Nagy érzékenységű AMS módszerek hosszú felezési idejű könnyű radioizotópok elemzésében



Hasonló dokumentumok
Nagy érzékenyégű módszerek hosszú felezési idejű nehéz radioizotópok analitikájában. Vajda N., Molnár Zs., Bokori E., Groska J., Mácsik Zs., Széles É.

Radiokarbon: a kőbaltától az atomfegyver kísérletekig

14C és C a nukleáris létesítmények 14N(n,p)14C

TÖMEGSPEKTROMÉTEREK SZEREPE A FÖLDTUDOMÁNYBAN. Palcsu László MTA Atommagkutató Intézet (Atomki) Környezet- és Földtudományi Laboratórium, Debrecen

A Bátaapáti kis és közepes aktivitású radioaktív hulladéktároló üzemeltetés előtti környezeti felmérése

A TÖMEGSPEKTROMETRIA ALAPJAI

MEMBRÁNKONTAKTOR SEGÍTSÉGÉVEL TÖRTÉNŐ MINTAVÉTEL A MVM PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT PRIMERKÖRI RENDSZERÉNEK VIZEIBEN OLDOTT GÁZOK VIZSGÁLATÁRA

AZ AMS C-14 MÓDSZER LEHETŐSÉGEI AZ ÜZEMANYAGOK ÉS HULLADÉKOK BIOGÉN TARTALMÁNAK DIREKT MÉRÉSÉBEN

MÓDSZERFEJLESZTÉSEK A RADIOAKTÍV HULLADÉKOK ÉS TECHNOLÓGIAI KÖZEGEK 14 C TARTALMÁNAK MINŐSÍTÉSÉHEZ

A PAKSI ATOMERŐMŰ 3 H, 60 Co, 90 Sr ÉS 137 Cs KIBOCSÁTÁSÁNAK VIZSGÁLATA A MELEGVÍZ CSATORNA KIFOLYÓ KÖRNYEZETÉBEN

Magyar Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézet MTA Atomki Debrecen

A szénizotópok a Földön

gyszerkutatásra sra itthon?

Debreceni Egyetem Műszaki Kar Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Lakos István WESSLING Hungary Kft. Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában

RADIOLÓGIAI FELMÉRÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ LESZERELÉSI TERVÉNEK AKTUALIZÁLÁSÁHOZ

KÖRNYEZETI MINTÁK 90. Sr AKTIVITÁSKONCENTRÁCIÓ MEGHATÁROZÁSA. XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam. Kristóf Krisztina Horváth Márk Varga Beáta

Stabilizotóp-geokémia II. Dr. Fórizs István MTA Geokémiai Kutatóintézet

Izotópkutató Intézet, MTA

RADIOKARBON. kormeghatározás és egyebek... Svingor Éva. Szénizotópok a Földön ~1 % ~ 99 % stabilak. bomlékony. proton neutron

Anyagszerkezet vizsgálati módszerek

Kormeghatározás gyorsítóval

Tömegspektrometria. Tömeganalizátorok

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Detektorfejlesztés a késő neutron kibocsájtás jelenségének szisztematikus vizsgálatához. Kiss Gábor MTA Atomki és RIKEN Nishina Center

IVÓVIZEK RADIOANALITIKAI VIZSGÁLATA

Sekély víztartók utánpótlódásának meghatározása izotóp-vízkémiai vizsgálatokkal

NUKLEÁRIS LÉTESÍTMÉNYEK LÉGNEMŰ 14C KIBOCSÁTÁSÁNAK MÉRÉSE EGYSZERŰSÍTETT LSC MÓDSZERREL

ATOMEMISSZIÓS SPEKTROSZKÓPIA

Bihari Árpád Molnár Mihály Pintér Tamás Mogyorósi Magdolna Szűcs Zoltán Veres Mihály

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, április

A PAKSI ATOMERŐMŰ C-14 KIBOCSÁTÁSÁNAK VIZSGÁLATA A KÖZELI FÁK ÉVGYŰRŰIBEN

Röntgen-gamma spektrometria

Uránminták kormeghatározása gamma-spektrometriai módszerrel (2. év)

Radionuklidok meghatározása környezeti mintákban induktív csatolású plazma tömegspektrometria segítségével lehetőségek és korlátok

TESTLab KALIBRÁLÓ ÉS VIZSGÁLÓ LABORATÓRIUM AKKREDITÁLÁS

A dozimetriai országos etalonok nemzetközi összehasonlító mérései

Dr. Pintér Tamás osztályvezető

Methods to measure low cross sections for nuclear astrophysics

1. A neutronvisszaszórási hatáskeresztmetszet

Sugárbiztonságot növelő műszaki megoldások a Paksi Atomerőmű Zrt. Sugárfizikai Laboratóriumában

Igény a pontos minőségi és mennyiségi vizsgálatokra: LC-MS/MS módszerek gyakorlati alkalmazása az élelmiszer-analitikában

Mit tanultunk kémiából?2.

