Repository logo

Rozprawy doktorskie IFJ PAN (Doctoral dissertations of IFJ PAN)

Permanent URI for this collection

https://rifj.ifj.edu.pl/handle/item/3

Browse

Browsing by Author "Bem, Henryk"

  • Thumbnail Image
    Item
    Badanie dynamiki zmian aktywności wybranych izotopów promieniotwórczych w atmosferze przy użyciu metod eksploracji danych
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2019) Nalichowska, Ewa; Mietelski, Jerzy W.; Kierepko, Renata; Bem, Henryk; Michalik, Bogusław
    Rozprawa doktorska dotyczy badania dynamiki zmian stężenia i depozycji aktywności wybranych izotopów alfa i gamma promieniotwórczych (238Pu, 239+240Pu, 210Pb, 7Be, 137Cs, 22Na, 40K) w atmosferze na podstawie wieloletniego zestawu danych pomiarowych próbek aerozoli atmosferycznych pochodzących z przygruntowej warstwy powietrza oraz próbek całkowitego opadu atmosferycznego zebranych w Krakowie w latach 2005-2016. Izotopy będące przedmiotem badań reprezentują ważne (ze względu na pochodzenie) grupy izotopów promieniotwórczych występujących w środowisku, tj. izotopy pochodzenia ziemskiego (40K i 210Pb), izotopy kosmogeniczne (7Be i 22Na) oraz izotopy antropogeniczne (238Pu, 239+240Pu i 137Cs) i w związku z tym mogą być wykorzystywane, jako wskaźniki procesów transportu aerozoli w atmosferze. Komplementarne zbadanie ich zawartości oraz zmienności w czasie zarówno w przygruntowej warstwie powietrza jak i w całkowitym opadzie atmosferycznym dla tak długiego okresu pomiarowego może stanowić cenny wkład do bazy wiedzy z dziedziny badań radioaktywności atmosfery. W ramach projektu badawczego będącego podstawą do napisania rozprawy doktorskiej zrealizowano następujące cele naukowe: • wyznaczenie zawartości izotopów 238Pu, 239+240Pu, 210Pb, 7Be, 137Cs, 22Na, 40K w przygruntowej warstwie powietrza oraz w całkowitym opadzie atmosferycznym • wykrycie korelacji wzajemnych, w szczególności sezonowych między wybranymi izotopami antropogenicznymi (238Pu, 249+240Pu, 137Cs), kosmogenicznymi (7Be, 22Na) i ziemskimi (40K, 210Pb) w przygruntowej warstwie powietrza i w całkowitym opadzie atmosferycznym • zbadanie zależności stężenia aktywności rozważanych izotopów w przygruntowej warstwie powietrza od stężenia pyłu zawieszonego w powietrzu • zbadanie zależności stężenia i depozycji aktywności rozważanych izotopów w badanych próbkach od wybranych wskaźników meteorologicznych • zbadanie zależności między stężeniem aktywności rozważanych izotopów w przygruntowej warstwie powietrza, a stężeniem i depozycją aktywności tych izotopów w całkowitym opadzie atmosferycznym • identyfikacja źródeł plutonu w badanych próbkach na podstawie znajomości stosunku aktywności 238Pu/239+240Pu oraz 137Cs/239+240Pu • oszacowanie dawek pochodzących od narażenia zewnętrznego i wewnętrznego na promieniowanie jonizujące emitowane przez rozważane izotopy zawarte w przygruntowej warstwie powietrza • zbadanie sezonowości oraz trendów długookresowych w szeregach czasowych stężenia i depozycji aktywności rozważanych izotopów promieniotwórczych w badanych próbkach Z uwagi na długi okres pomiarowy (12 lat) oraz dużą liczbę próbek (tygodniowe próbki filtrów powietrza i miesięczne próbki całkowitego opadu atmosferycznego) analizowany zbiór danych złożony był z ok. 3800 wyników pomiarowych. Analiza tak dużego zbioru rzeczywistych danych wymaga kompleksowego, usystematyzowanego podejścia, dlatego wszystkie analizy wykonane zostały z użyciem metod eksploracji danych w oparciu o model CRISP-DM.
  • Thumbnail Image
    Item
    Niskotłowy, cyfrowy spektrometr promieniowania gamma z osłoną aktywną w zastosowaniach do badań śladowej radioaktywności
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2020) Krzysztof, Gorzkiewicz; Jerzy W., Mietelski; Kierepko, Renata; Bem, Henryk; Chałupnik, Stanisław
    Spektrometria promieniowania γ należy do jednej z najbardziej rozpowszechnionych technik spektrometrii promieniowania jonizującego i znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach nauki, przemysłu oraz medycyny. Uniwersalność tej techniki przejawia się w możliwości badania obiektów charakteryzujących się zarówno niskimi jak i wysokimi aktywnościami izotopów promieniotwórczych emitujących kwanty γ z szerokiego spektrum energetycznego. W przypadku badań materiałów o niskich aktywnościach radionuklidów (np. na potrzeby badań środowiskowych), kluczowe staje się osiąganie odpowiednio niskich limitów detekcji, umożliwiających oznaczenie szukanych izotopów promieniotwórczych obecnych w mierzonych próbkach. Cel ten osiągany jest m.in. poprzez zastosowanie odpowiednich detektorów, elektroniki spektrometrycznej, jak również specjalnie skonstruowanych osłon - pasywnych oraz aktywnych. Głównymi celami niniejszej rozprawy było skonstruowanie niskotłowego, cyfrowego spektrometru promieniowania gamma, oraz stworzenie oprogramowania służącego do analizy generowanych danych pomiarowych. Następnie, wykorzystując przygotowanie stanowisko badawcze, wykonano serię pomiarów wyselekcjonowanych próbek charakteryzujących się niskimi aktywnościami radioizotopów. Ponadto, w wyniku zastosowania cyfrowego systemu akwizycji danych, możliwym stało się rozszerzenie potencjału badawczego spektrometru promieniowania gamma, poprzez zastosowanie wielorakiej eksploracji gromadzonych danych pomiarowych, co pozwoliło na zapoczątkowanie monitoringu intensywności strumienia mionów promieniowania kosmicznego, rejestrowanego przez detektory osłony aktywnej spektrometru.