Διερεύνηση της διακύμανσης της ενεργότητας και κατανομής μεγέθους ραδιενεργών ιχνηθετών στο ατμοσφαιρικό αερόλυμα

Abstract

This Thesis is based on the analysis of environmental samples and specifically atmospheric aerosol samples such as those collected from the atmospheric aerosol quality measurement station of the Environmental Radioactivity Laboratory of NCSR "Demokritos", targeting to the determination of the radioactive isotopes contained in them. For the determination of radioactive isotopes, spectroscopic techniques were applied – mainly γ-spectroscopic analysis. From the results of the analyses, important conclusions emerged regarding the distribution of atmospheric aerosol particles, with the preference of isotopes to settle in a certain range of suspended particle sizes and also with the movement of air masses. Furthermore, the effect of various environmental parameters (temperature, relative humidity, atmospheric pressure, etc.) on the atmospheric aerosol was studied. Finally, the isotopes emitted into the atmospheric aerosol in the cases of biomass burning and transport of African dust were also studied and the possibility of the existence of isotopes that can be used as tracers of such processes was considered. At the same time, in the form of analysis of specific cases, the emissions of isotopes related to radiological accidents were also studied and an attempt was made to interpret any variation that appeared in their concentrations.

Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή βασίζεται στην ανάλυση περιβαλλοντικών δειγμάτων και συγκεκριμένα δειγμάτων ατμοσφαιρικού αερολύματος όπως αυτά συλλέχθηκαν από τον σταθμό μέτρησης ποιότητας ατμοσφαιρικού αερολύματος του Εργαστηρίου Ραδιενέργειας Περιβάλλοντος του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», με στόχο τον προσδιορισμό των περιεχόμενων σε αυτά ραδιενεργών ισοτόπων. Για τον προσδιορισμό των ραδιενεργών ισοτόπων εφαρμόσθηκαν φασματοσκοπικές τεχνικές – κυρίως τεχνικές γ-φασματοσκοπικής ανάλυσης. Από τα αποτελέσματα των αναλύσεων προέκυψαν σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με την κατανομή των σωματιδίων του ατμοσφαιρικού αερολύματος, με την προτίμηση ισοτόπων στο να επικάθονται σε ορισμένο εύρος μεγεθών αιωρούμενων σωματιδίων αλλά και με την κίνηση αερίων μαζών. Ακόμα, μελετήθηκε η επίδραση διάφορων περιβαλλοντικών παραμέτρων (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ατμοσφαιρική πίεση κλπ) στα σωματίδια του ατμοσφαιρικού αερολύματος. Τέλος μελετήθηκαν και τα ισότοπα τα οποία εκπέμπονται στο ατμοσφαιρικό αερόλυμα στις περιπτώσεις καύσης βιομάζας και μεταφοράς αφρικανικής σκόνης και εξετάσθηκε το ενδεχόμενο ύπαρξης ισοτόπων-ιχνηθετών τέτοιου είδους διεργασιών. Παράλληλα υπό μορφή ανάλυσης συγκεκριμένων περιπτώσεων μελετήθηκαν και οι εκπομπές ισοτόπων που σχετίζονται με ραδιολογικά ατυχήματα και δοκιμάσθηκε να ερμηνευτεί η όποια διακύμανση εμφανίστηκε στις συγκεντρώσεις τους.