Radiological significance of marble used for construction of dwellings in Bangladesh

¹ Bangladesh Atomic Energy Commission, GPO, Box 158, Dhaka, Bangladesh
² Bangladesh University of Engineering & Technology, Dhaka, Bangladesh

^* Present Address: Nuclear Safety & Radiation Control Division, 4 Kazi Nauru Islam Avenue, Ramna, Dhaka.

Received: 6 June 2011
Accepted: 21 November 2011

Abstract

The natural γ-radiation in samples of a variety of marbles imported into Bangladesh for use in building construction was measured, employing γ-ray spectrometry with a HPGe detector. From the measured γ-ray spectra, activity concentrations were determined for ²²⁶Ra (29.31 ± 2.06 to 46.99 ± 2.97 Bq.kg^–1), ²³²Th (42.91 ± 2.53 to 62.92 ± 3.37 Bq.kg^–1) and ⁴⁰K (824.42 ± 15.42 to 1071.58 ± 20.14 Bq.kg^–1). The measured activity concentrations for these natural radionuclides were compared with the reported data of other countries and with the world average activity of soil. The radium equivalent activity (Ra_eq), the hazard indices, the gamma activity concentration index, the indoor absorbed dose rate and the corresponding annual effective dose were estimated for the potential radiological hazard of the marble. The Ra_eq values of all marble samples are lower than the limit of 370 Bq.kg^–1, equivalent to a dose of 1.5 mSv.y^–1. The average values of the external and internal hazard indices are less than unity. The average indoor absorbed dose rate (121.25 nGy.h^–1) is higher than the population-weighted average of 84 nGy.h^–1, whereas the corresponding annual dose limit falls within an average value of 0.60 mSv, which is an order of magnitude below the limit specified for building materials in the literature. The present results indicate that using marble in building construction in Bangladesh does not pose any significant radiological hazard.

Résumé

Les radiations γ naturelles dans des échantillons de différents marbres importés au Bangladesh pour la construction de bâtiments ont été mesurées en utilisant un spectromètre γ avec un détecteur HPGe. À partir des spectres γ mesurés, les concentrations ont été déterminées pour le ²²⁶Ra (de 29,31 ± 2,06 à 46,99 ± 2,97 Bq.kg^–1), le ²³²Th (de 42,91 ± 2,53 à 62,92 ± 3,37 Bq.kg^–1) et le ⁴⁰K (de 824,42 ± 15,42 à 1071, 58 ± 20,14 Bq.kg^–1). Les activités mesurées de ces radionucléides naturels ont été comparées à celles d’autres pays ainsi qu’avec l’activité moyenne mondiale des sols. L’activité équivalente en radium (Ra^eq), les indices de risque, l’indice d’activité γ, le débit de dose absorbé en intérieur et la dose effective annuelle correspondante ont été calculés pour estimer le risque radiologique potentiel du marbre. Les valeurs de Ra_eq de tous les échantillons de marbre sont inférieures à la limite 370 Bq.kg^–1, équivalent à une dose de 1,5 mSv.y^–1. Les valeurs moyennes des indices de risque externe et interne sont inférieures à l’unité. Le débit de dose absorbé moyen en intérieur (121,25 nGy.h^–1) est supérieur à la valeur moyenne à la population qui est de 84 nGy.h^–1, alors que la limite de dose annuelle correspondante se trouve autour d’une valeur moyenne de 0,60 mSv, ce qui est un ordre de magnitude inférieur à la valeur limite spécifiée pour les matériaux de construction dans la littérature. Ces résultats montrent que l’utilisation de marbre dans la construction de bâtiments au Bangladesh ne présente pas de risque radiologique significatif.