Browsing by Author "Kozak, Krzysztof"
Results Per Page
Sort Options
Item Dawka inhalacyjna od radonu (Rn-222) i jego krótkożyciowych pochodnych w zależności od parametrów powietrza wewnętrznego(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Grządziel, Dominik; Kozak, Krzysztof; Mazur, Jadwiga; Dołhańczyk-Śródka, Agnieszka; Nguyen Dinh, ChauCelem pracy było zbadanie wpływu parametrów powietrza wewnętrznego na dynamikę zmian wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych (rozumianej jako roczna dawka skuteczna E od wniknięcia izotopów radonu i jego produktów rozpadu do płuc drogą oddechową). Dawka E była określona dla aktualnie wyliczanych wartości współczynnika równowagi F oraz współczynnika konwersji dawki DCF. W tym celu przeprowadzono pomiary stężenia radonu oraz stężenia frakcji wolnej i związanej jego produktów rozpadu. Dodatkowo wykonano pomiary stężeń ilościowych i masowych cząstek aerozoli obecnych w powietrzu wewnętrznym oraz pomiary parametrów klimatu wewnętrznego (temperatura, ciśnienie, wilgotność). Pomiary wykonano w auli Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Lubelskiej (WIŚPL) - pomieszczeniu wyposażonym w zaawansowany system klimatyzacyjny. Obecność systemu klimatyzacji oraz zmiana jego trybów pracy pozwoliły sterować składem badanego powietrza (wyrażonym przez stopień recyrkulacji powietrza) oraz jego szybkością przepływu. Wpływ tych parametrów na zmianę wartości obliczanej dawki inhalacyjnej oraz na zmianę innych parametrów powietrza wewnętrznego (stężenia aerozoli, parametrów klimatu wewnętrznego) również został zanalizowany. Zbadano ponadto wpływ dodatkowych źródeł aerozoli, obecnych w życiu codziennym (np. dymu tytoniowego), na stężenia produktów rozpadu radonu, a tym samym na wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych, otrzymywanej przez ludzi przebywających w pomieszczeniach. Na podstawie analizy danych zebranych i przedstawionych w pracy można wysnuć wnioski o konieczności prowadzenia pomiarów nie tylko stężenia radonu, ale również obu frakcji jego produktów rozpadu, w celu dokładnego wyznaczenia wartości dawki inhalacyjnej od tych izotopów. Tylko takie kompleksowe pomiary dadzą informację o rzeczywistych wartościach zarówno współczynnika równowagi F, jak i współczynnika konwersji dawki DCF. Przyjmowanie stałych wartości współczynników F i DCF (np. wartości podanych w raportach komisji ICRP) może prowadzić do niedoszacowań lub przeszacowań wartości dawki. W przypadku niemożności prowadzenia pomiarów stężenia pochodnych radonu powinno się stosować aktualnie przyjęte wartości współczynnika konwersji dawki DCF, wyznaczone w oparciu o stosowane modele dozymetryczne. Zarówno pomiary wykonane w klimatyzowanym pomieszczeniu auli WIŚPL, jak i w standardowym pomieszczeniu laboratoryjnym IFJ PAN pokazały, że różne tryby pracy układu klimatyzacji oraz obecność dodatkowych źródeł aerozoli atmosferycznych mogą znacząco wpływać na dynamikę zmian wartości stężenia radonu, a przede wszystkim obu frakcji jego produktów rozpadu. Tym samym znaczącym zmianom ulegają wartości dawki inhalacyjnej od tych izotopów. Bazując na przedstawionych w pracy wynikach, można zaproponować taki tryb pracy klimatyzacji, który będzie gwarantował użytkownikom pomieszczeń biurowych i mieszkalnych, wyposażonych w system klimatyzacji, jak najmniejsze narażenie na radon i jego produkty rozpadu. Takim trybem pracy klimatyzacji będzie tryb ciągły AC ON (klimatyzacja działa non-stop) z wyłączonym systemem recyrkulacji powietrza i możliwie jak najwyższym stopniem szybkości przepływu powietrza nawiewanego do auli. Stały dopływ powietrza zewnętrznego o niskiej zawartości stężenia radonu i jego pochodnych będzie gwarantował, że dawka inhalacyjna od tych izotopów będzie na możliwie najniższym poziomie, nawet w przypadku, gdy do pomieszczenia z zewnątrz dostaną się stosunkowo duże ilości aerozoli atmosferycznych. W przypadku, gdy ciągła praca układu klimatyzacji jest niekorzystna, np. z powodów ekonomicznych, należy zastosować jej mieszany tryb pracy AC ON/OFF (klimatyzacja działa w trakcie dnia i jest wyłączana na noc). Parametry recyrkulacji i szybkości przepływu powinny być ustawione jak w trybie ciągłym AC ON opisanym wyżej. Jak pokazały pomiary, wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych są kilkukrotnie niższe w czasie dnia, gdy klimatyzacja pracuje,niż w czasie nocy, gdy jest wyłączona.Item Kalibracyjne komory radonowe w Instytucie Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2003) Kozak, Krzysztof; Janik, Mirosław; Mazur, Jadwiga; Kochowska, Elżbieta; Bogacz, Joanna; Łoskiewicz, Jerzy; Swakoń, Jan; Zdziarski, Tadeusz; Haber, RyszardThe laboratory for calibration of radon detectors is presented in this report. The laboratory is equipped with two calibration chambers (volume: 200 and 600 liters), two radon sources (Ra-226 activity: 21,6 kBq and 52,3 kBq ), a pump, a flow meter, a manometer, etc. Range of obtained radon concentrations is from 35 kBq/m3 to 244 kBq/m3. The computer software has been elaborated for planning and controlling the calibration procedure.Item Pomiary radonu w budynkach na terenie Kotliny Jeleniogórskiej w ramach projektu UE pt. „RADON – jak z nim żyć?”(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2008) Kozak, Krzysztof; Mazur, Jadwiga; Kochowska, Elżbieta; Grządziel, Dominik; Hovhannisyan, H.; Haber, Ryszard; Zdziarski, TadeuszThe radon measurements in dwellings were performed on the area of Jeleniogórska valley (Sudety mountains region) within the frame of the project “Radon, how to live with it?”. The project was supported by EU founds and its goal was to widen the local community knowledge on natural radiation (with special emphasis on radon). The measurements were performed by the Laboratory of Radiometric Expertise, Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences and were organized by The Polish Ecology Club. The Sudety region is the area where uranium deposits occur. It is directly connected with its geological structure. Therefore it is the region where higher radon concentration can appear. The radon concentration were checked in about 50 houses (in 20 villages) using CR-39 track detectors (manufactured by RadoSys, Hungary). The highest radon concentrations were obtained in cellars, lower values were found on the ground floors and the lowest ones on the first floors with the average values: 1310 Bq/m3, 220 Bq/ m3, 130 Bq/m3, respectively. The measured values exceed the average value of radon concentration for polish dwellings – 49 Bq/m3 [data given by Central Laboratory for Radiological Protection, Warsaw). Additionally, two seminars were organized for the local community. The first one dealt with the natural radiation in Sudety in general, and the second one reviewed the results obtained during the project duration.Item Preliminary Results of Radon and Thoron Measurements in South-Eastern Part of Serbia and Montenegro(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2004) Kozak, Krzysztof; Mazur, Jadwiga; Janik, Mirosław; Haber, RyszardThe results of measurements of radon and thoron concentrations in soil gas and in waters as well as radon exhalation rate, gamma dose rate and sampling soil for gamma spectroscopy measurements are reported. Extremely high radon (222Rn) concentrations were observed in soil gas (> 2000 kBq/m3) in Niška Banja town. Very high values of radon exhalation rates (1,5 Bq/m2s) as well as radon concentration in water samples (> 500 Bq/l) were also found. The next control measurements and monitoring of radon risk are planned for full recognition and understanding of that unusual phenomenon. A survey on chosen areas in Serbia and Montenegro was done in June 2004. The first area (Niška Banja Spa) is located in the South-Eastern Serbia. The other one is Obrenovac, near Belgrade. This field work was organized and headed by dr Zora S. Zunic from ECE Laboratory (VINCA Institute of Nuclear Sciences, Belgrade).Item Promieniotwórczość gamma wzbudzona w środowisku cyklotronu Proteus C-235(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Science, 2020) Guguła, Szymon; Kozak, Krzysztof; Grządziel, Dominik; Długosz-Lisiecka, Magdalena; Michalik, BogusławGłównym celem niniejszej pracy było zbadanie promieniotwórczości wzbudzonej w różnych komponentach środowiska CCB - IFJ PAN, będącej efektem rutynowego działania cyklotronu Proteus C-235. Wykonano pomiary gamma-spektrometryczne wybranych elementów systemu zarządzania wiązką (BMS, ang. Beam Management System) i elementów wykorzystywanych do prowadzenia terapii. Przeprowadzono także pomiary mocy dawki promieniowania gamma w wybranych miejscach w budynku CCB oraz w jego najbliższym otoczeniu, które uzupełniono o wskazania stacjonarnych sond dozymetrycznych znajdujących się w CCB. Na podstawie wyników przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że największą zawartością sztucznie wygenerowanych izotopów promieniotwórczych odznaczały się elementy, które mają bezpośredni kontakt z wiązką protonów w trakcie działania cyklotronu. W hali radioterapii oka elementami tymi były kolimator techniczny, modulator zasięgu i stoper wiązki, dla których wyznaczono ponadto aktywność zawartych w nich wzbudzonych radionuklidów. Pomiarom poddano również znajdujące się tam stanowisko terapii jako całość, w wyniku których stwierdzono obecność w nim szeregu sztucznie wygenerowanych radionuklidów. Ich ilość była jednak stosunkowo niewielka w porównaniu z naturalnie występującym izotopem K-40. Elementem o największej zawartości wzbudzonych izotopów promieniotwórczych i praktycznie jedynym akcesorium, które wykazywało podwyższony poziom promieniotwórczości w pokoju gantry, był zmieniacz zasięgu. Zaobserwowano, iż największy wkład w jego całkowitą aktywność w początkowym okresie po jego użytkowaniu na stanowisku radioterapii ma krótkożyciowy izotop węgla C-11. Na podstawie wyników pomiarów w hali cyklotronu stwierdzono, iż degrader energii wiązki oraz jego najbliższe otoczenie to obszar charakteryzujący się największym poziomem promieniotwórczości wzbudzonej w całym budynku CCB. Potwierdzono również możliwość aktywacji materiałów znajdujących się poza bezpośrednim sąsiedztwem wiązki protonowej. Dokonano tego wykonując serię pomiarów aktywacyjnych w hali cyklotronu, w których stwierdzono obecność oraz wyznaczono aktywność wielu różnych izotopów wyprodukowanych w próbkach miedzi, stali, aluminium oraz betonu, poddanych uprzednio ekspozycji na strumienie wtórnych neutronów w hali akceleratora. Pomiary tła w hali doświadczalnej CCB wykazały obecność kilku sztucznie wyprodukowanych izotopów promieniotwórczych, jednakże ich ilość była relatywnie niewielka. Stwierdzono również występowanie wzrostów mocy dawki promieniowania gamma i neutronowego wewnątrz hali. Były one każdorazowo większe w przypadkach, gdy wiązkę protonów kierowano na halę radioterapii oka, niż gdy wykorzystywaną ją w samej hali doświadczalnej. Na zewnątrz budynku CCB - IFJ PAN nie stwierdzono obecności żadnych izotopów promieniotwórczych poza naturalnie występującymi. Na podstawie analizy wyników zebranych podczas realizacji niniejszej pracy, stwierdzono, iż zjawisko wzbudzania promieniotwórczości jest procesem, który ma miejsce w budynku CCB - IFJ PAN i odgrywa niepoślednią rolę w aspekcie prowadzenia ochrony radiologicznej na jego terenie. Uzyskane wyniki wykazały, że największą zawartością sztucznie