Jaderná chemie na ČVUT v Praze po zavedení strukturovaného studia a zřízení CRRC

Jaderná chemie na ČVUT v Praze po zavedení strukturovaného studia a zřízení CRRC Jan John

Historie V nedávné minulosti dvě události: 2003 zřízení Centra pro radiochemii a radiační chemii CRRC 2003/2004 přechod na strukturované studium Zásadní vliv na výuku i výzkumnou činnost.

CRRC Cíle vytvořit špičkové pracoviště, které se zapojí do dalšího rozvoje radiochemie a radiační chemie udržet kontinuitu a zajistit další rozvoj výzkumu a vývoje v oblasti činnosti centra vytvořit podmínky pro realizaci tvůrčích záměrů významných vědeckých osobností z řad KJCH FJFI přijmout několik čerstvých Ph.D jaderné chemie výchova nové generace pracovníků nastartovat výzkum v oblastech dosud na KJCH nepěstovaných (zapojení externích odborníků)

CRRC Vývoj Založeno: 1. leden 2003 Zahájení činnosti: červen 2003 rozpočet: 1.6 MKč 3.7 přepočtené osoby 2004 rozpočet: 5.1 MKč 7.4 přepočtené osoby (5.4 výzkum) 2005 rozpočet: 14.3 MKč (8.5 MKč výzkum) 10.0 přepočtených osob (21 fyzických, 6.1 výzkum, 3.9 výuka )

CRRC Rada Prof. Ing. Jiří Hála, CSc., Masarykova universita Brno Doc. Ing. Věra Křížová, DrSc., VŠCHT Praha Doc. RNDr. Ladislav Lešetický, CSc., PřF UK Praha Doc. Ing. Karel Štamberg, CSc., FJFI ČVUT Praha Ing. Zdeněk Řanda, DrSc., ÚJF AV ČR, Řež u Prahy Ing. Bohumil Bartoníček, CSc., ÚJV a.s., Řež u Prahy Ing. Alois Motl, CSc., FJFI ČVUT Praha

CRRC Realita Pracovníci Většina pracovníků CRRC i KJCH má úvazek rozdělen mezi obě instituce Sídlo V části prostor KJCH společné užívání laboratoří v kontrolovaném pásmu Výuka Pracovníci CRRC se podílejí na výuce v rámci svých částečných úvazků na KJCH Výzkum Témata CRRC vycházejí z tradičních témat KJCH, projekty řešeny ve spolupráci (formální i neformální) Rozvoj Snaha o rozšíření výuky chemie na ČVUT Votočkův chemický ústav Vybudována nová společná laboratoř TRLFS Druhá etapa modernizace radiochemických laboratoří.

CRRC SWOT Zápory Nepřiměřená administrativa (téměř na úrovni fakulty) Oslabení výzkumné činnosti na KJCH Klady Zdroj mimonormativních prostředků cca 2 2,5 MKč/rok Přijetí 4 nových mladých pracovníků na vědecko-pedagogické pozice Udržení aktivních seniorů na většinový úvazek Příležitosti Výrazné zviditelnění oboru v rámci ČVUT Společné rozvojové projekty CRRC a KJCH (2 org. jednotky ČVUT!) Hrozby Mimonormativní financování končí v polovině roku 2007 Rozpočtový vzorec ČVUT neumožňuje získání dostatečných prostředků na základě vědeckých výkonů

Strukturované studium: Bakalářský program Magisterský program Doktorský program VÝUKA Strategie přechodu na strukturované studium: Původní 1. 3. ročník = bakalářský program Původní (3.)4. 5. ročník = magisterský program (původní 3. ročník = 1. ročník mag. programu, jehož absolvování se předepisuje pouze příchozím bakalářům bez základů JCH)

Výuka Bakalářský program Bakalář JCH ve světě velmi neobvyklý stud. program Chemické (i ostatní základní) předměty jako běžný bakalář chemie + Základy jaderné fyziky Jaderná chemie 1 a 2 (2 + 1 z, zk; 2 + 2 z, zk) Detekce a dozimetrie ionizujícího záření (3 + 0) Základy konstrukce a funkce jaderných elektráren Metoda Monte Carlo v radiační fyzice (volitelná) Žádná praktika se zdroji ionizujícího záření!

