Un approccio radiometrico e petrografico per l’analisi di campioni dei monti delle Madonie (Sicilia, Italia)

Abstract

Una campagna di prelievo nella regione montagnosa delle Madonie (Sicilia) è stata recentemente effettuata per caratterizzare dal punto di vista dosimetrico zone con differenti caratteristiche litologiche. Al termine della campagna sono stati raccolti 41 campioni di terreno e rocce selezionati in base alla loro natura. Tutti i campioni sono stati poi triturati, essiccati e sigillati in beakers "Marinelli" per 20 giorni prima della misura per garantire il raggiungimento dell’equilibrio radioattivo tra 226Ra e 214Bi. Sono stati poi sottoposti a misure spettrometriche gamma con rivelatore a Ge di efficienza 35% per la determinazione delle concentrazioni dei radionuclidi presenti. Le caratteristiche mineralogiche e chimiche dei campioni sono determinate tramite analisi XRF (X-ray Fluorescence), XRD (X-ray Diffraction), ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection-Fourier Transform Infrared) e SEM-EDS (Scaning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectrometry). I valori medi di concentrazione di 214Bi, 228Ac e 40K sono rispettivamente 30, 17 e 227 Bq/kg, mentre le concentrazioni massime erano 134, 59 e 748 Bq/kg. Una relazione lineare è riscontrata tra le attività del 214Bi e quelle di 228Ac e 40K: le attività di 214Bi e 228Ac sono paragonabili, mentre quelle del 40K sono circa 10 volte maggiori. Un'eccezione è stata evidenziata per un gruppo di campioni in cui le attività di 214Bi sono molto superiore alle aspettative. La composizione chimica e le caratteristiche mineralogiche dei campioni hanno permesso di giustificare queste anomalie. Per quanto riguarda le concentrazioni di radionuclidi primordiali, i risultati sono rassicuranti dal punto di vista della radioprotezione e per le relazioni tra le attività dei prodotti della serie dell’uranio e del torio, oltre al 40K.