利用伽马能谱法评估伊拉克市场上豆类作物的天然放射性及食入剂量

《Applied Radiation and Isotopes》：Assessment of Natural Radioactivity and Ingestion Dose from Legumes Available in Iraqi Markets Using Gamma Spectrometry

　　

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  对伊拉克市场上豆类食品中的天然放射性核素进行了定量测定。
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  评估了²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K的活度浓度。
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  计算了辐射危害指数和年有效剂量。
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  实测放射性水平在国际公认限值范围内。
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  研究结果可为伊拉克的食品安全和环境监测提供基线数据。

引言

无论是天然形成还是人工合成的同位素，大多具有放射性，即原子核发生自然衰变并伴随大量射线释放的现象。这种现象存在于植物纤维和动物组织、空气、水中，以及一切含有微量放射性元素的事物中。最重要的天然放射性衰变同位素是²³⁸U和²³²Th，此外还有以单个放射性核形式存在的⁴⁰K，它们以各自的水平存在于大气或地球中。在农业用地中，放射性从土壤传递到植物主要有两种途径：第一种方式是通过根系从土壤中间接吸收，即放射性从受污染的土壤传递到植物根部，进而传递到人类食物中；第二种方式是通过空气进行传播¹、²。放射性核素可通过不同来源和途径进入人体，其中直接吸入是危害人类的首要来源，其他来源还包括沉积在土壤和植物叶片上的核素、植物吸收以及水污染³、⁴。"土壤-植物-人"途径是环境污染的主要途径之一，会导致人类摄入放射性核素。放射性核素的根际吸收及其向可食用植物部位转移受多种因素影响，包括土壤特性、植物种类、气候条件，以及放射性核素的物理化学形态和农业实践⁵、⁶。人类通过食物摄入暴露于天然辐射，而植物则从土壤中吸收天然辐射。目前最重要的研究之一是评估自然辐射可能造成的危害程度，即评价²³⁸U、²³²Th和⁴⁰K从土壤向植物迁移的影响，以及放射性同位素的摄入量是否超过其正常水平⁷、⁸。通过食物和饮用水长期摄入放射性核素，由于其对公共健康的直接影响，是一个至关重要的关键问题。因此，该主题已在众多辐射学研究中得到广泛探讨⁹、¹⁰、¹¹、¹²、¹³、¹⁴。

本研究旨在评估伊拉克当地常见食用豆类食品中的天然放射性水平，并估算由摄入这些食品所导致的辐射剂量。近期研究进一步证明了评估不同食品材料和膳食产品中天然放射性核素的重要性。伽马射线能谱法已被广泛应用于测定食品中²³⁸U、²³²Th和⁴⁰K的活度浓度，并评估由此产生的摄入剂量。例如，近期有研究对伊拉克市场上销售的食物产品中的天然放射性核素进行了调查，发现放射性核素浓度的变化与食品产地、农业条件及环境本底等因素有关^[15]。其他近期研究还对伊拉克常见食品中的天然放射性和膳食暴露^[16]以及伊拉克库尔德斯坦地区食用蔬菜中的天然放射性^[17]进行了评估。更广泛地来看，近期的"市场篮子"调查涵盖了谷物、豆类、种子和坚果，并强调了系统监测膳食中天然放射性核素暴露的重要性^[18]。这些研究表明，不同类型的食品及其产地之间放射性核素浓度可能存在显著差异，这凸显了对当地人群所消费的特定食品群进行辐射学表征的必要性。然而，对于伊拉克市场上的豆类食品，尤其是不同豆类品种及其原产国，仍需进一步的数据支持。

所获得的数据可作为伊拉克市场上豆类食品的基线辐射信息，并可支持食品-辐射监测项目、天然放射性核素膳食暴露评估以及常见食用食品产品的辐射学评价。此类信息还可作为不同豆类品种及其地理来源之间比较的基础。

章节摘要

样品采集与制备

本研究于2025年6月在伊拉克市场上收集了共十八份豆类样品，涵盖九个品种（绿豆、小扁豆、蚕豆、鹰嘴豆、绿豆仁、红豆、白豆、豌豆和碎鹰嘴豆），详细信息见表1。将这些样品研磨以获得均匀样品。每个样品取固定重量0.5千克，装入袋中，并在每份样品上记录信息（样品名称和产地）。随后，将样品转移至检测实验室。

结果与讨论

从伊拉克市场收集的豆类样品中²³⁸U、²³²Th和⁴⁰K的实测活度浓度列于表2，并在图1至图3中进行了展示。²³⁸U的浓度介于最低可探测活度（MDA）与2.895$$ $$之间，平均值为0.693$$。²³²Th的浓度介于MDA与1.475$$ $$之间，平均值为0.514$$。⁴⁰K的活度浓度从埃及蚕豆中的300.46$$ $$到埃及红豆中的562.97$$ $$

结论

本研究考察了十八份豆类样品中²³⁸U、²³²Th和⁴⁰K的放射性水平。这些豆类样品来自伊拉克市场上人们购买的九个品种。研究采用"伽马射线能谱法"配合(3″×3″)NaI(Tl)探测器来测量放射性。结果显示²³⁸U和²³²Th的放射性水平普遍较低，平均值分别为0.693和0.514 Bq kg^-1。然而，⁴⁰K的放射性水平较高，范围为300.46至562.97 Bq kg^-1。

CRediT作者贡献声明

Zainab Shakir Baqer：形式分析。Hayder J. Musa：数据整理，概念构思。Ali Mahdi Abdul Hussein：方法学，概念构思。

伦理声明

"作者声明，本手稿为原创作品，此前未曾发表，目前也未在其他地方被考虑出版。作者还确认，与本文发表相关的已知利益冲突不存在。"

利益冲突声明

? 作者声明，他们不存在任何可能影响本文所报告工作的已知经济利益或个人关系。

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