wygenerowanych izotopów promieniotwórczych odznaczały się elementy, które mają bezpośredni kontakt z wiązką protonów w trakcie działania cyklotronu. Niepomijalny udział w generowaniu nowych izotopów promieniotwórczych, również w miejscach znajdujących się poza bezpośrednim sąsiedztwem wiązki protonów, ma także wtórne promieniowanie neutronowe. W przypadku większości badanych materiałów, główny wkład w ich całkowitą aktywność w początkowym okresie, następującym bezpośrednio po zakończeniu ich naświetlania, mają izotopy krótkożyciowe. W szczególności uwidacznia się to dla lekkich materiałów, składających się z atomów wodoru, węgla i tlenu. Wraz z upływem czasu dominować zaczynają izotopy o relatywnie długim okresie półrozpadu, które mogą się kumulować w niektórych materiałach nawet przez kilka – kilkadziesiąt lat i mieć istotne znaczenie pod kątem ochrony radiologicznej w dłuższej perspektywie czasowej.Item Wyznaczanie współczynnika emanacji toronu i badanie wpływu różnych czynników na jego wartość(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2020) Danyłec, Karolina; Kozak, Krzysztof; Mazur, Jadwiga; Kozłowska, Beata; Nguyen, Dinh ChauRadon (222Rn) pochodzący z szeregu rozpadu uranu (238U) i toron (220Rn) pochodzący z szeregu rozpadu toru (232Th) są naturalnie występującymi w środowisku izotopami radonu. Oba te gazy zaliczane są do czynników kancerogennych, dlatego istotne jest badanie procesów uwalniania się tych izotopów z gruntu do atmosfery. Pierwszym elementem tego mechanizmu jest proces emanacji, czyli uwalnianie się atomów toronu / radonu z ziaren gleby czy skał do przestrzeni międzyziarnowej. Zjawisko emanacji opisywane jest poprzez współczynnik emanacji, czyli stosunek ilości atomów radonu / toronu, które wydostały się z ziarna, do wszystkich atomów radonu / toronu powstałych w ziarnie. Praca dotyczy badania zjawiska emanacji toronu. Przedstawiona została technika pomiarowa pozwalająca określić współczynnik emanacji toronu z różnych materiałów, a także wyniki badania zależności tego współczynnika od różnych parametrów próbki. Istnieje wiele technik pomiarowych pozwalających określić współczynnik emanacji radonu (222Rn), lecz tylko kilka umożliwiających określenie współczynnika emanacji toronu (220Rn). Celem pracy było określenie współczynnika emanacji toronu (220Rn) oraz zbadanie jego zależności od wybranych parametrów badanych próbek z zastosowaniem nowej techniki pomiarowej tzw. „powder sandwich”. Metoda ta została zaproponowana przez S. D. Kanse i przystosowana w ramach pracy doktorskiej do aparatury pomiarowej będącej na wyposażeniu Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie (LER IFJ PAN). W zastosowanej technice pomiarowej badane próbki miały bardzo małą masę i w związku z tym małą grubość. Zastosowana technika pomiarowa z wymuszonym przepływem powietrza przez cienką próbkę pozwoliła na zarejestrowanie w mierniku większości uwolnionych w procesie emanacji do przestrzeni międzyziarnowej atomów toronu. Detektor rejestruje cząstki alfa emitowane w trakcie rozpadu toronu w komorze miernika i na tej podstawie można określić stężenie toronu. Dla sprawdzenia uniwersalności zastosowanej techniki pomiarowej i porównania wyników wykorzystano trzy różne mierniki stężenia toronu: AlphaGUARD DF2000 (Bertin Technologies SAS, Francja), EQF3220 (SARAD GmbH, Niemcy) i RAD7 (DURRIDGE Company, Inc., USA). Urządzenia te różniły się rodzajem detektora, objętością czynną miernika, wartością szybkości przepływu, stosowanym czasem pomiaru, a przede wszystkim metodą wyznaczania stężenia toronu. Pozwoliło to na udoskonalenie techniki „powder sandwich”. W ramach pracy został określony współczynnik emanacji toronu dla różnych materiałów. Zbadano też zależność współczynnika emanacji toronu od wilgotności próbki oraz wielkości ziaren.