Pató Zsanett Környezettudomány V. évfolyam

Átírás

1 Pató Zsanett Környezettudomány V. évfolyam Budapest, Témavezető: Dr. Konzulensek: Dr. Dr. Dr. Homonnay Zoltán Varga Beáta Süvegh Károly Marek Tamás

2 A csernobili baleset és következményei Mérési módszerek: 137 Cs és 90 Sr vizsgálata Gamma-spektrum kiértékelése Csernobili minta mérési eredményei Hazai talaj- és növényminták mérési eredményei Konklúzió

3 1986. április 25. egy atomerőmű kísérlet Csernobilban Láncreakció ellenőrizhetetlenné vált gőzrobbanás, majd vegyi robbanás Grafittűz 10 napig égett folyamatos radionuklid-kibocsátás Jelentős pusztítások Oroszország, Ukrajna és Fehéroroszország területén Forrás: A bomlás virágai, Radioaktív sugárzások és környezetünk Somlai János, Tarján Sándor, Kanyár Béla Forrás:

4 137 Cs vizsgálata : szárítás vagy hamvasztás után direkt gammasug. mérése HpGe-vel 90 Sr vizsgálata: kémiai elválasztás β sugárzás mérése proporcionális számlálóval (Ittrium)

5

6 Talajminta előkészítése Ólomkamrában energia és hatásfok kalibráció 24 * s-os mérések a mintákon Eredmény: 137 Cs, azonosítottam. 214 Bi, 208 Tl és az 228 Ac izotópokat Forrás:

7 Talajminta pillangós növény közötti átviteli tényező mértéke 137 Cs-re: Bq/kg növ. Bq/kg sz.t. 0,01

8 Radiokémiai monitoring program Mintaelőkészítés hamvasztás 450 C-on 137 Cs: 200 ml (talaj) ill. 50 cm3 (növény) minta, s-os HpGe mérések 90 Sr: 1 g csapadék, 3*6000 s-os β-sug. mérések Eredmények: mintatípusonként térképen összesítve

9 Balassagyarmat Salgótarján Kemence Gödöllő Alcsútdoboz Szolnok Cs-137 Sr-90 min 2,8 0,4 max 85,6 6,5 átlag 1,9 1,9

10 Balassagyarmat Budapest Salgótarján Komárom Cs-137 Sr-90 min 0,04 0,05 max 3,81 1,37 átlag 0,38 0,48

11 Ok: kalcium Őrbottyán Szárliget Budapest Cs-137 Sr-90 min 0,06 0,5 max 0,25 1,0 átlag 0,14 0,7

12 A mért minták ill. egy 4 éves adatbázis alapján számolt átviteli tényezők gyakorisága összesítve [Bq/kg növény / Bq/kg száraz talaj] 2008 Legelői fű: Lucerna: Legelő fű: Lucerna: Sóska-paraj: Cs 0,03 ± 0,04 0,005 ± 0, Cs 0,015 ± 0,005 0,017 ± 0,005 0,011 ± 0, Sr 0,6 ± 0,4 0,4 ± 0,2 (Csak egy adatpár!) Sr 0,26 ± 0,06 0,49 ± 0,07 0,2 ± 0,1 (Kitűnő bioindikátor) Pontos dózisbecsléshez több éves és naprakész adatok szükségesek.

13 Az országban termelt élelmiszerekből származó dózis izotóponkénti megoszlása Izotóp Éves felvétel [Bq] Dózis [µsv/év] Cs ,52 0,293 Sr-90 29,18 0,817 Pu ,0006 0,0002 H ,004 K ,2 Be ,008 Pb ,7 86 mesterséges 1,11 természetes 280,2 A környezetben lévő 137 Cs és 90 Sr radioizotópok mennyisége minimális, semmilyen veszélyt nem jelent az emberi szervezetre, de környezetellenőrző monitoring mérésekre szükség van.

14 Dr. Homonnay Zoltán ELTE Kémiai Intézet, Analitikai Kémiai Tanszék, Magkémiai lab. Dr. Süvegh Károly ELTE Kémiai Intézet, Analitikai Kémiai Tanszék, Magkémiai lab. Dr. Marek Tamás MTA Kémiai Kutatóközpont Dr. Varga Beáta MgSzH ÉTbI Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal, Élelmiszer- és Takarmánybiztonsági Igazgatóság dolgozóinak

15

16 Stroncium savas kioldása: talaj + hordozó + HNO3 Vas (III) hidroxid leválasztása:oldat + NH4Cl, lúgos ph Szűrés Kalcium oldatban tarása: szűrlet + Selecton B2-oldat keverés SrSO4 leválasztása NH4SO4-el 4,5 ph-n Pihentetés Karbonátosítás: csapadék + NaCOOH + Ba-hordozó állandó melegítés, kevergetés Csapadék feloldása salétromsavval melegítés közben BaCrO4 leválasztása: oldat + NaCrO4, ph 5 pihentetés SrSO4 leválasztás: szűrlet + Selecton B2-oldat, ph 4,5, majd melegítés közben NH4SO4 adunk az oldathoz Pihentetés Leszűrt csapadék szárítása β-számlálás

17 N ( Sr ) ASr = η Sr t A preparátumtálkára bemért csapadék aktivitása a következő egyenlettel számítható: Ebből a minta 90 a Sr = ASr Sr-aktivitáskoncentrációja: A kalciumra vonatkoztatott Sr-aktivitáskoncentráció: 90 asr ( Ca ) = m m p mt asr Ca (%) 100 ηsr a 90 Sr-ra meghatározott számlálási hatásfok ASr a preparátum 90 Sr-aktivitása [Bq] N(Sr) a nettó (háttérrel csökkentett) impulzusszám t asr a mérési idő [s] a száraz talaj 90 Sr-aktivitáskoncentrációja [Bq/kg] Ca(%) a talaj kalcium tartalma [%] m0 a Sr-szulfát csapadék elméleti tömege [g] mt a vizsgálathoz bemért száraz talaj tömege [g] mp a preparátum tömege [g]

18 Minta + HNO3 forrálással oldás, majd szűrés Centrifugacsőbe: törzsoldat + ecetsav + ((NH4)2C2O4) + indikátor, ph 5-5,2 Centrifugálás 5 percig, majd csapadék feloldása HNO3-al Oldat + trietanol-amin-oldat + pufferoldat + KCN + indikátor + 8-oxi-kinolin-oldat Titrálás Selecton B2-oldattal A 2,5*10-3 MSelectonB2-oldat faktoroz ását aal ábbi összef ügg éssel sz ámítjuk: A kalcium-tartalom kiszámítása f = Vt Z 1 V Z2 Vt f V C S M Ca 10 3 Ca (%) = 100 Vb m

19 A lineáris abszorpciós együttható (μ ) jellemzi: Illetve ebből kapjuk az abszorpciós egyenletet: ahol: I: számlálási sebesség az abszorbens után I0: számlálási sebesség abszorbens nélkül -di=iμ dx I=I0exp(-μ x) x: az abszorbens rétegvastagsága [cm] μ': lineáris β-abszorpciós együttható [cm-1 ] ( μ' = ln2/d ) d: felületi sűrűség [g/cm2 ]