Výuka Bakalářský program (2) Základní problém: na ČVUT neexistuje výuka chemie jako takové chybí rezervoár chemiků (přijímání do 1. ročníku přímo na JCH) výuka základních chemických disciplin ve spolupráci s (na) PřF KU Specifické problémy: Bakalářská práce žádná zkušenost s prací se ZIZ rozsah pouze 0 + 4 z; 0 + 6 z lepší rešeršní práce / horší výzkumný úkol Náročnost a průchodnost studia Náročnost studia se spíše zvýšila Většina studentů za 3 roky nestačí bakalářský program dokončit problémy s kredity při prodloužení studia Rozpor s cíly zavádění strukturovaného studia!

Výuka Magisterský program Studijní obor Jaderně chemické inženýrství Tříletý, 1. ročník pouze pro absolventy nejaderné chemie. Tři zaměření: Aplikovaná jaderná chemie Chemie životního prostředí Jaderná chemie v biologii a medicíně nově od 2006/2007 Základ společný, rozdíly zejména ve volitelných předmětech. Problémy: malý počet studentů neprojevuje se (zatím) zvýšená mobilita studentů

Výuka Magisterský program (2) Společný základ: 2. ročník Předměty povinné: Separační metody v jaderné chemii 1 Radiochemie stop Radiační chemie Chemie a radiační hygiena prostředí Praktikum z radiochemie 1 a 2 Praxe, Exkurze 2 Výzkumný úkol 1, 2 Předměty volitelné: Chemie radioaktivních prvků 3. ročník Předměty povinné: Seminář 1 a 2 Diplomová práce

Výuka Magisterský program (3) Aplikovaná jaderná chemie 2. ročník Předměty povinné: Technologie palivového cyklu JE Radioanalytické metody Aplikace radionuklidů 1 Předměty volitelné: Separační metody v jaderné chemii 2 Instrumentální metody 2 Chemie provozu JE Transportní procesy Aplikace radiačních metod Radiační metody v biologii a medicině Chemie radioaktivních prvků Kvantová fyzika 3. ročník Předměty volitelné: Aplikace radionuklidů 2 Izotopy a reakční mechanismy Technologie jaderných materiálů Příprava radionuklidů Značené sloučeniny

Výuka Magisterský program (4) Chemie životního prostředí 2. ročník 3. ročník Předměty povinné: Technologie palivového cyklu JE Radioanalytické metody Ochrana životního prostředí Předměty volitelné: Instrumentální metody 2 Radiobiologie Chemie provozu JE Chemie radioaktivních prvků Modelování migračních procesů v životním prostředí Průmyslová toxikologie Radiační ochrana Hydrologie a pedologie Předměty volitelné: Analytika odpadů Hydrochemie Stanovení radionuklidů v životním prostředí Technologie zpracování odpadů Výpočetní simulace biogeosférických procesů

Výuka Magisterský program (5) Jaderná chemie v biologii a medicíně 2. ročník Předměty povinné: Imunochemie Radiační metody v biologii a medicině Radiofarmaka Předměty volitelné: Radioanalytické metody Základy biologie, anatomie a fyziologie člověka 1, 2 Radiobiologie Radiační ochrana Biochemie a farmakologie Chemie radioaktivních prvků Modelování migračních procesů v životním prostředí Průmyslová toxikologie Separační metody v jaderné chemii 2 Radiofarmaka 3. ročník Předměty volitelné: Izotopy a reakční mechanismy Příprava radionuklidů Značené sloučeniny Obecná farmakologie Imunopatologie Chemie léčiv

