Natural radioactivity content, radon exhalation and mineralogical composition assessment of the Ignimbrite campana stone: a case study

Authors

  • Francesco Caridi Università degli Studi di Messina
  • Daniele Chiriu Università degli Studi di Cagliari
  • Stefania Da Pelo Università degli Studi di Cagliari
  • Giuliana Faggio Università “Mediterranea” di Reggio Calabria
  • Michele Guida Università degli Studi di Salerno
  • Giacomo Messina Università “Mediterranea” di Reggio Calabria
  • Maurizio Ponte Università della Calabria
  • Silvestro Antonio Ruffolo Università della Calabria
  • Domenico Majolino Università degli Studi di Messina
  • Valentina Venuti Università degli Studi di Messina

DOI:

https://doi.org/10.1478/AAPP.1032A3

Keywords:

Radioactivity, Radiological risk, Radon, Exhalation, Ignimbrite campana, Natural stone.

Abstract

The natural radioactivity content of the Ignimbrite campana stone, as well as its radon exhalation and mineralogical composition, were assessed and reported as a case study in the present paper. In particular, the High Purity Germanium (HPGe) gamma spectrometry and the Closed Chamber Method (CCM) with the Durridge Rad7 setup were employed to quantify the specific activities of 226Ra, 232Th and 40K, and the radon exhalation rate, respectively. In addition, several indexes were calculated to evaluate the radiological health risk related to radiation exposure from the analyzed natural stone, i.e. the absorbed gamma dose rate (D), the annual effective dose equivalent (AEDE), the activity concentration index (I), and the alpha index (Iα). Finally, X-Ray Diffraction (XRD) and Micro-Raman Scattering (MRS) investigations were performed to correlate the chemical composition and mineralogical characteristics of the investigated natural stone with its natural radioactivity content and radon exhalation rate.

Author Biographies

  • Francesco Caridi, Università degli Studi di Messina
    Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Viale Ferdinando Stagno d’Alcontres 31, 98166 Messina, Italy
  • Daniele Chiriu, Università degli Studi di Cagliari
    Dipartimento di Fisica, Cittadella Universitaria di Monserrato
  • Stefania Da Pelo, Università degli Studi di Cagliari
    Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche, S.P. Monserrato-Sestu, km 0.700 - 09042 Monserrato
  • Giuliana Faggio, Università “Mediterranea” di Reggio Calabria
    Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, delle Infrastrutture e dell’Energia Sostenibile (DIIES), Via Zehender, 89122 Reggio Calabria
  • Michele Guida, Università degli Studi di Salerno
    Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione ed Elettrica e Matematica applicata (DIEM), Via Giovanni Paolo II, 132 – Fisciano (SA)
  • Giacomo Messina, Università “Mediterranea” di Reggio Calabria
    Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, delle Infrastrutture e dell’Energia Sostenibile (DIIES), Via Zehender, 89122 Reggio Calabria
  • Maurizio Ponte, Università della Calabria
    Dipartimento di Biologia, Ecologia e Scienze della Terra (DiBEST), Via Pietro Bucci, Arcavacata di Rende (CS)
  • Silvestro Antonio Ruffolo, Università della Calabria
    Dipartimento di Biologia, Ecologia e Scienze della Terra (DiBEST), Via Pietro Bucci, Arcavacata di Rende (CS)
  • Domenico Majolino, Università degli Studi di Messina
    Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, V.le F. Stagno D’Alcontres, 31-98166 Messina
  • Valentina Venuti, Università degli Studi di Messina
    Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, V.le F. Stagno D’Alcontres, 31-98166 Messina

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Published

2025-09-25

Issue

Vol. 103 No. 2 (2025)

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