Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

148

Introduction

The natural radionuclides in the environment are classified into cosmo-

genic and primordial types. Cosmogenic radionuclides such as 

3

H,

14

C,

22

Na and 

24

Na do not contribute significantly to the external gamma radi-

ation dose at ground levels. Primordial radionuclides such as 

40

K,

87

Rb

and the elements of the three radioactive series headed 

235

U, 2

38

U and

232

Th have been investigated in different environments (1). As a matter of

fact, the radionuclides present in the 

235

U decay series contribute very lit-

tle to environmental radioactivity (1). 

3

H has natural and man made

sources in the environment; the nuclides were studied previously in the

area under investigation (2). The natural radionuclides 

238

U,

232

Th and 

40

K

have been determined in Alexandria beach sediments (3). These nuclides

also were measured in soil of Nile Delta and middle Egypt (4). Radiation

dose assessment has been carried out by Naim et al. (5), and a regional

study of black sands radioactivity along the beach north of the Egyptian

Delta was undertaken by El-Khatib and Abou-El-Kheir (6).

In the present work, radionuclides were determined in sediments over

the area under investigation from Abu-Qir bay to the Rashid coast. This

area is famous for its black sand deposits and a considerable volume of

industrial pollutants discharged into the bay through El-Tabia pumping sta-

tion, from Rakta paper factory and from Abu-Qir fertilizers company at El-

Tarh. Also, drainage water from cultivated areas of El-Behera district open

into the bay through the El-Amia drain.

The aim of this work was to determine the levels of radioactive isotopes

that exist in Abu-Qir bay, as well as their distribution throughout the bay

and to assess radioactivity levels in the surrounding marine environment.

Experimental work

Sediment samples were collected from various locations in Abu-Qir bay

(Figure 1). Samples were homogenized, heated and dried using a vacuum

drier at 100 °C in the lab, then cleaned from gravel and large shell frag-

ments. Complete grain size analysis was carried out and the mean grain

size was calculated. Each sample was packed in a 1000 cm

3

Marinelli

beaker, weighed and analyzed for radioactivity. Samples were measured

using a computerized pre-calibrated high-resolution gamma ray spectrom-

eter.This detection system was based on a coaxial HPGe detector (Model

CS20-A31C-Aptec) with 108 cm

3

sensitive volume and 5.4 cm diameter.

The detector has a photo-peak relative efficiency of 24.5 % for 1332 keV

gamma transition of 

60

Co. The system was calibrated for efficiency using

152

Eu standard source. Radioelements were assigned to their energy pho-

topeaks according to IAEA, 1989.

Results and discussion

The detected radionuclides are classified into three categories according

to their origin. These are: 

234

Th,

226

Ra,

214

Pb and 

214

Bi, which belong to

the

238

U decay chain and 

228

Ac,

212

Pb,

208

Tl and 

212

Bi, belonging to the

232

Th decay chain. It was observed that the levels of 

234

Th ranged from

4.58 Bq/kg to 231.94 Bq/kg with an average of 53.32 Bq/kg; the levels of

226

Ra ranged from 11.01 Bq/kg to 499.18 Bq/kg with an average of

89.84Bq/kg. The distribution of 

238

U and 

232

Th series radionuclides is

shown in Figs. 2 and 3, re?ecting those radionuclides belonging to both

232

Th and 

238

U series which displayed high levels at the Rashid promon-

tory.

Conclusions

The results from the study discussed have shown the areas of natural

decay series, e.g. those originated from 

238

U and 

234

Th decay chains as well

as 

40

K. The maximum levels of radionuclides are observed near the Rashid

coast. Furthermore, the grain size of the sediments plays an important role in

controlling the distribution and concentration of radionuclides in this area.

References

1.Renoux, A. 1987. Natural atmospheric radioactivity and radioactive aerosol.

The problem of 222Rn and daughters indoor.J.Aerosol Sci.,18: 677-80.

2. Naim, M.A., Shaker, N.A., Salem, E.M., El-Gamal, A. and El-Raey, M.E.

1994.Tritium radioactivity in aquatic environment over Alexandria region,

Egypt.J. of Water,Air and Soil Pollution, 73: 275-84.

3. Nasr, S.M., Naim, M.A., Saleh, I.H. and El-Raey, M.E. 1995. Analysis of

radioactive residuals over the coasts of Alexandria, Egypt. First National

Conference of Physical and Mathematical Sciences and its Applications

(PHYMA. 1), Cairo, Egypt, 27-30 Nov 1995.

4.Ibrahim, N.M., Abd El-Ghani, A.H., Shawky, S.M., Ashraf, E.M. and

Farouk, M.A.; 1993. Measurement of Radioactivity in Soil in Nile Delta and

Middle of Egypt. Health Physics, 64: pp. 620-7.

5.Naim M.A.; Saleh I.H. and El-Raey M.E. 1999. Radioactivity in Soil and

Building Materials and Gamma radiation Doses Committed to Alexandria

Population.Arab J. Nucl. Sci. Appl, 32: 606-16.

6.El-Khatib, A.M. and Abou-El-Kheir,A.A. 1988. Regional study of black

sands radioactivity.Isotopenpraxis,24: 333-6.

7.Mundschenk, H. 1996. The behavior of particulate matter in high-

sedimentation areas, Part 4. J. Environ. Radioactivity, 30: 67-90.

DISTRIBUTION OF NATURAL RADIONUCLIDES IN ABU-QIR BAY,EGYPT.

S.M. Nasr

1*

, I.H. Saleh

1

, M.A. Naim

2

, M.M. Bassiouni

3

, and A.A. Abdel Halim

1

1

Department of Environmental Studies, Institute of Graduate Studies and Research, Alexandria University, Egypt - snasr@igsrnet.net

2

Department of Physics, Faculty of Science, Alexandria University, Egypt 

3

Department of Basic and Applied Science, Arab Academy for Science and Technology,Alexandria, Egypt

Abstract

Consideration of natural radionuclides belonging to 

238

U and to 

234

Th decay chains in sands and bottom sediments at various locations

over Abu-Qir bay have been determined using low background computerized high resolution gamma ray spectrometer. Mean grain sizes

of the investigated sediments have been determined. A distribution map for each radionuclide distribution was presented for the study area

as well as that for the distribution of mean grain size.

Keywords: Radioactivity, Sediments, Mean grain size.

Fig. 1. Location

ofsitesinthe

study area

Fig.

2.

Distribution map

for 2

26

Ra at Abu-

Qir bay

Fig.

3.

Distribution map

for

214

Pbat

Abu-Qir bay.