Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Development of analytical techniques for studies on dispersion of actinides in the environment and characterization of environmental radioactive particles

Jussi Jernström

Doctoral dissertation, November 2006.
University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Chemistry, Laboratory of Radiochemistry and European Commission, Institute for Transuranium Elements, Karlsruhe, Germany.

Huomattava osa ympäristöön kulkeutuvasta radioaktiivisuudesta on liittyneenä hiukkasiin siten että suurin osa aktiivisuudesta on keskittynyt lukumäärältään harvaan joukkoon suurikokoisia hiukkasia. Huolimatta siitä, että radioaktiivisia päästöjä tuottaneet onnettomuudet ovat varsin kartoitettuja, on radioaktiivisten hiukkasten käyttäytymisessä luonnossa vielä paljon selvitettävää. Tämän vuoksi radioaktiivisten hiukkasten analysointi ja karakterisointi ympäristönäytettä analysoitaessa on perusteltua.

Erilaisten analyyttisten menetelmien kehittyminen sekä synkrotronisäteilylähteiden lisääntynyt käyttömahdollisuus ovat laajentaneet potentiaalia tutkia non-destruktiivisesti (rakennetta tuhoamatta) ympäristössä esiintyviä radioaktiivisia hiukkasia. Tämä edesauttaa tietämystä hiukkasten historiasta, nykytilasta, sekä fysikaalis-kemiallisesta käyttäytymisestä ympäristössä. Analysoitaessa plutoniumia ja americiumia sisältäviä hiukkasia radiokemiallisesti on yleensä tarpeellista erottaa nämä alkuaineet toisistaan ennen niiden mittaamista. Uusien erotusmenetelmien kehittämisessä sovelletaan mm. kromatografisia menetelmiä, jolloin saavutetaan perinteisiin radiokemiallisiin menetelmiin verrattuna etuja kuten ajansäästö, erotustehokkuuden paraneminen, ja automatisoinnin mahdollisuus.

Väitöstyössä havainnollistettiin non-destruktiivisten analyyttisten ja mikroanalyyttisten menetelmien menestyksekäs käyttö ympäristössä esiintyvien radioaktiivisten hiukkasten karakterisoinnissa. Menetelmät tuottivat informaatiota joka liittyy hiukkasten radioaktiivisuuteen, fysikaaliseen ja kemialliseen koostumukseen, isotooppisuhteisiin, ja rakenteen alkuaineiden hapetustiloihin. Saatujen tietojen avulla on mahdollista arvioida ominaisuuksia liittyen hiukkasten alkuperään ja niiden käyttäytymiseen ympäristössä. Väitöstyö pitää myös sisällään kahden radiokemiallisen on-line -tyyppisen erotusmenetelmän kehittämisen. Toinen menetelmistä kehitettiin americiumin erottamiseen ja mittaamiseen ympäristönäytteestä. Menetelmä testattiin käyttäen standardisoituja näytteitä, ja sen havaittiin soveltuvan hyvin eritasoisen americiumpitoisuuden omaaville näytteille. Toisessa menetelmässä erotettiin plutonium ja americium merkkiaineliuoksesta käyttäen samoja kromatografisia on-line -ratkaisuja kuin americiumille kehitetyssä menetelmässä.

Väittelijä (s. 10.12.1971 Paraisilla) kirjoitti ylioppilaaksi Lohjan lukiosta vuonna 1990, jonka jälkeen hän suoritti filosofian maisterin tutkinnon Helsingin yliopiston Kemian laitoksen Radiokemian laboratoriossa vuonna 1999.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 19.10.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki