尔国立技术学院的院长提供了先进的辐射监测与评估实验室设施，同时感谢印度新德里政府的科学技术部（DST）通过DST-INSPIRE计划提供的INSPIRE奖学金对本研究的支持。
