Ανίχνευση Αρσενικού με Νετρονική Ενεργοποίηση σε στερεά και υγρά δείγματα από περιοχή του Λαυρίου Αττικής

Παπαευθυμίου, Γεώργιος; Papaefthymiou, Georgios

dc.contributor.author	Παπαευθυμίου, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Papaefthymiou, Georgios	en
dc.date.accessioned	2025-01-13T11:56:17Z
dc.date.available	2025-01-13T11:56:17Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60714
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28410
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	Νετρονική Ενεργοποίηση	el
dc.subject	γ-Φασματοσκοπία	el
dc.subject	Ραδιοπεριβαλλοντική Ανάλυση	el
dc.subject	Ανίχνευση Αρσενικού	el
dc.subject	Υγρά δείγματα	el
dc.subject	Neutron Activation Analysis	en
dc.subject	Gamma Spectroscopy	en
dc.subject	Radioenvironmental Analysis	en
dc.subject	Arsenic detection	en
dc.subject	Water samples	el
dc.title	Ανίχνευση Αρσενικού με Νετρονική Ενεργοποίηση σε στερεά και υγρά δείγματα από περιοχή του Λαυρίου Αττικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πυρηνική Τεχνολογία	el
heal.classification	Nuclear Technology	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-19
heal.abstract	Η παρούσα Διπλωματική Εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο του Τομέα Πυρηνικής Τεχνολογίας της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Ανάμεσα στις πυρηνικές αναλυτικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο, είναι και η μέθοδος της Νετρονικής Ενεργοποίησης (Neutron Activation Analysis -NAA). Σε αυτήν, το προς ανάλυση δείγμα ακτινοβολείται σε διάταξη με πηγή νετρονίων Am-Be (10 Ci), και στην συνέχεια αναλύεται σε διάταξη γ-φασματοσκοπίας με ανιχνευτή υπερκαθαρού Γερμανίου (HPGe). Κύριος στόχος της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η διερεύνηση τρόπου, που θα καταστήσει εφικτό τον προσδιορισμό Αρσενικού σε δείγματα νερού με την τεχνική της Νετρονικής Ενεργοποίησης. Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε η διαδικασία της καθίζησης με Χλωριούχο Σίδηρο (FeCl3), κατά την οποία δημιουργείται ίζημα Υδροξειδίου του Σιδήρου Fe(OH)3 στο νερό, στο οποίο παγιδεύεται και το Αρσενικό, αν υπάρχει. Το ίζημα αυτό μετά από ξήρανση μπορεί να ακολουθήσει τη διαδικασία της ανάλυσης με Νετρονική Ενεργοποίηση. Η μάζα του Αρσενικού που μπορεί να εκτιμηθεί με αυτή τη διαδικασία στη συνέχεια ανάγεται στον όγκο του αρχικού υγρού δείγματος και έτσι υπολογίζεται η συγκέντρωση Αρσενικού στο νερό. Για την διεξαγωγή των πειραμάτων στην παρούσα ΔΕ, χρησιμοποιήθηκαν δείγματα θαλασσινού νερού από 4 παράκτια σημεία της περιοχής του Λαυρίου. Στην περιοχή υπήρχαν μεταλλεία Αργύρου και Μολύβδου, που λειτουργούσαν από την αρχαιότητα μέχρι και τον 19ο αιώνα μ.Χ., με αποτέλεσμα τη ρύπανση μόλυνση της περιοχής με Μόλυβδο και Αρσενικό, μεταξύ άλλων τοξικών μετάλλων, λόγω των αποβλήτων εξόρυξης και μεταλλουργία. Πραγματοποιήθηκαν τρεις δοκιμές της διαδικασίας καθίζησης με Χλωριούχο Σίδηρο και τελικά ικανοποιητική μάζα ιζήματός προέκυψε με την προσθήκη 200 mg FeCl3/L νερού. Με αυτή τη συγκέντρωση FeCl3/L ολοκληρώθηκε η διαδικασία καθίζησης για δύο από τα δείγματα νερού. Ο όγκος του ιζήματος που προέκυψε τελικά ήταν 2.2ml και απαιτήθηκε βαθμονόμηση της όλης διαδικασίας με χρήση ιδίου όγκου πρότυπου υλικού αναφοράς (NIST 2782). Τα αντίστοιχα ιζήματα τοποθετήθηκαν στην πηγή νετρονίων για νετρονική ενεργοποίηση και στη συνέχεια στη γ-φασματοσκοπία. Στο ένα από αυτά τα ιζήματα εντοπίστηκε μάζα Αρσενικού, που με αναγωγή οδηγεί σε αρχική συγκέντρωση στο δείγμα νερού 29.20 ± 4.82 μg/L. Στο άλλο ίζημα δεν ανιχνεύθηκε η φωτοκορυφή στα 559keV του As-76, δηλ. η συγκέντρωσή του ήταν κάτω από το όριο ανίχνευσης. Εκτός των δειγμάτων θαλασσινού νερού, συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν και στερεά δείγματα χώματος και ιλύος από τα τέσσερα σημεία της ίδιας περιοχής του Λαυρίου τα οποία αναλύθηκαν σύμφωνα με το σενάριο που ακολουθείται για τον προσδιορισμό Αρσενικού σε στερεά δείγματα.	el
heal.abstract	This Diploma thesis was carried out in the Laboratory of the Nuclear Engineering Section of the School of Mechanical Engineering of the National Technical University of Athens. Among the nuclear analytical techniques applied in the laboratory is Neutron Activation Analysis (NAA). In this method, the sample is irradiated with an Am-Be (10 Ci) neutron source, and then the activated samples are analyzed using high resolution HPGe detectors. The main objective of this Thesis is to investigate a way, which will make it possible to determine Arsenic in water samples by the Neutron Activation technique. For this purpose, the Iron Chloride (FeCl3) precipitation process was used, during which a precipitate is formed in the water, in which Arsenic is also trapped. Thus, the sample now has a form and composition that is easier to analyze by Neutron Activation. To conduct the experiments, seawater samples from 4 coastal points of the Lavrio area were used. In the area there were Silver and Lead mines, which operated from antiquity until the 19th century AD, and which contributed to the contamination of the area with Lead and Arsenic, among other toxic metals. In addition to the seawater samples, soil and sediment samples were also collected and analyzed from the same sites. The tests showed that it is possible to determine Arsenic in water samples with the Neutron Activation technique. Of the 4 sedimentation tests performed, 2 tests resulted in a sediment sample of sufficient volume and composition to be analyzed by Neutron Activation. In the first of these, which came from a beach with a no-swimming sign, Arsenic was detected in a concentration of 29.20 ± 4.82 μg/L. While in the second, which came from a public beach, Arsenic was not detected. Besides the seawater samples, soil and sediment from the same places were collected, and analyzed with NAA for the determination of Arsenic.	en
heal.advisorName	Ρούνη, Παναγιώτα	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Πυρηνικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	148 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false