Výuka Doktorský program Studijní obor Jaderná chemie Individuální studijní plán 5 (4-6) odborných předmětů (zpravidla 2 + 0) Minimálně 1 světový jazyk (zpravidla A) Případné další volitelné předměty (nemusí končit zkouškou) Studie k Rozpravě o disertační práci Podmínkou absolvování státní doktorské zkoušky je absolvování Rozpravy. Nabídka předmětů: Veškeré odborné předměty z magisterského programu (příp. upravené na 2 + 0) Aplikace velkých zdrojů ionizujícího záření Biosyntézy značených sloučenin Instrumentální radioanalytické metody a jejich použití pro sledování znečištění životního prostředí Přednášky ze studijních programů VŠCHT a Karlovy univerzity

Výuka Doktorský program (2) Dvě základní varianty studia: Ing. (Mgr., RNDr.) jaderné chemie / radiochemie Volba převážně externích předmětů dle tématu práce Mgr. (Ing., RNDr.) ostatních chemických oborů Povinně předepsány základní odborné předměty Povinně předepsáno Praktikum z radiochemie 1 + 2 Případné doplnění vzdělání v oboru disertační práce samostudiem Pozitivum: Prakticky stejný počet doktorandů jako ostatních studentů hlavní zdroj rozpočtu z kapitoly výuka Funguje mobilita Nejčastější externí zájemci: Mgr. jaderné chemie z KU Praha Absolventi slovenských chemických VŠ

ROZVOJ Hlavní oblasti: Zavedení výuky chemie na ČVUT ( Votočkův chemický ústav ) Modernizace výuky jaderné chemie (zaměření Jaderná chemie v biologii a medicíně ) zahájení výuky 2006/2007 (viz výše v kapitole Výuka ) Účast na budování Institutu aplikovaných věd

Rozvoj (2) Votočkův chemický ústav Příprava vzniku nového chemického ústavu a zavedení výuky chemie na ČVUT Akreditační spisy programu Chemie v technických vědách, obory Stavební chemie Chemie anorganických materiálů Chemie životního prostředí Vybavena první část prostor v budově FBMI v Kladně. Projekt: 5 chem. laboratoří a 1-2 patra pro výuku chemie. Podklady pro zřízení Votočkova chemického ústavu (VCÚ) ČVUT. Vše za výrazné podpory minulého vedení ČVUT. Nové vedení ČVUT prioritou spolupráce s VŠCHT, VCÚ nebude.

Rozvoj (3) Institut aplikovaných věd Společné pracoviště AV ČR a ČVUT v Praze nová výzkumná základna pro společnou výchovu magistrů a zejména doktorandů v aplikovaných vědách. Čtyři základní obory, jedním z nich chemie Dvě z oblastí výzkumu v chemii (laserová chemie a radiační chemie) navrhovány pracovníky KJCH a CRRC (třetí chemie plazmatu navrhován pracovníky AV ČR) Koncept studijního oboru Chemie vysokých energií pro IAV, do konce letošního roku akreditační spis.

VÝZKUM čtyři oblasti: Studium chování radionuklidů v životním prostředí Vývoj pokročilých metod a materiálů pro zpracování radioaktivních odpadů Radiační chemie Vývoj radioanalytických metod využívajících nových separačních principů v rámci každé z nich několik témat.

TRLFS Laboratoř TRLFS TRLFS Time-Resolved Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy Laditelný OPO laser Vibrant 355 II Nd:YAG pulsní laser Brilliant, Rozšíření do UV oblasti Kyvetový prostor Monochromátor/spektrograf MS257 LOT- Oriel ICCD detekční hlava Andor DH720i-18F-03

TRLFS (2) TRLFS detekce a analýza speciace prvků vykazujících fluorescenci aktinoidy: U 6+, Cm 3+, Am 3+, Cf 3+, Es 3+, Bk 3+, Np 6+ lanthanoidy: Eu 3+, Tb 3+, Gd 3+, Dy 3+, Sm 3+, Ce 3+, Tm 3+, Nd 3+, Ho 3+, Er 3+, Yb 3+ kapalné, pevné vzorky, suspenze; anorg., org. prostředí identifikace různých komplexů, stanovení TD konstant výhody: neinvazivní metoda, vysoká selektivita, citlivost, rychlost, koncentrace < 10-6 M, dálkové měření (optická vlákna), a in-situ měření

