Δραστηριότητες

Οι ερευνητικές δραστηριότητες της Ομάδας Ραδονίου καλύπτουν διάφορα πεδία, όπως:

Μετρήσεις ραδονίου σε κατοικίες
Μετρήσεις ραδονίου στο έδαφος
Μετρήσεις ραδονίου στον αέρα
Μελέτες ραδονίου στο εργαστήριο
Ραδόνιο και πρόγνωση σεισμών

Ραδόνιο και εντοπισμός γεωλογικών ρηγμάτων

Μετρήσεις ραδονίου σε κατοικίες

Με τις ανωτέρω διατάξεις έχουν καταγραφεί συγκεντρώσεις ραδονίου σε κατοικίες διαφόρων τύπων, στη βορειο-δυτική Ελλάδα. Σε σύνολο περίπου 100 κατοικιών της πόλης των Ιωαννίνων, οι συγκεντρώσεις ραδονίου βρέθηκε ότι κυμαίνονται μεταξύ 55 και 90 Bq m³ σε διαμερίσματα και μεταξύ 61 και 191 Bq m³ σε μονοκατοικίες. Οι μέσες ενεργές δόσεις για κατοίκους διαμερισμάτων και μονοκατοικιών προσδιορίστηκαν σε 0.8 και 1.8 mSv y^-1, αντίστοιχα.

Σε μια εκτεταμένη έρευνα σε κατοικίες της πόλη του Μετσόβου, βρέθηκε ότι τα επίπεδα ραδονίου κυμαίνονται από 17 έως 750 Bq m^-3, ενώ μελετήθηκαν επίσης οι διακυμάνσεις στη συγκέντρωση ραδονίου ανάλογα με την εποχή και τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά των κατοικιών.

Μετρήσεις ραδονίου στο έδαφος

Μελέτες ραδονίου σε εξωτερικούς χώρους πραγματοποιούνται από την ομάδα μας, με σκοπό την μέτρηση των στγκεντρώσεων ραδονίου που εκπέμπεται από το έδαφος, τη μελέτη της διάχυσής του σε διαφορετικούς τύπος εδαφών και την επίδραση μετερωρολογικών παραγόντων (θερμοκρασίας, υγρασίας εδάφους, ατμοσφαιρικής πίεσης) στην εκπομπή του ραδονίου.

Οι μελέτες στο έδαφος γίνονται κυρίως με διατάξεις που βασίζονται στους ανιχνευτές CR-39. Σε μια τυπική τέτοια διάταξη, χρησιμοποιούνται σωλήνες από PVC, των οποίων κάτω άκρο βρίσκεται σε επαφή με το έδαφος και καλύπτεται με μεμβράνη πολυαιθυλενίου. Οι ανιχνευτές στερεώνονται στο άνω άκρο των σωλήνων που σφραγίζεται αεροστεγώς. Η έκθεση των ανιχνευτών διαρκεί 2-3 εβδομάδες και ακολουθεί χημική επεξεργασία και ανάλυσή τους.

Μετρήσεις ραδονίου στον ατμοσφαιρικό αέρα

Για τον προσδιορισμό των επιπέδων ραδονίου στον αέρα, μεγάλη ποσότητα αέρα διέρχεται από ειδικό ηθμό με τη βοήθεια αντλίας. Ενώ το αέριο ραδόνιο διαφεύγει, τα θυγατρικά του συγκρατούνται στον ηθμό, ο οποίος συλλέγεται και μελετάται με μεθόδους γ-φασματοσκοπίας. Από τη ραδιενέργεια των θυγατρικών πυρήνων και μέσω της θεωρίας διαδοχικών αποδιεγέρσεων, υπολογίζεται η συγκέντρωση ραδονίου.

Με τη μέθοδο αυτή έχει βρεθεί ότι η συγκέντρωση ραδονίου στον αέρα της πόλης των Ιωαννίνων κυμαίνεται μεταξύ 0.1 και 7 Bq m^-3.

Μελέτες ραδονίου στο εργαστήριο

Για τις μελέτες ραδονίου στο εργαστήριο έχει σχεδιαστεί ειδική διάταξη διάχυσης, αποτελούμενη από δύο όμοιους κυλινδρικούς θαλάμους, μεταξύ των οποίων προσαρμόζεται αεροστεγώς ο θάλαμος του δείγματος. Μια πηγή ²²⁶Ra τοποθετείται στον κατώτερο θάλαμο και το ραδόνιο διαχέεται διαμέσου του δείγματος προς τον άνω θάλαμο, όπου υπάρχει ένας ανιχνευτής CAM-PIPS.

