Χρονική μελέτη ραδιενεργών και χημικών στοιχείων στη βαθιά λεκάνη του Βορείου Κρητικού.

Μανιάτη, Ζωή; Maniati, Zoi

dc.contributor.author	Μανιάτη, Ζωή
dc.contributor.author	Maniati, Zoi
dc.date.accessioned	2025-04-16T10:14:39Z
dc.date.available	2025-04-16T10:14:39Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61761
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29457
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	Ρυθμός ιζηματογένεσης	el
dc.subject	Φασματοσκοπία γ	el
dc.subject	Ραδιονουκλίδια	el
dc.subject	Ανιχνευτής γερμανίου	el
dc.subject	Environmental radioactivity	en
dc.subject	Sedimentation rate	en
dc.subject	Spectrometry gamma	en
dc.subject	Radionuclides	en
dc.subject	HPGe	en
dc.title	Χρονική μελέτη ραδιενεργών και χημικών στοιχείων στη βαθιά λεκάνη του Βορείου Κρητικού.	el
dc.title	Temporal study of radioactive and chemical elements in the deep basin of the North Cretan.	en
dc.contributor.department	Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Πυρηνική Φυσική	el
heal.classification	Nuclear Physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-02-25
heal.abstract	Οι βαθιές ωκεάνιες λεκάνες θεωρούνται κατάλληλα εργαστήρια πεδίου για τη μελέτη του κύκλου των βασικών φυσικοχημικών μεγεθών και των ιχνηθετών. Παίζουν καθοριστικό ρόλο για την καλύτερη κατανόηση των περιβαλλοντικών διεργασιών και της λειτουργίας του οικοσυστήματος. Τα ιζήματα αποτελούν επίσης το κατάλληλο μέσο-υλικό στη θάλασσα για τη μελέτη της εξέλιξης οποιουδήποτε μεγέθους ενδιαφέροντος, όπως οι σχετικοί ρύποι που απορρίπτονται. Στην εργασία αυτή συλλέχθηκε πυρήνας ιζήματος από τη λεκάνη της βόρειας Κρήτης, σε βάθος 1500 m, μέχρι βάθους 31 cm με τη μέθοδο του box corer, προκειμένου να προσδιοριστεί ο ρυθμός ιζηματογένεσης, να μετρηθούν τα επίπεδα ραδιενέργειας του 137Cs λόγω του ατυχήματος του Chernobyl και να διερευνηθούν πιθανά άλλα ραδιονουκλίδια. Οι συγκεντρώσεις της ενεργότητας των ραδιονουκλιδίων μετρήθηκαν στο εργαστήριο με τη μέθοδο φασματοσκοπίας γ και τη χρήση ανιχνευτή γερμανίου υψηλής καθαρότητας (HPGe) στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας του Ελληνικού Κέντρου Θαλάσσιων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ). Ο ρυθμός ιζηματογένεσης υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας μοντέλα ραδιοχρονολόγησης τόσο με τη μέθοδο του 210Pbex όσο και με τη μέθοδο του 137Cs για την εγκυροποίηση των αποτελεσμάτων χρονολόγησης. Επίσης, γίνεται έλεγχος και σύγκριση των πειραματικών αποτελεσμάτων της ενεργότητας με τα αποτελέσματα από το πρόγραμμα LabSOCS, που προσδιορίζει τις αντίστοιχες ενεργότητες με αυτόματο τρόπο. Τέλος, στην παρούσα εργασία μελετήθηκε το ποσοστό του οργανικού, ανόργανου άνθρακα και του συνολικού άνθρακα, δείκτες που συνδέονται με την ταυτοποίηση της πιθανής τέφρας, την θαλάσσια βιολογική παραγωγικότητα, τη μόλυνση και την τοξικότητα στα υδάτινα οικοσυστήματα. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων, που υπολογίστηκαν μετά από τους διορθωτικούς παράγοντες οι οποίοι σχετίζονται με το φαινόμενο της πραγματικής σύμπτωσης και φαινόμενα διαφορετικής ενδοαπορρόφησης, έδειξαν ότι η συγκέντρωση της ενεργότητας στο ισότοπο του 210Pb είναι από (22±3) Bq/kg μέχρι (302±12) Bq/kg, στο 234Th κυμαίνεται από (10±5) Bq/kg μέχρι (27±5) Bq/kg, στο 226Ra είναι από (16±1) Bq/kg μέχρι (33±1) Bq/kg, στο 212Pb παίρνει τιμές από (20±1) Bq/kg μέχρι (41±2) Bq/kg, στο 214Pb (295.17keV) είναι από (15±1) Bq/kg μέχρι (36±3) Bq/kg, στο 214Pb (351.93keV) κυμαίνεται από (16±1) Bq/kg μέχρι (34±2) Bq/kg, στο 208Tl είναι από (18±1) Bq/kg μέχρι (34±2) Bq/kg, στο 214Bi κυμαίνεται από (15±1) Bq/kg μέχρι (31±5) Bq/kg, στο 137Cs παίρνει τιμές από 0 μέχρι (6.7±0.6) Bq/kg, στο 212Bi είναι από (10±5) Bq/kg μέχρι (58±7) Bq/kg, στο 228Ac (911.16keV) είναι από (18±1) Bq/kg μέχρι (39±3) Bq/kg, στο 228Ac (968.97keV) κυμαίνεται από (16±2)Bq/kg μέχρι (40±5) Bq/kg, στο 40K είναι από (429±25) Bq/kg μέχρι (703±43) Bq/kg, και τέλος στο 210Pbex είναι από < MDA μέχρι (279±13) Bq/kg . Στο βάθος που βρίσκεται η τέφρα (9.5 cm - 11.5 cm), η οποία προέρχεται από την έκρηξη του ηφαιστείου του Κολούμπο, παρατηρείται μια καμπύλη τύπου gaussian στο προφίλ της κατανομής της ενεργότητας του ιζήματος των περισσότερων ισοτόπων. Αυτή η καμπύλη είναι απόρροια των φαινομένων της διασποράς, της διάχυσης των ραδιονουκλιδίων, καθώς και των στοιχείων της τέφρας. Σύμφωνα με το μοντέλο ραδιοχρονολόγησης του 210Pbex ο ρυθμός ιζηματογένεσης