TRLFS (3) TRLFS plány Studium komplexace uranu s huminovými látkami Studium vazby aktinoidů na povrchy pevné fáze Studium komplexace aktinoidů a lantanoidů s novými extrakčními a komplexotvornými činidly vyvíjenými pro použití v technologii Partitioning, respektive při provozních dekontaminacích v JE zařízeních

Chování radionuklidů v životním prostředí -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1) Modelování migrace radionuklidů v blízkém a vzdáleném okolí úložiště vyhořeného jaderného paliva - rozšíření popisu degradace matrice či konstrukčních prvků - doplnění modelu o vazbu úbytku sledovaného nuklidu v matrici na rozpustností a difúzním tokem řízený úbytek uranu - hledání kompromisu mezi popisem užívaným v PA a konceptuálními modely - demonstrována vhodnost použití systému PHREEQC na modelování migrace více složek popisem založeným na povrchové komplexaci

Chování radionuklidů v životním prostředí -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2) Laboratorní studium chování migrace radionuklidů v inženýrských bariérách - sorpce Cs a Sr na bentonitovou bariéru a zástupce produktů koroze kontejneru magnetit (experimenty a modelování pomocí modelů iontové výměny a povrchově-komplexačních modelů - charakterizace mechanismů sorpce pro jednotlivé přítomné formy Cs a Sr) - difúze 3 H a Cs v bentonitu (zdokonalení metodiky 1,0E-09 experimentů a matematického vyhodnocení) - studium vlivu stupně slisování bentonitu na difúzi tritia, chlóru a cesia - vyhodnocení: analytické řešení difúzní rovnice (time-lag metoda - TL) nahrazeno kompartmentovým modelem v prostředí GoldSim) - srovnání v řadě případů prokázalo významný vliv filtrů mezi bentonitem a roztokem Závislost D a a D e pro HTO a 36 Cl na kompaktizaci vzorku bentonitu dffusion coefficient, m 2 /s 1,0E-10 1,0E-11 1,0E-12 diffusion coefficient, m 2 /s 1,0E-09 1,0E-10 1,0E-11 1,0E-12 Da(TL) Da(AF) De(TL) De(AF) HTO 500 900 1300 1700 dry density, m 3 /kg Da(TL) Da(AR) De(TL) De(AR) 36 Cl 500 900 1300 1700 dry density, m 3 /kg

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj a testování pevných extrakčních činidel: 1,E+06 CMPO-PAN 1E+07 TRU-SPEC CMPO-PAN 1,E+05 1E+06 1E+05 Am U(VI) Pu(IV) D g (ml/g) 1,E+04 D g (ml/g) 1E+04 1E+03 1,E+03 1E+02 1,E+02 DMSO 10-5 M Eu HNO3 10-5 M Eu 241Am 233U 239Pu 0,01 0,1 1 10 [HNO 3 ] (mol/l) 1E+01 1E+00 0,01 0,1 1 10 [HNO 3 ] (mol/l) Srovnání naměřených experimentálních hmotnostních distribučních koeficientů D g pro Eu, Am, U a Pu a PEX CMPO PAN s literárními údaji pro sorbent TRU SPEC (tato práce: 0.1 M NaNO 3 + HNO 3, V/m = 250 ml/g, doba kontaktu 24 hod; TRU SPEC: 0.75M CMPO v TBP zakotveno na Amberchrom XAD-7)

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj a testování pevných extrakčních činidel: Dg / ml.g -1 1E+7 1E+6 1E+5 Pu DMDOHEMA-PAN(DMSO) Eu DMDOHEMA-PAN(DMSO) Am DMDOHEMA-PAN(DMSO) U DMDOHEMA-PAN(DMSO) D g / m L. g - 1 1 E + 7 1 E + 6 1 E + 5 D g m a x D g m a x O O H 3 C CH 3 N N H 17 C 8 C 8 H 17 O 1E+4 1 E + 4 C 6 H 13 1E+3 1 E + 3 1E+2 1 E + 2 1E+1 1E+0 0,001 0,01 0,1 1 10 [HNO3] / mol.l -1 1 E + 1 E u C O S A N - P A N ( D M S O ) A m C O S A N - P A N ( D M S O ) U C O S A N - P A N ( D M S O ) P u C O S A N - P A N ( D M S O ) N p C O S A N - P A N ( D M S O ) 1 E + 0 0, 0 0 1 0, 0 1 0, 1 1 1 0 [ H N O 3 ] / m o l. L - 1 Hmotnostní distribuční koeficienty D g pro Eu, Am, U, Np a Pu pro PEXy DMDOHEMA PAN(DMSO) a COSAN PAN (DMSO) (0.1 M NaNO 3 + HNO 3, V/m = 250 ml/g, doba kontaktu 20-24 hod)

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj a testování pevných extrakčních činidel: TODGA-PAN Eu break-through / % 100 80 60 40 0.01M HNO3 20 3M HNO3 qeu / mmol.g -1 0 0 10 20 30 40 50 Volume / BV Dynamická kapacita (0.001M Eu + 0.1 M NaNO 3 + 0.01M nebo 3M HNO 3, 2.9 respektive 4.6 BV/hr) 1E+1 1E+0 1E-1 1E-2 1E-3 1E-4 1E-5 1E-6 0.01M HNO3 3M HNO3 Langmuir fit Langmuir fit 1E-11 1E-10 1E-9 1E-8 1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 1E-1 c Eu / mol.l -1 Extrakční izoterma (0.1 M NaNO 3 + 0.01 nebo 3 M HNO 3,V/m = 250 ml/g, doba kontaktu 20 hod) Srovnání experimentálních praktických dynamických hmotnostních kapacit, Q(m), a experimentálních maximálních vysycení, Q max, s teoretickou kapacitou (za předpokladu vzniku komplexů 1 : 4) Závěry Experimentální extrakční izotermu v 3M HNO 3 lze dobře nafitovat Langmuirovou izotermou Všechny experimentálně stanovené kapacity se velmi dobře shodují s teoretickou kapacitou Mechanizmus extrakce europia čistou TODGA bez rozpouštědla inkorporovanou do PEXu je shodný s mechanizmem jeho kapalinové extrakce pomocí TODGA rozpuštěné v org. rozpouštědle V obou případech vznikají komplexy 1 : 4 (Eu : TODGA)

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj a testování pevných extrakčních činidel: C5BTBP-PAN Dg / ml.g -1 1E+4 1E+3 Eu BTBP-PAN [octanol] Am BTBP-PAN [octanol] Pu BTBP-PAN [octanol] U BTBP-PAN [octanol] 1E+2 1E+1 1E+0 D g min D g min 0,01 0,1 1 10 [HNO 3 ]/mol.l -1 (0.1 M NaNO 3 + HNO 3 [+ 10 5 M Eu při experimentech s Eu and Am], V/m = 250 ml/g, doba kontaktu 20 hod) Závěry v rozmezí koncentrací 0.5 3M HNO 3 je možná snadná separace Am od Eu (SF Am/Eu >80) Pu je koextrahováno s Am, U se neextrahuje PEX je stabilní i po 20 hod kontaktu s 3M HNO 3

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- B. Separace radionuklidů z RAO obsahujících komplex. látky : RD [%] 100 80 HCit 60 HOx 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 ph Z [%] 100 90 80 Ox 70 2- HOx - 60 H 2 Ox 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 ph Srovnání degradace (RD) kyseliny citronové (HCit) a šťavelové (HOx) při ozařování zářením γ se závislostí zastoupení jednotlivých forem (Z) kyseliny šťavelové na ph (absorbovaná dávka D = 10.9 kgy, 0.005 M HCit nebo 0.01 M HOx)

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- B. Separace radionuklidů z RAO obsahujících komplex. látky : Srovnání průnikových křivek cesia kolonou naplněnou sorbentem KNiFC PAN (experiment PFR5) a komerčním sorbentem Cs-Treat (experiment PFR2) (BV = 5 ml; PFR5: ph = 7 8, průměrná průtoková rychlost 21.7 BV/h, PFR2: ph = 2-2.5, průměrná průtoková rychlost 21.4 BV/hr.)

