تقييم المخاطر الإشعاعية والصفات الجيوكيميائية لشقوق البوستونايت القلوية-السيليكاتية

صخور تتوهج بهدوء

في صحراء مصر الشرقية، بعض الصخور التي تبدو عادية تعطي مستويات مرتفعة غير اعتيادية من الإشعاع الطبيعي. تُسمى هذه الصخور شقوق البوستونايت، وهي تُستخرج بشكل متزايد وتُستخدم كحجر زخرفي وبنائي. تطرح هذه الدراسة سؤالاً بسيطاً لكنه مهمّاً: إذا قطعنا هذه الصخور من الصحراء وجلبناها إلى منازلنا وأماكن عملنا، هل يمكن أن يشكل إشعاعها الطبيعي مخاطر صحية على مدى عمر التعرض؟

من أين تأتي هذه الأحجار غير الاعتيادية

تقع شقوق البوستونايت المدروسة في منطقة السلا–قش عامر، جزء من درع شبه الجزيرة العربية–النوبة القديم على طول البحر الأحمر. هنا، شقت صفائح من الصهير سابقاً الصخور الجرانيتية والأحجار البركانية الأقدم، وتصلبت لاحقاً لتكوّن حوائط صلبة دقيقة الحبيبات تبرز الآن في المشهد الطبيعي. هذه الشقوق غنية بالمعادن التي تميل إلى حشد العناصر الثقيلة مثل اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم. وبما أن هذه العناصر مشعة طبيعياً، فإن الصخور نفسها تصدر تياراً ثابتاً من الإشعاع غير المرئي إلى محيطها.

قياس التوهج داخل الحجر

لكي يعرف الباحثون مدى إشعاعية هذه الشقوق فعلاً، جمعوا 50 عينة من الصخور وأحالوها إلى مختبر متخصص. هناك سحقت أجزاء من كل عينة وحللوا تركيبها الكيميائي بواسطة تألق الأشعة السينية، الذي يكشف كمية كل عنصر في الصخر. وحُفظت portion أخرى مُحكمة لعدة أسابيع ثم وُضعت في كاشف أشعة غاما، وهو جهاز محمي يستشعر الومضات الخافتة الناتجة عندما يصطدم الإشعاع ببلورة. من هذه القياسات حسب الفريق نشاط ثلاثة نويدات مشعة رئيسية: يورانيوم-238، ثوريوم-232، وبوتاسيوم-40، التي تشكل معاً معظم النشاط الإشعاعي الطبيعي في الصخور الشائعة.

ما الذي يجعل هذه الصخور مختلفة جداً

تُظهر النتائج الكيميائية أن شقوق البوستونايت تنتمي إلى نوع صخري غني بالسيليكا والقلويات مماثل للتراكايت، مع ارتفاع خاص في الصوديوم والبوتاسيوم والحديد. كما أن العناصر النزرة التي عادةً ما ترافق المعادن النادرة، مثل النيوبيوم والزركونيوم والإيتريوم، مُثرَية بقوة أيضاً. هذه البصمة الجيوكيميائية تشير إلى صهارات ركّزت العناصر النادرة والثقيلة أثناء تبريدها. انسجاماً مع هذه البصمة، كانت الإشعاعيات المقاسة أعلى بكثير من القيم المتوسطة للقشرة الأرضية عالمياً: بمتوسط يورانيوم-238 نحو 150 بيكريل لكل كيلوجرام، وثوريوم-232 نحو 103، وبوتاسيوم-40 نحو 1379. للمقارنة، القيم المرجعية العالمية تقريباً 35 و45 و412 على التوالي. تُظهر الاختبارات الإحصائية أن اليورانيوم والبوتاسيوم يختلفان أكثر بين العينات وهما المحركان الرئيسيان لاختلاف مقاييس الخطر الإشعاعي، في حين أن الثوريوم موزع بتجانس أكبر.

من الخلفية الطبيعية إلى تعرض الإنسان

وجود محتوى عالٍ من العناصر المشعة لا يعني تلقائياً تعرضاً خطيراً؛ ما يهم هو الجرعة الناتجة للأشخاص. لذلك جمع الفريق قياساتهم في مؤشرات خطر معيارية تستخدمها هيئات الحماية من الإشعاع. حسبوا نشاط «ما يعادل الراديوم» الذي يدمج اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم في مقياس خطر واحد، إلى جانب مؤشرات تقدر الجرعة الخارجية من غاما، والجرعة الفعالة السنوية داخل المباني وخارجها، والمخاطر المضافة للسرطان مدى الحياة نتيجة التعرض طويل الأمد. تجاوزت العديد من عينات البوستونايت الحد الموصى به عادةً لمواد البناء، مع معدلات امتصاص جرعات في الهواء بمتوسط يقارب ثلاثة أضعاف الخلفية الخارجية العالمية. في بعض الحالات اقتربت أو تجاوزت الجرعات المحسوبة داخل المباني دليل 1 ملي سيفرت في السنة للجمهور، وكانت قيم زيادة مخاطر السرطان مدى الحياة في نطاق قلق من منخفض إلى متوسط مقارنة بالمعايير المرجعية.

ماذا يعني هذا للاستخدام اليومي

بعبارة بسيطة، تُظهر الدراسة أن شقوق البوستونايت في منطقة السلا–قش عامر جذابة كيميائياً لكنها تمثل مشكلة إشعاعية. تركيبها المعدني يركز الحبيبات الحاملة لليورانيوم والثوريوم مما يرفع مستويات الإشعاع إلى ما يتجاوز ما يُعتبر عادةً آمناً للاستخدام غير المقيد في المنازل والأماكن المغلقة الأخرى. يستنتج المؤلفون أنه يجب مراقبة هذه الصخور وتنظيمها إذا استُخدمت كحجر بناء أو زخرفي. ويوصون بإجراء فحوص إشعاعية منتظمة في المحاجر، والسيطرة على الغبار وتقييم التعرض للعمال، ورسم خرائط «النقاط الساخنة» المحلية. باتخاذ مثل هذه الاحتياطات والاستخدام الانتقائي، يمكن للمجتمع الاستفادة اقتصادياً من هذه الأحجار مع الحفاظ على توهج الإشعاع الطبيعي المخفي ضمن حدود مقبولة.

الاستشهاد: Gawad, A.E.A., El Rahman, R.M.A. & Hanfi, M.Y. Radiological risk assessment and geochemical signatures of calc-alkaline bostonite dikes. Sci Rep 16, 12748 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45855-w

الكلمات المفتاحية: النشاط الإشعاعي الطبيعي, سلامة أحجار البناء, الصخور الحاملة لليورانيوم, مطيافية أشعة غاما, مخاطر الصحة الإشعاعية