λαμβάνει την τιμή (0.037±0.007) cm/yr. Η τιμή του ρυθμού ιζηματογένεσης προκύπτει αρκετά μικρή, αφού δημιουργείται 1 cm ιζήματος κάθε 27 χρόνια περίπου. Φαίνεται πως η κύρια συνεισφορά της ιζηματογένεσης αυτού του ημίκλειστου συστήματος δειγματοληψίας αποτελεί η ροή της ύλης μέσω της ατμόσφαιρας, ενώ ο ρυθμός ύλης από τη στεριά είναι περιορισμένος. Συνοπτικά το μοντέλο της περίσσειας συγκέντρωσης του 210Pbex και με τη βοήθεια χρονικού δείκτη για την εγκυρότητα του μοντέλου (μέσω του δείγματος που είναι εμπλουτισμένο με ηφαιστειακό υλικό και αντιστοιχεί στην έκρηξη του ηφαιστείου Κολούμπο το 1650), έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσματα χρονολόγησης.	el
heal.abstract	The deep ocean basins are considered adequate laboratories for studying the cycle of key physicochemical parameters and tracers. They play a crucial role in better understanding the environmental processes and ecosystem functioning. Sediments are also suitable marine matrices for studying the evolution of various parameters of interest, such as discharged pollutants. In this thesis, a 31 cm sediment core was collected from the North Cretan basin at a depth of 1500 m, using a box corer in order to determine the sedimentation rate, measure the levels of 137Cs radioactivity resulting from the Chernobyl accident and investigate potential radionuclides. The activity concentrations of the radionuclides were measured in the laboratory using the gamma spectroscopy method with a High-Purity Germanium (HPGe) detector at the Institute of Oceanography of Hellenic Centre for Marine Research (HCMR). The sedimentation rate was calculated by applying radio-dating models, utilizing both the 210Pbex method and the 137Cs method for the validation. Also, the experimental results of radioactivity were checked and compared with the results from the LabSOCS program, which calculates the corresponding activities automatically. Finally, in the present study, the amount of organic, inorganic carbon and total carbon, which are indicators associated with identifying possible tephra, marine biological productivity, pollution and toxicity in aquatic ecosystems, were examined. The results of the measurements, calculated after applying the correction factors related to the phenomenon of true coincidence and various selfabsorption effects, showed that the activity concentration of the 210Pb isotope ranges from (22±3) Bq/kg to (302±12) Bq/kg, for 234Th it varies from (10±5) Bq/kg to (27±5) Bq/kg, for 226Ra it varies from (16±1) Bq/kg to (33±1) Bq/kg, for 212Pb it ranges from (20±1) Bq/kg to (41±2) Bq/kg, for 214Pb (295.17keV) it varies from (15±1) Bq/kg to (36±3) Bq/kg, for 214Pb (351.93keV) it ranges from (16±1) Bq/kg to (34±2) Bq/kg, for 208Tl it varies from (18±1) Bq/kg to (34±2) Bq/kg, while for 214Bi it ranges from (15±1) Bq/kg to (31±5) Bq/kg, for 137Cs it varies from 0 to (6.7±0.6) Bq/kg, for 212Bi it ranges from (10±5) Bq/kg to (58±7) Bq/kg, while for 228Ac (911.16keV) it varies from (18±1) Bq/kg to (39±3) Bq/kg, for 228Ac (968.97keV) it ranges from (16±2) Bq/kg to (40±5) Bq/kg, while for 40K it ranges from (429±25) Bq/kg to (703±43) Bq/kg, and finally for 210Pbex it ranges from < MDA to (279±13) Bq/kg. At the depth where the tephra is located (10.5 cm - 11.5 cm), originating from the eruption of the Kolumbo volcano, a gaussian-type curve is observed in the activity distribution profile of most isotopes in the sediment. This curve results from phenomena such as dispersion, diffusion of radionuclides and the distribution of tephra components. According to the 210Pbex radio-dating model, the sedimentation rate is (0.037±0.007) cm/yr. The sedimentation rate is quite low, as approximately 1 cm of sediment accumulates every 27 years. It appears that the primary contribution to sedimentation in this semi-closed sampling system the atmospheric deposition of material, while the flux of material from the land is limited. In summary, the excess concentration model of 210Pbex, combined with a chronological marker for model validation (using the sample enriched with volcanic material corresponding to the Kolumbo volcano eruption in 1650), provided satisfactory dating results.	en
heal.advisorName	Κόκκορης, Μιχαήλ
heal.committeeMemberName	Τσαμπάρης, Χρήστος
heal.committeeMemberName	Πατήρης, Διονύσιος
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	142 σ.
heal.fullTextAvailability	false