"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6535
ETF6535 "Uute analüüsimeetodite arendamine keskkonnakiirguse rakendustes (1.01.2005−31.12.2009)", Madis Kiisk, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6535
Uute analüüsimeetodite arendamine keskkonnakiirguse rakendustes
Development of New Analysis Methods in Environmental Radiation Applications
1.01.2005
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP265 Pooljuhtide füüsika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)50,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB460 Füüsiline antropoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt50,0
PerioodSumma
01.01.2005−31.12.2005117 647,06 EEK (7 519,02 EUR)
01.01.2006−31.12.2006120 000,00 EEK (7 669,40 EUR)
01.01.2007−31.12.2007120 000,00 EEK (7 669,40 EUR)
01.01.2008−31.12.20080,00 EEK (0,00 EUR)
01.01.2009−31.12.2009117 158,00 EEK (7 487,76 EUR)
30 345,58 EUR

Tähtsamad kiirgusdoosi tekitajad on 14C, 137C, 90Sr, transsuraanid, samuti peamiselt loodusliku päritoluga 232Th, 238U perekondade nukliidid. Järjest enam kasvab käesoleval ajal tehislike radionukliidide kõrval looduslike ja tehnogeensete radionukliidide osatähtsus kiirgusdoosi hinnangutes, kuna enamiku looduslike radionukliidide eluead ja doosikoefitsiendid ületavad tehislike, tuumategevusest põhjustatud nukliidide väärtusi. Keskkonna kiirguskaitse ja kiirgusdoosi uuringutes on TÜ FI tuumaspektroskoopia laboril pikaajalised kogemused. Varasemates uuringutes, osa neist ETF poolt toetatud, kus on uuritud tuumarelvakatsetuste 137Cs ja Tšernobõli päritolu 134Cs ja 137Cs nukliide geograafilist jaotust ning seotud ja mitteseotud looduslike ja tehnogeensete 210Pb, samuti ka teiste looduslike 232Th ja 238U ridade nukliidide sügavusjaotust pinnases, on proove võetud peamiselt muldadest ja atmosfäärist. Käesolev projekt püüab avardada proovitüüpide skaalat, mis ühtlasi võimaldaks ka kvantitatiivset muutust eesti radionukliidide keskkonnamõju ja kiirgusdooside hindamisel. Võimaldades täpsemaid algandmeid kindlustame me ka täpsemad radionukliidide migratsiooni ja leviku mudelid, samas toimub ka täpsem mudelite kontroll. Näiteks turbaproovides on võimalik kombineerida beeta-kiirgava 14C mõõtmised (sügavusprofiili dateeringuteks) gamma-kiirgavate 232Th ja 238U ridade nukliidide mõõtmistega. Veekogu setted võimaldavad 137Cs ja 210Pb määramist. Lisaväärtusena avardab see ühtlasi võimalike rakenduste ringi. Kasutades selliseid häid akumulaatoreid, võimaldaks 210Pb dateeringut kuni 150 aasta taha, seega eel-industriaalsesse ajajärku ja 14C dateeringut maksimaalse ulatusega 50 000 a. taha, seda vastavalt setetes ja turbas Projekti põhieesmärgiks on Eestis leiduvate tehnogeensete ja looduslike radionukliidide kontsentratsioonide määramine ning selle keskkonnamõju ja dooside hindamine. Kitsamalt võib projekti eesmärgid üles loetleda järgnevalt: arendada välja siseveekogude sette- ja turbaproovide analüüsimetoodika gammaspektromeetrilisteks mõõtmisteks; arendada välja turbaproovide ettevalmistamismetoodika kiirendi mass-spektromeetriliseks analüüsiks kombineeritud mõõtmistes; sette- ja turbaproovide analüüside teostamine nii gammaspektromeetriliselt, kui ka 14C analüüs kasutades kiirendi mass-spektromeetriat või vedelik-sintsillatsiooni loendurit. 14C analüüs on kavandatud koostöös Lundi Ülikooli Tuumafüüsika osakonnaga, mille jaoks on vastavasisuline koostööprojekti granditaotlus partnerite poolt Rootsis juba tehtud.
Important nuclides for formation of radiation dose are 14C, 137C, 90Sr, transuranic radionuclides, also 232Th, 238U nuclide families with mainly natural origin. Besides artificial radinuclides, increasincly is gaining the importance of natural and technologically enhanced radionuclides in the estimations of radiation dose, since the half live and dose coefficients for majority of natural radionuclides extend artificial nuclides, created by various nuclear activities. The nuclear spectroscopy lab in Institute of Physics in University of Tartu has long experience in environmental protection and radiation dose research. In previous research projects, partly supported by Estonian Science foundation, the research has been concentrated for studies of geographical distribution of 137Cs and 134Cs originating from the nuclear weapon tests and the Chernobyl accident, also for depth profiles studies of unsupported and supported 210Pb including other radionuclides from the natural decay series. Those studies have mainly being concentrated to soil and atmospheric samples. Current project has intended to enlarge the scale of sample types in our studies, which would also provide a basis for a quantitative change in the estimations of environmental impact and radiation dose. Providing better primary data we insure better models of radionuclides migration and distribution, as well providing at the same time better verification of these models. For example, beta-emitting 14C can be measured for depth profile analysis combined with 232Th and 238U series nuclides in peat samples. 137Cs and can be analysed in the sediments of Inland water bodies. Moreover, new applications may follow as a surplus value. These well known accumulators can be dated by 210Pb in sediments, which spans up to 150 years behind from today to pre-industrial era and 14C can be used for dating 50 000 y. in peat samples behind from now. The main objectives of the project are to determine the concentrations of natural and technologically enhanced radionuclides, its environmental impacts and dose estimations in the Estonian environment. More precisely: to develop the analysis methods for sediment and peat samples using gamma spectrometry as an analysis tool; to develop peat samples preparation methods for Accelerator Mass-Spectrometry (AMS) analysis in combined measurements; to perform the sediment and peat analysis using gamma-spectrometry and as well as AMS or Liquid Scintillation Counter for 14C nuclides. 14C analysis has been planned in co-operation with the AMS group at the Nuclear Physics department in Lund University, who have already submitted pertinent grant proposal in Sweden.