CONTENT OF THE 

40

K, 

232

TH, 

226

RA, 

238

U & 

137

CS IN THE RECENT SEDIMENTS OF THE 

KRKA RIVER ESTUARY

Neven Cukrov*, Delko Barišic, Marko Branica 

Institut Rudjer Boskovic, Zagreb, Croatia - * ncukrov@irb.hr

Abstract

Aspatial radionuclide distribution in recent estuarine sediments in the Krka River Estuary was studied. Human activities affected a natural

geochemical equilibrium of radionuclides in the area studied. The sediment samples have been analysed during the past two years and the

activities of 

40

K, 

232

Th, 

226

Ra, 

238

U and 

137

Cs were determined by a gamma-spectrometry method. The radionuclide distribution data

indicate a different sedimentation rates of the marine and/or terrigenous origin. Adifference in the transport rates of the dissolved and

suspended material is clearly indicated by the 

137

Cs and 

40

K contents in the sediments at the upper estuary.

Keywords: the Krka River Estuary, sediments, radionuclide distribution, gamma-spectrometry

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

20

Introduction

Aclastic material

input into the eastern

Adriatic Sea (the

Croatian coast) is

much smaller than

that in the western

side of the Adriatic

Sea (the Italian

coast), which can be

attributed to the pre-

vailing karstic char-

acter of the Croatian

coast. There are no

large rivers draining

these terrains, and 

a relatively small

quantities of the

material carried by

the eastern Adriatic

rivers (Mirna, Raša,

Zrmanja, Krka), are

deposited in their

estuaries. The Cetina

and Neretva Rivers

carry a significant

quantities of the

material, but due to

the semi-closed na-

ture of the Adriatic Sea, a recent sedimentation of the terrigenous

material is restricted to a relatively small delta (the Neretva River) or

an estuary (the Cetina River) sedimentation area. The content of nat-

urally occurring radionuclides in the different types of a recent

Adriatic Sea sediments has not been systematically studied, but some

data were published elsewhere (1,2).

Sampling and methods

The bottom sediment samples (the upper 5 cm of a sediment) were

collected by a scuba diver using a hand-driven plexyglas corers,

during the past two years at 12 locations in the Krka River Estuary.

The samples were frozen at –18°C and kept until analyses. Prior to the

gamma-spectrometry measurements, the sediment samples were

thawed at room temperature and dried at 106°C during 24 hours,

counted in a special vessels, sealed and stored for at least 4 weeks in

order to allow a radioactivity disintegration of a gaseous 

222

Rn. The

samples were counted on a HPGe detector with a 8192 channel

analyser. The system was calibrated using the standards supplied by

Amersham International, IAEA-306 and IAEA-314. The spectra

recoreded (80,000 seconds) were processed on a PC using a GENIE

2000 software. The activities of 

40

K  (1460.75 keV-peak), 

137

Cs

(661.6 keV-peak), 

226

Ra (609.3 keV-peak of its 

214

Bi progeny), 

232

Th

(911.1 keV-peak of its 

228

Ac progeny) and 

235

U (186 keV-peak (after

the subtraction of the overlapping 

226

Ra peak)) were calculated. The

activities of 

238

U were calculated from the 

235

U activity assuming the

235

U/

238

U activity ratio of 0.046.

Results and discussion

The lowest concentrations of all naturally occurring radionuclides

(

40

K, 

232

Th, 

238

U and 

226

Ra ) as well as an anthropogenic

radionucleide (

137

Cs) were obtained at the station KR-1. These

activities correspond to the sand and the silts which are mostly spread

along the Croatian coast and represent a typical values for the marine

carbonate sedimentation (1, 2). The activities of 

40

K are found to be

elevated towards the Skradinski Buk waterfalls. However, the highest

activities were found at the station KR-10 (the Prokljan Lake), which

decreased towards the station KR-12 (Skradin). The distribution of

232

Th mostly follows that of 

40

K. The distribution of 

40

K and 

232

Th

indicates that the main input of the terrigenuous material in the Krka

River Estuary originates from a very small Guduca River inflowing

into the Prokljan Lake downstream the Krka River. The Krka River

contains larger quantities of a fresh-water (an average of 55 m

2

/sec)

than the Guduca River (average <1m

2

/sec). However, a number of

waterfalls along the Krka River, upstream the town of Skradin,

significantly reduce the transport of the suspended material. A

constant rise of the 

137

Cs activities from the station KR-1 to the

station Kr-12 indicates this, because 

137

Cs dissolves in the water and

its transportation is unobstructed by the waterfalls. 

The distribution of 

238

U and 

226

Ra shows the same pattern as 

40

K

and 

232

Th, but with some exceptions, probably as a result of human

activities in the Estuary. Future investigation will focus on these

activities. 

Since the Krka River Estuary functions as a large “water pump” (a

flow of a fresh-water on the surface towards the sea, and an opposite

flow of a salt-water in the Estuary), the sediment transport is mostly

opposite to the river flow. As a result, the marine sedimentation is still

predominant at the location KR-5 (2.3 km from the sea).  

The results also indicate different relations of the studied elements on

the left (KR-4,8) and the right (KR-5,6,7,9) banks of the Krka River

Estuary.

References

1-Barišic, D. et al.,1996. Radiological characteristics of recent marine

sediments of the Adriatic sea. International Seminar on the Use of Isotope

Techniques in Marine Environmental Studies. Athens, Greece. IAEA-SR-

194/8

2-Barišic, D et al.,R 1998. Natural radionucleides in recent marine

sediments of the Adriatic Sea. Rapp. Comm. int. Mer. Médit., 35:228-229.