Διερεύνηση της επίδρασης της μεθοδολογίας προετοιμασίας διεγμάτων χώματος στιν προσδιορισμό της φυσικής και τεχνητής τους ραδιενέργειας

Abstract

Ο προσδιορισμός της ραδιενέργειας δειγμάτων επιφανειακού χώματος είναι ένα θέμα που απασχολεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Μια συνήθης μέθοδος προσδιορισμού είναι η γ-φασματοσκοπική ανάλυση δειγμάτων επιφανειακού χώματος. Η διαδικασία της προετοιμασίας των δειγμάτων είναι μια παράμετρος, που μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τον προσδιορισμό της ραδιενέργειας. Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματοποιήθηκε μια διερεύνηση της επίδρασης που έχουν διάφορες μέθοδοι προετοιμασίας ενός δείγματος χώματος, που πρόκειται να αναλυθεί με τη μέθοδο της γ-φασματοσκοπίας, στη συγκέντρωση των ισοτόπων Cs-137, K-40, Ac-228, Pb-210 και Th-234. Επίσης, εκτιμήθηκε η επίδραση των μεθόδων αυτών στην ολική αβεβαιότητα της μέτρησης. Προέκυψε το συμπέρασμα ότι η προετοιμασία των δειγμάτων μπορεί να επιδρά σημαντικά στην ολική αβεβαιότητα και πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψιν. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η συσχέτιση της συγκέντρωσης των ανωτέρω ισοτόπων με την κοκκομετρία του χώματος. Διαπιστώθηκε ότι υπάρχει πράγματι συσχέτιση και συγκεκριμένα ότι η συγκέντρωση ραδιενέργειας αυξάνεται στα πιο λεπτόκοκκα κλάσματα. Τέλος, τυποποιήθηκε μια διαδικασία διαχωρισμού του χώματος στα κοκκομετρικά του κλάσματα και στη συνέχεια εφαρμόστηκε σε δείγματα χώματος από την περιοχή της Μεγαλόπολης, για να διαπιστωθεί κατά πόσο η μεθοδολογία αυτή μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση της απόθεσης ραδιοϊσοτόπων σε περιοχές που γειτνιάζουν με θερμικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας.

Knowledge of the radioactivity concentration of soil is necessary in many scientific applications. A common method for determining the radioactivity concentration is γ-spectroscopic analysis of soil samples. The preparation of these samples could affect the results of γ-spectroscopy. In the current dissertation the effect of various methods of preparation on the radioactivity concentration of Cs-137, K-40, Αc-228, Pb-210 and Th-234 and on the total measurement uncertainty was experimentally estimated. It has been found that sample preparation can have an observable effect on the measurement value and associated uncertainty and therefore should be taken into account during relevant research. Furthermore, an investigation of possible correlation between soil particle size and radioactivity concentration was performed. It was found that the concentration of the above isotopes exhibits a correlation with the soil particle size, with radioactivities increasing with decreasing particle size. Finally, a standard procedure for separating soil into size fractions by sieving was developed and applied to soil samples from the region of Megalopolis, in order to investigate whether this method could facilitate researchers in the estimation of possible radioactive fallout in regions near coal-burning power plants.