Ραδιενεργοί ιχνηθέτες στο υδάτινο περιβάλλον

Κόκκινου, Κατερίνα; Kokkinou, Katerina

dc.contributor.author	Κόκκινου, Κατερίνα	el
dc.contributor.author	Kokkinou, Katerina	en
dc.date.accessioned	2019-11-14T10:15:30Z
dc.date.available	2019-11-14T10:15:30Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49415
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17113
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ραδιενέργεια περιβάλλοντος	el
dc.subject	Ραδιενεργοί ιχνηθέτες	el
dc.subject	Θαλάσσιες διεργασίες	el
dc.subject	Ραδιενεργά ισότοπα	el
dc.subject	Ισότοπα ραδίου	el
dc.subject	Environmental radioactivity	en
dc.subject	Radioactive tracers	en
dc.subject	Radioactive isotopes	en
dc.subject	Marine processes	en
dc.subject	Radium quartet	en
dc.subject	Be-7	en
dc.subject	Rn-222	en
dc.subject	Th-234	en
dc.subject	Pb-210	en
dc.subject	Pa-231/Th-230	en
dc.title	Ραδιενεργοί ιχνηθέτες στο υδάτινο περιβάλλον	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-06-27
heal.abstract	Το θαλάσσιο περιβάλλον είναι ένα πολυσύνθετο και δυναμικό οικοσύστημα που είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με την ευημερία των έμβιων οργανισμών. Θάλασσα, ξηρά και ατμόσφαιρα βρίσκονται σε μια διαρκή ανταλλαγή νερού, βασικών χημικών στοιχείων και αερίων. Οι διεργασίες που διέπουν αυτές τις ανταλλαγές είναι σε συνεχή έρευνα για την καλύτερη κατανόηση και βιώσιμη διαχείριση των οικοσυστημάτων. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αποτελεί μια αναφορά σε ραδιενεργά ισότοπα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μελέτη σημαντικών θαλάσσιων διεργασιών. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται ορισμένα γενικά στοιχεία που αφορούν την προέλευση, τον τρόπο κίνησης και διασποράς των ραδιενεργών ισοτόπων στο υδάτινο περιβάλλον. Αναφέρεται ο κύριος διαχωρισμός των ραδιενεργών ιχνηθετών, σε διαλυτή μορφή (dissolved) και σωματιδιακή μορφή (particulate), που καθορίζει τον χρόνο παραμονής τους στο νερό και τη συμπεριφορά τους σε σχέση με τα άλλα συστατικά του νερού. Η Διπλωματική Εργασία έχει χωριστεί σε κεφάλαια που αφορούν την αλληλεπίδραση των υδάτων με το περιβάλλον του, δηλαδή με την ατμόσφαιρα, τα ιζήματα των πυθμένων, τις υδάτινες μάζες γλυκού νερού και τέλος σε διεργασίες στη στήλη του νερού. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται διεργασίες ανταλλαγής ιχνοστοιχείων και αερίων μεταξύ της διεπιφάνειας νερού και ατμόσφαιρας. Η μεταφορά ατμοσφαιρικής σκόνης από τις ηπείρους στον ωκεανό αποτελεί σημαντική συνεισφορά πολλών ιχνοστοιχείων και μετάλλων. Μπορούμε να μετρήσουμε τη ροή των ιχνοστοιχείων με τη βοήθεια του βηρυλλίου-7 (7Be), ενός βραχύβιου ραδιενεργού ισοτόπου που παράγεται στην ατμόσφαιρα και μεταφέρεται στον ωκεανό με υγρή και ξηρή κατακρήμνιση. Η μεταφορά αερίων μεταξύ νερού και ατμόσφαιρας είναι επίσης μια σημαντική διεργασία για τους βιογεωχημικούς κύκλους πολλών αέριων ενώσεων. Το ισοζύγιο μάζας του ραδονίου (222Rn) μπορεί να δώσει μια εκτίμηση της ταχύτητας μεταφοράς αερίων. Το τρίτο κεφάλαιο ασχολείται με τη διεπιφάνεια νερού-ιζήματος. Στα ιζήματα είναι αποθηκευμένη πληροφορία που αφορά τις φυσικές και ανθρωπογενείς αλλαγές της ευρύτερης περιοχής. Η κατανόηση της διαδικασίας της καθίζησης είναι ένα κρίσιμο βήμα στην πρόβλεψη του πως θα εξελιχθεί ένα ιζηματογενές σύστημα στο εγγύς μέλλον και στην εκτίμηση της ευπάθειάς του σε ακραία γεγονότα, όπως πλημμύρες, ξηρασία, και άλλα φαινόμενα που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή. Η χρήση του μολύβδου-210 (210Pb) για τον υπολογισμό της ηλικίας των ιζημάτων και των ποσοστών καθίζησης είναι μια καλά εδραιωμένη μέθοδος. Πλήθος άλλων ισοτόπων χρησιμοποιούνται ως συμπληρωματικοί ιχνηθέτες για τη χρονολόγηση ιζημάτων. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στην υποθαλάσσια εισροή γλυκού νερού σε θαλασσινό νερό, μια πολύ σημαντική διεργασία για τις παράκτιες περιοχές. Με την κατανόηση και μέτρηση των ροών των υποθαλάσσιων υπόγειων υδάτων είναι δυνατή η διαχείριση των πηγών θρεπτικών ουσιών και μετάλλων και επίσης μπορεί να αξιολογηθεί ο αντίκτυπός τους στις παράκτιες περιοχές. Τα ισότοπα ραδίου και το ραδόνιο (222Rn) έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τον υπολογισμό της υποθαλάσσιας εκροής υπόγειων υδάτων λόγω της αφθονίας τους στα υπόγεια ύδατα. Τέλος, το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται σε διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στη στήλη ύδατος. Ιχνηθέτες όπως το θόριο-234 (234Th), χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της ροής εξαγωγής του άνθρακα από την επιφάνεια στον πυθμένα του ωκεανού. Πρόκειται για μια διαδικασία που έχει επίπτωση στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα και σχετίζεται με την κλιματική αλλαγή. Επίσης, ο λόγος 231Pa/230Th φαίνεται ότι αντικατοπτρίζει τη δυναμική της ανατροπής της ωκεάνιας κυκλοφορίας στο Βόρειο Ατλαντικό, ενώ οι διακυμάνσεις του λόγου 231Pa/230Th στα ιζήματα του Βόρειου Ατλαντικού παρέχουν μια εικόνα της δυναμικής της ανατροπής των υδάτων πίσω στο παρελθόν. Κλείνοντας, στο έκτο κεφάλαιο αναφέρονται οι λόγοι συγγραφής της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας και γίνεται μια μικρή αναφορά και σε ορισμένα ακόμα ραδιενεργά ισότοπα που χρησιμοποιούνται σε υδάτινες διεργασίες αλλά δεν περιλαμβάνονται στη Διπλωματική Εργασία.	el
heal.abstract	The marine environment is a complex and dynamic ecosystem that is inextricably linked to living beings. Sea, land and atmosphere are in a continuous exchange of water, essential chemicals and gases. The processes governing these exchanges are in continuous research in order to better understand and sustainable manage of the marine ecosystem. This Thesis is a reference to radioactive isotopes that can be used in the study of important marine processes. The first chapter presents some general data concerning the origin, the way of movement and dispersion of radioactive isotopes in the aquatic environment. The main separation of radioactive tracers in dissolved phase and particulate phase is defined, this separation determines the residence time of an element in water and its behavior in relation to other water components. The Thesis is divided into chapters concerning the interaction of water with its environment, i.e. with atmosphere, sediments, submarine groundwater and finally processes occurring in the water column. In the second chapter, trace elements and gases exchange processes are presented. Atmospheric transport of dust from the continents to the ocean is an important input of many trace elements and metals. We can measure the flow of trace elements by means of beryllium-7 (7Be), a short-lived radioactive isotope produced in the atmosphere that input to the ocean by wet and dry precipitation. Gas transfer across the air-water interface is an important process for the biogeochemical cycling of numerous gaseous compounds. A radon (222Rn) mass balance can be used to estimate gas transfer velocity. The third chapter addresses the water-sediment interface. In the sediments is stored information about natural and anthropogenic changes of the wider region. Comprehending the sedimentation process is a crucial step in predicting how a sedimentary system will evolve in near future and in assessing its vulnerability to the extreme events like floods, droughts and other evens related to climate changes. The use of lead-210 (210Pb), to estimate sediments ages and sedimentation rates, is a well-established method. Several other isotopes are used as complementary tracers for sediment dating. The fourth chapter refers to the submarine groundwater discharge into the sea, a very important process for coastal areas. Understanding and measuring flows of submarine groundwater makes it possible to manage nutrient and metal sources and assess their impacts on coastal ecosystems. Radioactive isotopes of radium and radon (222Rn) have been extensively used to estimate submarine groundwater discharge due to their abundance in groundwater. Finally, the fifth chapter refers to processes that take place in the water column. Tracers such as thorium-234 (234Th) are used to estimate the export flux of particulate organic carbon from the upper ocean into the seabed. This is a process that has an impact on the global carbon cycle and is related to climate change. Also, the 231Pa/230Th ratio appears to reflect the dynamic of the Atlantic overturning circulation, while fluctuations in 231Pa/230Th ratio in the North Atlantic sediments is an insight into overturning circulation in the past. In conclusion, in the sixth chapter are mentioned the reasons for writing this Thesis and a brief reference to radioactive isotopes used in marine processes but not included in the Thesis is mentioned.	en
heal.advisorName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ρούνη, Παναγιώτα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 σ.
heal.fullTextAvailability	true