AEROSZOL RÉSZECSKÉKHEZ KÖTÖTT RADON LEÁNYELEM AKTIVITÁSOK NUKLID-SPECIFIKUS MEGHATÁROZÁSA Katona Tünde, Kanyár Béla, Kávási Norbert, Jobbágy Viktor, Somlai.

Az előadások a következő témára: "AEROSZOL RÉSZECSKÉKHEZ KÖTÖTT RADON LEÁNYELEM AKTIVITÁSOK NUKLID-SPECIFIKUS MEGHATÁROZÁSA Katona Tünde, Kanyár Béla, Kávási Norbert, Jobbágy Viktor, Somlai."— Előadás másolata:

1 AEROSZOL RÉSZECSKÉKHEZ KÖTÖTT RADON LEÁNYELEM AKTIVITÁSOK NUKLID-SPECIFIKUS MEGHATÁROZÁSA Katona Tünde, Kanyár Béla, Kávási Norbert, Jobbágy Viktor, Somlai János, Kovács Tibor VESZPRÉMI EGYETEM, RADIOKÉMIA TANSZÉK

2 I= 1,70 m 3 /h I = 0,75 m 3 /h Inhalációs dózis-együttható a részecskeátmérő függvényében - modell-számítással meghatározva az ICRP tüdőmodellje alapján (Zock, 1996) 400 nm ~ 2,5-szeres kül. ~ 25-szörös kül. K inh [ nGy (Bq h m -3 ) -1 ] = f(sug. típusa, E sug. ) + Radon leányelemek = f( aeroszol részecskék mérteloszlása )

3 FELADAT: α β-β-β-β- ELJÁRÁS: összes- α és összes- ß típusú aktivitásmérések ÉS modellszámítások (paraméterbecslések) KÖVETKEZTETÉS a 218 Po, 214 Pb, 214 Bi aktivitások értékeire a 218 Po, 214 Pb, 214 Bi aktivitások értékeire Radon-leányelem aktivitások nuklidspecifikus meghatározása aeroszol méretfrakciók szerint Ra-226 Rn-222 Po-218 Pb-214 Bi-214 (Po-214) (Po-214)

4 M Ó D S Z E R E K 1) Aeroszol mintavétel : zárt hordóból, (aeroszol a szoba levegőjéből) melyet előzőleg radonnal elárasztottunk (50-300 kBq/m 3 )  Impaktorral: 0,03-10 μm-es tartományban, 12 méretfrakcióban (ELPI, Dekati Ltd.) 12 méretfrakcióban (ELPI, Dekati Ltd.)  Polikarbonát szűrőkkel: két egymás után rögzített, 0,4 µm-es és 10 µm-es pórusátmérőjű szűrő 2) Nukleáris detektálás : A minták összes-α és összes-ß intenzitását ZnS/plasztik detektorral A minták összes-α és összes-ß intenzitását ZnS/plasztik detektorral mértük 1,5 - 2 órán keresztül, percenként mértük 1,5 - 2 órán keresztül, percenként 3) Dekomponálás : Az egyes leányelemek aktivitását a minta levételének időpontjában Az egyes leányelemek aktivitását a minta levételének időpontjában visszaszámoltuk, és egy számítógépes modell segítségével becsültük, visszaszámoltuk, és egy számítógépes modell segítségével becsültük, a mért összes-α és összes-ßintenzitás értékek dekomponálásával. a mért összes-α és összes-ß intenzitás értékek dekomponálásával.

5 10-15 perc [ 218 Po is detektálható legyen (t Po-218 =3 perc)] [ 218 Po is detektálható legyen (t Po-218 =3 perc)] Mintavétel Zárt hordó, belsejében a radon-forrás Polikarbonát szűrők műanyag tartóban szivattyú rotaméter

6 Po-218 Pb-214 Bi-214 A szűrőkön kialakuló radon leányelem-aktivitások szimulációja mintavételi periódus [feltételezés: a részecskékhez való kötődés minden nuklidnál azonos mértékű folyamat] detektálási periódus

7 0,4 µm A Pb-214 A Bi-214 A Po-218 CPS- ß CPS- α E R E D M É N Y E K Az aeroszol minták összes-α és összes-ß intenzitása a 0,4 és 10 µm-es pórusátmérőjű szűrő esetén (CPS-α; CPS-ß), és a leányelemek nuklidspecifikus aktivitásai (DEKOMPOZÍCIÓ) A Po-218 A Bi-214 A Pb-214 10 µm CPS- ß CPS- α

8 Az aeroszol részecskék méret- tartománya (nm) 214 Pb / 218 Po aktivitás- arányának átlaga, és szórása (mért) 214 Bi / 218 Po aktivitás- arányának átlaga, és szórása (mért) 60-1000,61 (σ=0,16) 0,19 (σ=0,05) 100-2001,08 (σ=1,00) 0,43 (σ=0,62) 400-7001,36 (σ=0,49) 0,82 (σ=0,69) 700 – 11000,47 (σ=0,29) 0,75 (σ=0,98) 4003,06 (σ=1,19) 1,89 (σ=0,95) 10 0000,80 (σ=0,47) 0,17 (σ=0,06) Elem-független köt ő dési folyamat esetén becsült aktivitás-arányok 4,505,50 Kezdeti aktivitás-arányok a különböző méret-tartományokban ( 214 Pb / 218 Po és 214 Bi / 218 Po) [esetszám: 2-5] i impaktorral szűrőkkel

9 K Ö V E T K E Z T E T É S A 218 Poáltalában nagyobb mértékben kötődik az aeroszol részecskékhez, mint a többi leányelem A 218 Po általában nagyobb mértékben kötődik az aeroszol részecskékhez, mint a többi leányelem < A mért értékekből becsült aktivitás-arányok aktivitás-arányok ( 214 Pb / 218 Po) és ( 214 Bi / 218 Po ) elemektől független, azonos kötődést feltételezve kötődést feltételezve(számolt) A≈10 µm méretű részecskékhez tapadt radon leányelemeknek A ≈10 µm méretű részecskékhez tapadt radon leányelemeknek nagyobb a hozzájárulása az inhalációs dózishoz,mint nagyobb a hozzájárulása az inhalációs dózishoz, mint ≈ 0,4 µm-esekhez, nemcsak a részecskeméret, hanem ≈ 0,4 µm-esekhez tapadtaknak, nemcsak a részecskeméret, hanem a nagyobb mértékben hozzátapadt α-sugárzó 218 Po miatt is. 1. 2. ≈10 µm méretű részecskéknél ≈ 0,4 µm méretű részecskéknél < Az aktivitás-arányok

10 K Ö S Z Ö N Ö M A F I G Y E L M E T !

11 A leányelemek nuklidspecifikus aktivitásainak becslésére alkalmas modell (aktivitás a hordóban és a filtereken) Ra-226 forrás forrás Rn-222 Po-218 Pb-214 Bi-214 (Po-214) csak a hordóban csak a hordóban A hordóban, majd a szivattyú beindítása után a filtereken, aeroszol részecskékhez tapadva CPS, α CPS, ß A modell matematikai formája 1 illetve 3 exponenciális tagot tartalmazó egyenletekből áll

12 A modell matematikai formája: