Browsing by Author "Mietelski, Jerzy Wojciech"
Results Per Page
Sort Options
Item Metodyka otrzymywania, wydzielania i kontroli jakości izotopów promieniotwórczych wytwarzanych w cyklotronach w IFJ PAN(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2010) Bartyzel, Mirosław; Mietelski, Jerzy Wojciech; Misiak, Ryszard; Ochab, Ewa; Petelenz, Barbara; Szałkowski, Mirosław; Wąs, Bogdan; Zagrodzki, PawełThe presented report summarizes the long-term experience of a group of radiochemists from the Institute of Nuclear Physics, who have been involved in production, separation and quality control of radioactive nuclides arising in reactions of stable nuclei with charged particles accelerated in a cyclotron. The first part of the report says about possible applications of radionuclides, shows ways of target preparation, outlines methods of separation of radioactive products, gives the criteria for quality control, and describes briefly measurement methods. The second part contains monographs of the main radionuclides with which the group was dealing. An extra chapter is devoted to the assessment of internal doses delivered by the nuclides of interest, if administered to the patient’s organism.Item Ocena czystości radioizotopowej 226Th powstającego z rozpadu 230U dla celów terapii TAT(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2015) Misiak, Ryszard; Bartyzel, Mirosław; Wąs, Bogdan; Mietelski, Jerzy Wojciech; Sulikowski, Jacek; Pyzioł, WojciechGenerator izotopowy 230U/226Th jest nowym obiecującym systemem do zastosowania w celowanej wewnętrznej alfa terapii (TAT) nowotworów. 230U powstaje z rozpadu β-230Pa. 230Pa otrzymywano w cyklotronie AIC-144 poprzez aktywację protonami o energii 30 MeV tarczy 232Th o naturalnym składzie izotopowym według reakcji 232Th(p, 3n)230Pa. Przeprowadzono badania nad oceną czystości radioizotopowej 226Th,potencjalnego radioizotopu terapeutycznego, otrzymanego metodą chromatografii jonowymiennej z wykorzystaniem żywic Dowex 50X8 i Dowex 1X8.W widmach promieniowania α zmierzonych źródeł radioizotopu 226Th po jego całkowitym rozpadzie promieniotwórczym nie stwierdzono obecności długożyciowych radioizotopów 230Th i 232Th.Item Ocena skażeń radioaktywnych i dawek dla wybranych elementów ekosystemów Antarktyki(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Szufa, Katarzyna; Mietelski, Jerzy Wojciech; Brudecki, Kamil; Strumińska-Parulska, Dagmara; Michalik, BogusławRozprawa prezentuje wyniki badań nad promieniotwórczością sztuczną (137Cs, 90Sr 238,239+240Pu, 241Am) i naturalną (: 40K, 230,232Th, 234,238U) w Antarktyce. Przeanalizowano 59 prób ze środowiska morskiego (kości, pióra, tkanki miękkie i skorupy jaj ptaków; kości, skóra, futro ssaków; muszle i tkanki miękkie mięczaka; ryby; algi) oraz 52 ze środowiska lądowego (mchy, porosty, trawa, gleba). Najistotniejszym wynikiem przedstawionym w pracy jest to, że średnie stosunki aktywności 238Pu/239+240Pu oraz stosunki masowe 240Pu/239Pu wyraźnie (istotnie statystycznie) różnią się między ekosystemem lądowym i morskim. Ekosystem morski charakteryzuje stosunkiem aktywności 0,102 i stosunkiem masowym 0,20, a ekosystem lądowy odpowiednio: 0,158 i 0,17. Wyniki 240Pu/239Pu i 238Pu/239+240Pu ekosystemie lądowym są zbieżne z danymi charakterystycznymi dla globalnego opadu promieniotwórczego. W ekosystemie morskim zauważa się wpływ źródeł o innym plutonowym stosunku izotopowym. Stosunek 137Cs/239+240Pu w środowisku lądowym jest zaniżony w stosunku do globalnego opadu radioaktywnego (w środowisku morskim nie wyznaczono tego parametru z powodu zbyt małej liczby wyników powyżej limitu detekcji), podobnie zaniżony jest stosunek 90Sr/239+240Pu na lądzie, ale także w próbach morskich. Natomiast 241Am/239+240Pu w obu środowiskach zachował wartość charakterystyczną dla globalnego opadu. Otrzymane wyniki pozwoliły przeprowadzić ocenę narażenia radiologicznego od sztucznej promieniotwórczości w ekosystemach Antarktyki. Maksymalna uzyskana całkowita wewnętrzna dawka roczna nie przekracza 400 μGy. Na podstawie tych analiz udało się wytypować gatunek wskaźnikowy: petrela śnieżnego (Pagodroma nivea).Item Raport z pomiarów aktywności naturalnych substancji radioaktywnych w próbkach soli z kopalni miedzi w Sieroszowicach(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2005) Mietelski, Jerzy Wojciech; Tomankiewicz, Ewa; Grabowska, SylwiaPresented are results of natural activity concentration in rock salt of Siroszowice mine. Measurements were done by means of low background gamma spectrometry and alpha spectrometry preceded by radiochemical procedure. The method of radiochemical analyses is presented in details. The activity of 40K was found to be 2.1±0.3 Bq/kg, 238U range from 0.10±0.02 Bq/kg to 0.40±0.06 Bq/kg and that for 232Th range from 0.03±0.02 Bq/kg to 0.11±0.02 Bq/kg. It seem that the other radionuclides from series U and Th are most likely in equilibrium with their parents. Obtained results suggest a very low external dose rate within the mine.Item Spektrometria jądrowa i spektrometria mas w badaniach skażeń promieniotwórczych próbek biologicznych wybranych rejonów Arktyki Zachodniej(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2019) Cwanek, Anna; Mietelski, Jerzy Wojciech; Łokas, Edyta; Zaborska, Agata; Długosz-Lisiecka, Magdalena; Kozłowska, BeataDysertacja dotyczy oceny stanu radioaktywnej kontaminacji w tundrze strefy przybrzeżnej południowo-zachodniej Grenlandii, Arktyki Kanadyjskiej i Alaski. Materiał badawczy stanowiło 109 próbek różnych gatunków porostów i mchów pobranych z 14 stanowisk w trakcie dwóch ekspedycji naukowych w 2012 i 2013 r. Zastosowanie radiochemicznych procedur wraz z metodami spektrometrii jądrowej pozwoliło na obliczenie stężenia aktywności następujących sztucznych i naturalnych radionuklidów: 90Sr, 134, 137Cs, 230, 232Th, 234, 238U, 238, 239+240Pu i 241Am. Niemniej ważnym etapem było ustalenie typowych stosunków izotopowych, takich jak: 134Cs/137Cs, 137Cs/90Sr, 238Pu/239+240Pu, 241Am/239+240Pu, 239+240Pu/137Cs, 239+240Pu/90Sr, 230Th/232Th, 234U/238U oraz 232Th/238U. Dodatkowo dla 60 próbek wykonano pomiary za pomocą spektrometru mas, ICP MS, w celu wyznaczenia stosunku mas 240Pu/239Pu. Uzyskane szerokie spektrum danych umożliwiło zrealizowanie celów rozprawy doktorskiej. Stwierdzono, że zanieczyszczenie materiału badawczego spowodowane przez radionuklidy antropogeniczne było stosunkowo niskie, przy czym maksymalne wartości stężenia aktywności były następujące: 78,7 ± 4,0 Bq/kg dla 90Sr, 25,3 ± 5,4 Bq/kg dla 134Cs, 293 ± 27 Bq/kg w przypadku 137Cs, 7,46 ± 0,33 Bq /kg dla 239+240Pu, 0,268 ± 0,019 Bq/kg dla 238Pu i 2,95 ± 0,19 Bq/kg 241Am. Zaobserwowano także występowanie naturalnych izotopów toru i uranu w całym badanym obszarze, a najwyższe wartości stężenia aktywności wyniosły: 15,33 ± 0,53 Bq/kg dla 230Th, 25,1 ± 1,2 Bq/kg dla 232Th, 22,5 ± 3,3 Bq/kg dla 234U i 21,5 ± 2,1 Bq/kg dla 238U. Analiza stosunków izotopowych wykazała dominujący wpływ globalnego opadu promieniotwórczego (traktowanego łącznie z tzw. katastrofą SNAP 9A) na obecność izotopów plutonu i 241Am w tundrze zachodniej Arktyki. Ponieważ w materiale badawczym z Alaski zaobserwowano ślady 134Cs i jednocześnie otrzymano sygnaturę izotopową typową dla opadu z Fukushimy, stwierdzono, że kontaminacja radiocezem na Alasce jest przede wszystkim efektem awarii tej elektrowni jądrowej. Wyniki analiz uzyskanych w kanadyjskiej części Arktyki pokazały, że testy broni jądrowej były głównymi źródłami 137Cs i 90Sr w północno-zachodniej części regionu, lecz w części północno-wschodniej najprawdopodobniej zamanifestował się wpływ skażeń uwolnionych w wyniku spłonięcia satelity Kosmos-954. Na Grenlandii pochodzenie 137Cs było ewidentnie związane z koegzystencją opadu globalnego i czarnobylskiego, podczas gdy występowanie 90Sr związane było tylko z tym pierwszym. Ponadto zaobserwowano kilka przypadków świadczących o wymywaniu strontu i cezu z porostów i mchów. Analiza radioaktywności naturalnej pozwoliła stwierdzić wyższą zawartość uranu względem toru w Arktyce Kanadyjskiej niż na Grenlandii. Co więcej, sucha depozycja zdaje się być dominującym źródłem uranu w kanadyjskiej Arktyce, podczas gdy w tundrze grenlandzkiej uchwycono marygeniczną sygnaturę tych izotopów. Generalnie nie wykryto TENORMu w materiale badawczym. Na podstawie analizy właściwościami radiokumulacyjnych zaobserowano wyższą zawartość każdego badanego typu nuklidu w mchach niż w porostach. Możliwym było uszeregowanie uzyskanych dysproporcji zawartości izotopów między porostami i mchami w następującej kolejności: 90Sr << 137Cs, 230, 232Th, 241Am < 234, 238U, 239+240Pu, przy czym różnice te okazały się być istotne i silnie istotne statystycznie.Item Spektrometria jądrowa w badaniu biodęstopności radionuklidów z "gorących cząstek typu paliwowego" w środowisku leśnym(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2003) Mietelski, Jerzy WojciechGłównym celem omawianych w pracy badań, prowadzonych w latach 1994-2003, było możliwie szerokie rozpoznanie zróżnicowania depozycji i skali włączenia w obieg mikroelementów wybranych składników opadu czarnobylskiego, związanych z drobno zdyspergowanym paliwem jądrowym, zwanym „gorącymi cząstkami typu paliwowego”. Najbardziej charakterystycznymi radionuklidami dla tej frakcji opadu były izotopy plutonu i inne transuranowce takie jak izotopy kiuru i ameryku [Broda i inni, 1989] oraz 90 Sr. Uwaga autora koncentrowała się głównie, choć nie wyłącznie, na tych radionuklidach. Początkowo, w latach 1994-1997 prace dotyczyły próby rekonstrukcji depozycji na terenie Polski izotopów: 238 Pu, 239 Pu, 240 Pu, 241 Pu, 241 Am i 90 Sr. Badania te były naturalną kontynuacją i uzupełnieniem wcześniejszych prac nad zróżnicowaniem opadu czarnobylskiego pierwiastków gamma-promieniotwórczych, przedstawionych w pracy doktorskiej autora [Mietelski, 1994]. Poznanie zróżnicowania geograficznego opadu stanowiło etap przygotowawczy dla zasadniczych, późniejszych badań prowadzonych w latach 1997-2002. Dotyczyły one przenikania wymienionych radionuklidów do różnych elementów ekosystemu w środowisku leśnym. Po kilkunastu latach od wystąpienia opadu czarnobylskiego, przebywające w środowisku „gorące cząstki” mogły ulec częściowemu lub całkowitemu rozpuszczeniu. Istniało uzasadnione przypuszczenie, że zawarte w nich radionuklidy mogły przedostawać się do różnych elementów środowiska. Przez tytułową „biodostępność” rozumie się właśnie zdolność badanych radionuklidów do przenikania do organizmów żywych. Izotopy plutonu, 241 Am i 90 Sr znajdowały się w środowisku już przed katastrofą czarnobylską, jako pozostałość globalnego opadu promieniotwórczego po atmosferycznych testach broni jądrowej. Rozróżnienie frakcji czarnobylskiej i globalnego opadu stanowiło nieodzowną część badań. Przedstawione w pracy badania prowadzono w Laboratorium Badań Skażeń Radioaktywnych Środowiska (LBSRŚ) Zakładu Fizykochemii Jądrowej IFJ w ramach działalności statutowej i dwóch projektów badawczych KBN kierowanych przez autora: „Izotopy plutonu, ameryku, strontu, europu i kiuru w kościach dzikich roślinożernych zwierząt” (nr. 6P04G 09014, realizowany w latach 1998- 2000, oceniony przez KBN na „bardzo dobrze”) oraz „Bioindykacja skażeń radioaktywnych, głównie: 90 Sr, 241 Am oraz izotopami plutonu, z wykorzystaniem owadów i roślin oraz innych elementów ekosystemów semi-naturalnych ” (nr. 6P04G 07520, realizowany w latach 2001-2003, jeszcze nie oceniony). Omawiane wyniki były w większości przedmiotem publikacji, wymienionych w niniejszej pracy wśród pozycji literaturowych. Interdyscyplinarność prowadzonych badań wymagała współpracy głównie z biologami i leśnikami z Akademii Rolniczej w Krakowie. Dzięki temu uzyskiwano próbki właściwie pobrane oraz określone zgodnie z aktualna terminologią stosowaną w naukach leśnych, a w przypadku organizmów żywych poprawnie oznaczone gatunkowo. Współpracowano również z innymi zespołami badającymi radioaktywność środowiska, głównie z Zakładem Biofizyki Akademii Medycznej w Białymstoku. Pomiary, których realizacja nie była w danym momencie możliwa w IFJ wykonano we współpracy w innymi ośrodkami: Uniwersytetem Północnej Arizony w Flagstaff (USA), Instytutem Fizyki UŚ w Katowicach oraz Instytutem Technik Jądrowych Politechniki Budapeszteńskiej. Z ostatnim z wymienionych ośrodków współpracowano też w zakresie rozwoju stosowanych metod radiochemicznych. Zasadniczo posługiwano się metodami radiochemicznymi opracowanymi w Laboratorium Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (IAEA) w Seibersdorfie (Austria), gdzie autor odbył staż naukowy w 1991 roku. W pierwszej części pracy przedstawiono w zarysie zagadnienia związane z depozycją „gorących cząstek”, scharakteryzowano podstawowe własności plutonu, ameryku i 90 Sr oraz omówione elementy radioekologii. W drugiej części zaprezentowano instrumentalne techniki pomiarowe współczesnej, wysokorozdzielczej stosowanej spektrometrii jądrowej: półprzewodnikową spektrometrię promieniowania alfa, spektrometrię promieniowania beta wykorzystującą ciekłe scyntylatory oraz półprzewodnikową spektrometrię promieniowania gamma. Zaprezentowano spektrometr promieniowania gamma z osłoną czynną skonstruowany w IFJ przy współudziale autora. Oprócz typowych metod przedstawiono metody uzupełniające wykorzystujące takie zjawiska jak efekt Czerenkowa lub promieniowanie hamowania (bremsstrahlung). Zaprezentowano również w zarysie spektrometrię masową i jej zastosowanie w badaniach radioekologicznych oraz zasygnalizowano wzrastające znaczenie w badaniach środowiska tej techniki. Omówienie to w założeniu miało wykraczać ponad niezbędne, z punktu widzenia metodologicznego, przedstawienie zastosowanych w później omawianych badaniach metod pomiarowych. Intencją autora było ich szersze zaprezentowanie metod jądrowych w aspekcie ich zastosowań do badań środowiskowych, na przykładzie rozwiązań przyjętych w LBSRŚ (IFJ). Poszerzonego omówienia tych metod dokonano z myślą o dydaktycznym przesłaniu niniejszej pracy, dla uzupełnienia dostępnej już na rynku wydawniczym literatury przedmiotu [Hrynkiewicz i Rokita, 1999]. W trzeciej, najobszerniejszej części pracy przedstawiono wyniki badań własnych prowadzonych głównie w ramach wspomnianych powyżej projektów badawczych. Z myślą o walorach dydaktycznych pracy przygotowano uzupełniający ją dwuczęściowy Aneks. Zaprezentowano w nim opis opracowanych przez autora programów komputerowych służących do analiz widm promieniowania gamma (PIMP) i alfa (ALF) oraz szczegółowo przedstawiono zastosowane metody radiochemicznego oczyszczania, wydzielania i zatężania poszukiwanych radionuklidów. Dla uproszczenia terminologii w całej pracy przez aktywność rozumie się stężenie aktywności (lub jako synonim: zawartość) wyrażone w Bq/kg suchej masy (s.m.), z wyjątkiem miejsc, gdzie wyraźnie określono to w inny sposób. Przedmiot pracy dotyczy skutków pewnych działań rodzaju ludzkiego, stąd motto....