Studies of elemental analysis and natural radioactivity of some commonlyused fertilizers in Saudi Arabia

Abstract

A selected number of commonly used local fertilizer samples were studied for elemental analysis using slow neutron activation analysis and natural gamma ray spectroscopy A slow neutron flux of about 25 × 10 n cm²s was available which was obtained by slowing down 25 MeV neutrons from the D(d n)³He reaction at the KFUPM 350 keY Ion Accelerator The induced activities were measured by a HPGMX detector and a PCbased data acquisition and analysis system Calibration curves were established for the elements present in the fertilizer samples by activating certified standards of similar matrix from NIST and lAEA From the calibration curves the absolute concentrations of the elements K Mn V AI Na and CI were determined The K concentration varied from 0 to165 wt % The Mn concentration was between 2757 ppm ; V concentration between93320 ppm ; Al concentration between 14812547 ppm Na concentration between7973507 ppm and the CI concentration between 01700 ppm The amounts of natural gamma rays from K ²³ U and ²³²Th were determined by measuring their natural radio activities using a 5´´ × 5´´ NaI(Tl) detector The results of K from both methods were found to be similar Radium equivalent natural radio activities of the fertilizer samples were calculated to be in the range from 26 to 420 Bq kg

تم دراسة التحليل العنصري لبعض عينات السماد المنتج محليا بطريقة التحليل باستخدام التنشيط النيوتروني البطيء وطريقة القياس الطيفي لأشعة جاما الطبيعية وقد تم تبطئة النيوترونات (طاقتها 25 مليون إلكترون فولت) المنتجة عن طريق تفاعل عنصر الدتريوم مع عنصر دتريوم آخر في المسارع الأيوني لجامعة الملك فهد للبترول والمعادن، وقد تم الحصول على فيض نيتروني بطيء قدره 2500000 سم² الثانية وقيس النشاط الإشعاعي المنتج بالحث النيوتروني في عينات السماد بواسطة كاشف عالي التميز والمصنوع من الجرمنيون العالي النقاوة ومحلل معلومات مرتبط بحاسوب شخصي وقد أنشئت منحنيات المعايرة لجميع العناصر الموجودة في عينات السماد وذلك بتشعيع عينات عيارية مماثلة لتركيبة السماد التي تصنعها هيئات عالمية مثل المنظمة العالمية للطاقة الذرية والمعهد العالمي للمعايرة والتنقية وباستخدام منحنيات المعايرة تم تقدير تراكيز عناصر بوتاسيوم ومنجنيز وفانديوم وألمنيوم وصوديوم وكلور وتراوح تركيز عنصر البوتاسيوم ما بين صفر إلى 165 % وزن مئوي وتركيز عنصر المنجنيز ما بين 27 إلى 57 جزيء من المليون وتركيز عنصر الفانديوم ما بين 93 إلى 220 جزيء من المليون وتركيز عنصر الألمنيوم ما بين 1484 إلى 2547 جزيء من المليون وتركيز عنصر الصوديوم ما بين 797 إلى 3507 جزيء من المليون وتركيز عنصر الكلور ما بين صفر إلى 1700 جزيء من المليون وقد تم قياس العناصر المشعة طبيعيا وهي البوتاسيوم40 واليورانيوم238 والثوريوم232 باستخدام كاشف عالي الكفاءة من نوع صوديوم أيودايد وقد أظهرت نتائج الطريقتين توافقا في تركيز عنصر البوتاسيوم وقد تم حساب كمية الرديوم المكافئة في عينات السماد وتراوحت ما بين 26 إلى 420 بيكريل كجم