Ειδικός θάλαμος με ανιχνευτή CAM-PIPS για μελέτες ραδονίου στο εργαστήριο.

Τα σωματίδια άλφα που παράγονται κατά την αποδιέγερση του ραδονίου και των θυγατρικών του, καταγράφονται από τον ανιχνευτή και λαμβάνεται φάσμα στο οποίο διακρίνονται οι κορυφές των ισοτόπων του πολωνίου (²¹⁸Po, t_1/2 =3.05 min και ²¹⁴Po, t_1/2 = 69 μs). Η χρονική εξέλιξη της ραδιενέργειας του²¹⁸Po, το οποίο σύντομα φθάνει σε ισορροπία με το μητρικό του ²²²Rn, παρακολουθείται για διάστημα 3 ημερών σε διαδοχικά φάσματα διάρκειας 10⁴s. Από την εκθετική αύξησή του πολωνίου προσδιορίζεται η συγκέντρωση ραδονίου στο θάλαμο μέτρησης.

Μετρήσεις της ομάδας μας στην πόλη των Ιωαννίνων έδειξαν ότι οι τιμές συγκεντρώσεων ραδονίου κυμαίνονται στα διαμερίσματα από 55-90 και στις μονοκατοικίες από 60-190 μπεκερέλ στο κυβικό μέτρο. Υψηλότερες συγκεντρώσεις παρατηρούνται σε υπόγεια κατοικιών και δημοσίων κτιρίων.

Η ανωτέρω μέθοδος έχει εφαρμοστεί σε εργασίες, όπως η μελέτη της διάχυσης ραδονίου από διάφορα εδάφη, οικοδομικά υλικά, ηθμούς και μεμβράνες, η μελέτη της επίδρασης επιχρισμάτων στη διάχυση ραδονίου διαμέσου επιφανειών κ.ά.

Ραδόνιο και εντοπισμός γεωλογικών ρηγμάτων

Ασυνήθιστα υψηλές συγκεντρώσεις ραδονίου στο έδαφος είναι δυνατόν να συσχετίζονται με την ύπαρξη γεωλογικών ρηγμάτων. Κατά συνέπεια, η καταγραφή των συγκεντρώσεων ραδονίου σε περιοχές πιθανών ρηγμάτων φέρεται ως ισχυρή μέθοδος για τη χαρτογράφησή τους.

Η ομάδα μας, σε συνεργασία με ομάδα του Γεωλογικού Τμήματος του Αριστοτελείου Παν/μιου Θεσ/κης, έχει μελετήσει τις διακυμάνσεις ραδονίου σε περιοχές ρηγμάτων της Μακεδονίας και της Ηπείρου. Οι μετρήσεις έγιναν κατά τους καλοκαιρινους μήνες, τοποθετώντας διατάξεις ανιχνευτών CR-39 κάθετα προς τον άξονα των ρηγμάτων. Η χωρική κατανομή των συγκεντρώσεων ραδονίου έδειξε ότι η εκπομπή του αυξάνεται σημαντικά σε θέσεις επί του άξονα των ρηγμάτων. Μια τυπική τέτοια κατανομή παρουσιάζεται για το ρήγμα της Αλμωπίας (Ν. Πέλλας) στο διάγραμμα που ακολουθεί.

Γεωλογική τομή στην οποία σημειώνονται οι θέσεις των ρηγμάτων της Αλμωπίας (άνω).
Μεταβολή των συγκεντρώσεων ραδονίου κατά τη διάρκεια δύο περιόδων μέτρησης (κάτω).

Ραδόνιο και πρόγνωση σεισμών

Υπό εξέλιξη βρίσκεται μελέτη της Ομάδας ραδονίου που επιχειρεί τη συχέτιση των μεταβολών ραδονίου του εδάφους με σεισμική δραστηριότητα. Οι μετρήσεις γίνονται με τη διάταξη BARASOL της ALGADE.

Μια εντυπωσιακή διακύμανση της συγκέντρωσης ραδονίου ανιχνεύθηκε πριν το σεισμό της Λευκάδας (Mw 6.3) της 14ης Αυγούστου 2003. Ο λόγος σήματος προς υπόβαθρο που καταγράφηκε δύο μέρες πριν τη σεισμική δόνηση ήταν 10³, σε απόσταση 90 km ΒΑ του σεισμικού επικέντρου.

Διακύμανση της συγκέντρωσης ραδονίου ως πρόδρομο φαινόμενο της σεισμικής δόνησης της Λευκάδας.

| Γνωρίστε μας | Ενημερωθείτε | Εξοπλισμός | Δραστηριότητες | Δημοσιεύσεις | Υπηρεσίες | Συνδέσεις |