Az ICP-MS módszer alapjai

Humán maradványok molekuláris diagnosztikája

Személyi felületi szennyezettség ellenőrző sugárkapu rekonstrukció a Paksi Atomerőműben

SZEMÉLYI DOZIMETRIA EURÓPÁBAN

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

CSERNOBIL 20/30 ÉVE A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETELLENŐRZÉSÉBEN. Germán Endre PA Zrt. Sugárvédelmi Osztály

Jakab Dorottya, Endrődi Gáborné, Pázmándi Tamás, Zagyvai Péter Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Az atommag összetétele, radioaktivitás

DE TTK RADIOKARBON ALAPÚ MÉRÉSI MÓDSZEREK FEJLESZTÉSE ÉS ALKALMAZÁSAIK NUKLEÁRIS KÖRNYEZETELLENŐRZÉSHEZ. Egyetemi doktori (PhD) értekezés

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Molekulavadászat. Schlosser Gitta. MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

Kozmogén klór ( 36 Cl)

Radioaktív izotópok előállítása. Általános módszerek

Pató Zsanett Környezettudomány V. évfolyam

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

A NATO ÉVI NEMZETKÖZI RADIOLÓGIAI ÖSSZEMÉRÉSÉNEK (SIRA-2008) TAPASZTALATAI. Vágföldi Zoltán, Ferencz Bernadette

Emberi fogyasztásra szánt víz indikatív dózisának meghatározása

A nanotechnológia mikroszkópja

50 év a sugárvédelem szolgálatában

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Kormeghatározás gyorsítóval

összesen 18 fő, ebből Ph.D. 3 fő, kandidátus 5 fő, MTA doktora 10 fő

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

szem élyest. A z em ber, akit valaha e néven neveztek, régen elporladt. A m i m aradt belıle,

Pajzsmirigy dózis meghatározása baleseti helyzetben gyermekek és felnőttek esetén

Látogatás egy reprocesszáló üzemben. Nagy Péter. Hajdúszoboszló, ELFT Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam,

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Radon a felszín alatti vizekben

RADIOAKTÍV HULLADÉKOK MINŐSÍTÉSE A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

Tápanyag-gazdálkodás

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

A XVII. VegyÉSZtorna I. fordulójának feladatai és megoldásai

Általános Kémia, BMEVESAA101

Radioaktív nyomjelzés

A DEBRECENI GÁZTÖLTÉSŰ PROPORCIONÁLIS SZÁMLÁLÓCSÖVES (GPC) C-14 LABOR NEMZETKÖZI ÖSSZEMÉRÉSEINEK ÉRTÉKELÉSE

Fiam, a természet csodálatos. Meglátja, bármelyik darabkáját nézi, hihetetlenül izgalmas. Csak jól nyissa ki a szemét!

Radiológiai helyzet Magyarországon a Fukushima-i atomerőmű balesete után

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

A TERMÉSZETBEN SZÉTSZÓRÓDOTT NUKLEÁRIS ANYAGOK VIZSGÁLATA

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Nagy Sándor: Magkémia

Minták előkészítése MSZ : Ft Mérés elemenként, kül. kivonatokból *

Módszer fejlesztése forró részecskék azonosítására és lokalizálására biztosítéki részecske-analízis céljára

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Korszerű tömegspektrometria a. Szabó Pál MTA Kémiai Kutatóközpont

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Az új Thermo Scientific icap TQ ICP-MS bemutatása és alkalmazási lehetőségei. Nyerges László Unicam Magyarország Kft április 27.

Csigakövület a fancsikai gyepvasércben

MTA KFKI AEKI KÖRNYEZETELLENİRZÉS ÉVI JELENTÉS

Alacsony hátterű kamra alkalmazása környezeti minták radioaktivitásának meghatározására

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2016-BAN. Dr. Bujtás Tibor

Átírás:

Nagy érzékenységű AMS módszerek hosszú felezési idejű könnyű radioizotópok elemzésében Molnár M., Rinyu L., Palcsu L., Mogyorósi M., Veres M. MTA ATOMKI - Isotoptech Zrt. Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratórium XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 1

Ritka, nehezen mérhető, könnyű izotópok 10 Be, 14 C, 26 Al, 36 Cl, 41 Ca, 55 Fe, 59 Ni, 60 Fe, 90 Sr, 99 Tc, 129 I, 126 Sn és még sokan mások. Ritka : relatív előfordulásuk az adott elemre nézve: 10-9 10-19 Nehezen mérhetőek : klasszikus radiometriai módszerekkel - hosszú felezési idő, kis mennyiség, kis aktivitás - gyenge (béta) sugárzók, mely rossz hatásfokkal detektálható - nehezen elválaszthatók más, kísérő zavaró izotópoktól Könnyű : amikről Nóra ma nem beszélt, pl. A<130 XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 2

