Μελέτη της συγκέντρωσης φυσικών και τεχνητών ραδιενεργών ισοτόπων στα διάφορα κοκκομετρικά κλάσματα του επιφανειακού χώματος

Μήτσιος, Ιάσων; Mitsios, Iason

dc.contributor.author	Μήτσιος, Ιάσων	el
dc.contributor.author	Mitsios, Iason	en
dc.date.accessioned	2017-01-27T09:13:19Z
dc.date.available	2017-01-27T09:13:19Z
dc.date.issued	2017-01-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44264
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13764
dc.rights	Default License
dc.subject	Χώμα	el
dc.subject	Αμερίκιο 241	el
dc.subject	Κοκκομετρία	el
dc.subject	Υγρή κοσκίνιση	el
dc.subject	γ-φασματοσκοπία	el
dc.subject	Soil	en
dc.subject	Americium 241	el
dc.subject	Particle size	el
dc.subject	Wet sieving	el
dc.subject	Gamma spectroscopy	el
dc.title	Μελέτη της συγκέντρωσης φυσικών και τεχνητών ραδιενεργών ισοτόπων στα διάφορα κοκκομετρικά κλάσματα του επιφανειακού χώματος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ραδιενέργεια περιβάλλοντος	el
heal.classification	Μέτρηση και έλεγχος ραδιενεργού ρύπανσης	el
heal.classification	Πυρηνικά μετρητικά συστήματα	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/35bb91931a7b7ca0ca853c4b1db33e4032e6377b
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/163a5bb551a49dd9bb707b71e331d3ea085f553b
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-24
heal.abstract	Η κατανομή των ραδιενεργών ισοτόπων στο χώμα επηρεάζεται από πολλούς και πολύπλοκους παράγοντες, όπως η χημεία του εδάφους και η προέλευση των ραδιενεργών ισοτόπων. Επιπροσθέτως, μπορεί να τροποποιηθεί από διάφορους μηχανισμούς εξαρτώμενους από παραμέτρους όπως είναι ο παράγοντας του νερού, η κλίση του εδάφους, η ένταση του ανέμου καθώς και η βλάστηση. Σε προηγούμενη έρευνα παρατηρήθηκε ότι μεταβολές στη συγκέντρωση ραδιενέργειας των ραδιενεργών ισοτόπων υπάρχουν όχι μόνο μεταξύ διαφορετικών σημείων και βαθών δειγματοληψίας, αλλά και μεταξύ διαφορετικών κοκκομετρικών κλασμάτων μέσα στο ίδιο το δείγμα. Συγκεκριμένα, πολλά ραδιενεργά ισότοπα ανιχνεύθηκαν σε υψηλότερες συγκεντρώσεις στα λεπτόκοκκα σωματίδια του χώματος σε σχέση με τα χονδρόκοκκα. Στην παρούσα εργασία, γίνεται περαιτέρω έρευνα με σκοπό την εξέταση και απόκτηση επιπρόσθετων αποτελεσμάτων για τη συγκεκριμένη αυτή τάση, συμπεριλαμβάνοντας στη μελέτη και φυσικά και τεχνητά ραδιενεργά ισότοπα. Για το σκοπό αυτό, νέα δείγματα χώματος συλλέχθηκαν από μία περιοχή στην Πολυτεχνειούπολη του Ε.Μ.Π. όπου είχε προηγουμένως ανιχνευθεί ρύπανση από Am-241, οφειλόμενη στην αστοχία ενός αλεξικέραυνου που το περιείχε. Τα δείγματα χωρίστηκαν σε κοκκομετρικά κλάσματα με τη μέθοδο της ξηρής κοσκίνισης, χρησιμοποιώντας μια διάταξη κοσκίνισης με κόσκινα στο εύρος των 45μm – 2mm. Τα κλάσματα συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν με τη μέθοδο της γ-φασματοσκοπίας χρησιμοποιώντας έναν Χαμηλών Ενεργειών Ανιχνευτή Γερμανίου (LEGe) με παράθυρο από Be, με σκοπό τον προσδιορισμό των Pb-210, Am-241, Th-234,Ra- 228,Th- 228, Ra-226, Be-7, Cs-137 και K-40. Για όλα τα ραδιενεργά ισότοπα βρέθηκε ότι οι συγκεντρώσεις της ραδιενέργειας διέφεραν μεταξύ των διάφορων κοκκομετρικών κλασμάτων, όπως ήταν αναμενόμενο. Το Αμερίκιο-241, το οποίο δεν είχε προηγουμένως αναλυθεί με αυτό τον τρόπο, βρέθηκε ότι συγκεντρώνεται στα λεπτόκοκκα κλάσματα του χώματος, όμοια με το Pb-210 και το Cs-137. Μια μικρή αύξηση στη συγκέντρωση της ραδιενέργειας βρέθηκε στο κλάσμα των 1-2mm. Για τη μελέτη της παρατήρησης αυτής, το συλλεχθέν κλάσμα των 1-2mm για ένα από τα δύο δείγματα χώματος αναλύθηκε περαιτέρω με τη μέθοδο της υγρής κοσκίνισης. Τα καινούρια κλάσματα συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν με τη μέθοδο της γ – φασματοσκοπίας, χρησιμοποιώντας μια ειδικά αναπτυγμένη γεωμετρία μικρού όγκου, και ομοίως βρέθηκαν με μεταβαλλόμενες συγκεντρώσεις ραδιενέργειας. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι υλικό που συλλέχθηκε από την αρχική ξηρή κοσκίνιση αποτελείται πιθανότατα από συσσωματώματα μικρότερων σωματιδίων παρά από αυτούσια σωματίδια 1-2mm. Τα αποτελέσματα αυτά απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση και πρέπει να λαμβάνοντα υπόψη στο σχεδιασμό και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων από εκστρατείες δειγματοληψίας χώματος για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης ραδιενεργών ισοτόπων. Επιπροσθέτως, το υγρό δείγμα, που συλλέχθηκε κατά τη διαδικασία της υγρής κοσκίνισης, περάστηκε από φίλτρα και εξατμίστηκε, με σκοπό τον εντοπισμό πιθανών σωματιδίων που μεταφέρουν μαζί τους ραδιενεργά ισότοπα και μπορούν να περάσουν μέσα από τα φίλτρα. Μετά την εξάτμιση του υγρού δείγματος, το ίζημα που συλλέχθηκε ξηράνθηκε, συσκευάστηκε σε ειδική γεωμετρία μικρού όγκου, και αναλύθηκε με τη μέθοδο της γ-φασματοσκοπίας. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης αυτής έδειξαν ότι το K-40, και με ισχυρές ενδείξεις για το Am-241, πέρασαν μέσα από τα διηθητικά φίλτρα, γεγονός που σημαίνει ότι το υγρό στοιχείο επιδρά σημαντικά στην κατανομή των ραδιενεργών ισοτόπων στα σωματίδια του χώματος, όχι μόνο διαλύοντας τα συσσωματώματα και παρασέρνοντας τα μικρά σε μέγεθος σωματίδια, αλλά ανακατανέμοντας και ραδιενεργά σωματίδια παρασέρνοντάς τα από σωματίδια στα οποία έχουν αρχικά εναποτεθεί.	el
heal.abstract	The distribution of radionuclides in soil is determined by many complex factors, such as soil chemistry and radionuclide origin. Furthermore, it can be modified by several mechanisms depending on parameters such as the agent of water, ground inclination, wind intensity and even vegetation. In previous research it has been observed that variations in the activity concentration of radionuclides exist not only between different sampling points and sampling depths, but also between different particle size fractions within the same sample. In particular, many radionuclides were detected in higher concentrations in the smaller particle size fractions of soil rather than the larger ones. In the present work, further study is performed to examine and gain additional results on this particular tendency, including in our research both natural and anthropogenic radionuclides. To this end, new soil samples were collected from an area in the NTUA Campus where Am-241 contamination, due to a failed lighting Am-241 tipped rod, had been previously detected. The samples were separated into particle size fractions by dry sieving, using a sieving machine equipped with sieves in the range of 45μm – 2mm. The fractions collected were analyzed by gamma-ray spectrometry using a Low Energy Germanium detector equipped with a Be window, to determine Pb-210, Am-241, Th-234, Ra-228, Th-228, Ra-226, Be-7, Cs-137 and K-40. For all radionuclides,activity concentrations were found to differ among the various size fractions, as expected. Americium-241, which has not been previously analyzed in this manner, was found to be concentrated in the smaller size fractions, similar to Pb-210 and Cs-137. A small increase in the activity concentration of almost all nuclides was found in the 1- 2 mm size fraction. To further investigate this observation, the collected material for one soil sample was further analyzed by wet sieving. The new fractions collected were analyzed by gamma spectrometry, using a specially developed low-volume geometry, and were also found to have varying activity concentrations. This indicates that the material collected in the initial dry sieving analysis may consist of agglomerations of smaller particles rather than actual 1-2mm grains. Such effects require further study and should be taken into account in planning and interpreting the results of soil sampling campaigns for the determination of radionuclide concentrations. Furthermore, the water sample that was collected during the wet sieving analysis, was filtered and evaporated to identify possible particles carrying radionuclides that can pass through the filters. After the evaporation of the water sample, a sediment was collected, dried, and analyzed, using a low volume geometry, by gamma spectrometry. The results of this analysis showed that K-40 , and with strong indications Am-241, passed through the filters, meaning that the agent of water has a strong influence in the distribution of radionuclides, not just by dissolving coarse particles but also by possibly redistributing radionuclides among the soil particles.	en
heal.advisorName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ρούνη, Παναγιώτα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Πυρηνικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	166 σ.
heal.fullTextAvailability	true