Mit tud az AMS módszer? AMS= Accelerator Mass Spectrometry (Gyorsítós tömegspektrometria) Miben jobb a tömegspektrometria a radiometriánál?! - Alapvetően izotóp (tömegszám) szelektív ( csak az izobarok zavarnak) - Alapvetően kis mintamennyiségeket igényel (mg-mg) - Alapvetően gyors (20-30 perc/minta) Problémák a ritka izotópok tömegspektrométeres mérésénél: - Az azonos tömegszámú más gyakoribb izobarok és molekulaionok zavaró hatása miatt a klasszikus tömegspektrométerek nem használhatóak (vákuum/háttér probléma). XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 3

Klasszikus mágneses izotóparány mérő tömegspektrométer: mágneses tér kollektorok pozitív töltésű ionnyaláb gyorsító feszültség ionizáció gázbeeresztés ion forrás m1<m2<m3 ATOMKI XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 4

Mit tud az AMS módszer? Cél: olyan nagyérzékenységű tömegspektrométer(ek) fejlesztése, melyek elnyomják a zavaró izobarok és molekulaionok hatását. Ellenszer a molekulaionok ellen (pl. 13 CH-ion a 14 C mérésnél ): Nagyenergiájú szétszakítás, sorozatos ütköztetés egy gyorsítóban Ellenszer az izobarok ellen (pl. 14 N a 14 C mérésnél ): Szelektív Negatívion-ionforrás alkalmazása Áttörés 1977-ben (a 14 C mérés kapcsán: 14 C/ 12 C ~ 10-12 ): Bennett et al. (1977). Radiocarbon dating using electrostatic accelerators: Negativeions provide key Science 198, 508 510. Nelson et al. (1977). Carbon-14: Direct detection at natural concentrations. Science 198, 507 508. XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 5

Mit tud az AMS módszer? C. Tuniz / Radiation Physics and Chemistry 61 (2001) 317 322 XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 6

Mit tud az AMS módszer? http://www.ams.ethz.ch/services/index XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 7

Hogyan néz ki egy AMS? Journal of the Association for Laboratory Automation. Volume 9, Issue 3, June 2004, Pages 99-102 XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 8

Hogyan néz ki egy AMS? XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 9

Például: Mit tud egy C-14 AMS? Minta típus faszén, tőzeg, mag széntartalom (%) - számlálás (LSC, GPC) Tömegspektrometria (AMS) 50-90 3-6 g 1-50 mg szövet, vászon 10-50 6-50 g 2-25 mg fa, tőzeg (nedves) 2-10 30-150 g 10-125 mg üledék, talaj 0,2-5 50-1500 g 20 mg -1 g csont, fog 1-5 60-300 g 200-500 mg karbonát, korall, cseppkő talajvíz, rétegvíz 1000 : 1 10 10-30 g 25 mg 0,01 50-500 liter 50-200 ml Nagypontosságú méréshez (hiba <0,3%) szükséges mérésidő 1 hét 1 óra XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 10

A M S G P C Minta előkészítés és 14 C mérés a HE KAL-ban 1980-as évektől 1-2 g C 2-3 dm 3 CO 2 400-600 db/év kémiai előkészítés CO 2 gáz előállítás mérés 1-2 mg C 2-3 cm 3 CO 2 4000-6000 db/év grafit előállítás XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 11

Milyen egy C-14 AMS?! Nagy Drága (>3000 MFt) Kényes Nehézkes XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 12

Milyen a jobb C-14 AMS?! Kicsi Olcsóbb (<300 MFt) Praktikus Stabil MICADAS, ETH, Zürich, Svájc XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 13

Milyen hosszú az út az első HE KAL 14 C AMS mérésig?... Ionforrás 1.mágnes: 3 m 1. 2.mágnes: 4 m (200 kv) 0. Prototipus: ETH, Zürich, Svájc, 2004 1. BioMICADAS, csak orvosi: Vitalea, CA 2. DatingMICADAS: Heidelberg, Németo. 3. EnvironMICADAS: ATOMKI, 2011 2.mágnes 14 C detektor: 3 m XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 14

Összefoglalás + az AMS módszer számára mindegy, hogy milyen típusú, energiájú és intenzitású a keresett izotóp sugárzása ( 10 Be, 14 C, 26 Al, 36 Cl, 41 Ca, 55 Fe, 59 Ni, 60 Fe, 90 Sr, 99 Tc, 129 I, 126 Sn és még sokan mások.) + az AMS számára nem szükséges túl komoly radiokémiai elválasztás, mert az izotóp tömegszámára szelektív, a kísérő más sugárzó izotópok nem zavarják, illetve az AMS 15 nagyságrendben képes átszűrni a keresett izotópot + az egyszerűsödő radiokémiai lépések hasonlóak, mint eddig, de mikro mennyiségekkel elegendő dolgozni. (Tipikus mintamennyiség < 1 mg) + az AMS mérés gyors, egy-egy minta mérése maximum 1-2 óra - univerzális, nagy AMS még nincs Magyarországon + speciális C-14 AMS 2011-től Debrecenben az ATOMKI-ban üzemel + a kicsi legfejlettebb AMS kezelése nem hordoz sugárveszélyes kockázatot! XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29. 15

Köszönöm a figyelmet! mmol@atomki.hu www.atomki.hu/hekal