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C. Studium možností odstranění 137 Cs z půd: On-line aparatura

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C. Studium možností odstranění 137 Cs z půd: a a získané výsledky - 1 100 90 80 70 60 50 40 D(%) kolonka frita Bylo dosaženo: Separace 137 Cs = 98-100% za dobu 21,6 h při spotřebě energie 186 Wh/g. Byla potlačena tvorba sraženin spolu s dalšími efekty snižujícími účinnost Byl zjištěn a potvrzen významný vliv teploty 30 20 10 0 0 500 1000 t[min] 1500 Závislost množství uvolněného radiocesia D [%] na době elektrolýzy

Vývoj metod a materiálů pro zpracování RAO -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C. Studium možností odstranění 137 Cs z půd: a a získané výsledky - 2 100 90 80 D[%] %D zahřívání od 17,75 h imp/60s kolonka 10000 9000 8000 70 imp/60s-korr imp/60s 7000 60 6000 50 5000 40 4000 30 3000 20 2000 10 1000 t [h] 0 0 0 4 8 12 16 20 24 28 Závislost D[%] na době loužení při různých teplotách Závislost D[%] na době elektrolýzy v roztoku 1M H 2 SO 4 + 0,1M (NH 4 ) 2 SO 4

Radiační chemie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Radiační odstranění těžkých kovů z vodných roztoků / radiační dechlorace: Radiační redukce některých kovů Me x+ + xe - aq = Me0 (Pb, Co, Ni). Radiační dechlorace chlorovaných alifatických uhlovodíků. Vliv tuhých modifikátorů. Vliv přítomnosti komplexotvorných činidel. Výsledky: S komplexanty třeba větší dávky (desítky kgy pro Pb a Cd). Ni a Co obtížněji redukovatelné (70-100 kgy s vychytávačem) normovaná koncentrace 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 10 20 30 40 50 60 dávka (kgy) Pokles koncentrace iontů Co 2+ s dávkou záření (ozařováno urychlenými elektrony)

Radiační chemie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Radiační odstranění těžkých kovů z vodných roztoků: normovaná koncentrace % 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Radiační redukce olova (100 m g/l), bez vychytávače, porovnání průběhu redukce v závislost i na koncent raci oxidu m ěďného Cu2O, 0.125m g/m l Cu2O, 0.5m g/m l Cu2O, 0.75m g/m l Cu2O, 1m g/m l Cu2O, 1E-2M HCOOK st andard 1E-2M HCOOK Cu2O, 1E-2M HCOOK 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 Dávka (kgy)

Radiační chemie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Radiační koroze oceli ve vodě za anoxických podmínek: Motivace: Hypotéza - IZ může změnit redox potenciál a snížit ph uvnitř zavodněného kontejneru v úložišti ovlivnění koroze Iniciační projekt ČVUT. Srovnání radiační koroze v odvzdušněné a neodvzdušněné destilované a granitické vodě. První výsledky: Koncentrace a charakter korozních produktů závisí na D. 3,5 3 koncentrace [g/l] 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0-0,5 20 40 60 80 100 dávka [kgy] Fe 3+ Fe 2+ Fe Závislost koncentrace korozních produktů na dávce gama záření při teplotě 50 C

Vývoj radioanalytických metod -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj pevných extrahentů pro RNAA : 1. Testovány tři kompozitní materiály - Zn(DDC) 2 PAN (s diethyldithiokarbamidanem zinečnatým), C301-PAN (s dialkyldithiofosfinovou kyselinou - CYANEX 301) a A336-PAN (s chloridem trioktylmetylamonia Aliquat 336). 2. Vyvinuty a ověřeny 3 nové postupy RNAA 1,E+07 D g [ml.g -1 ] 1,E+06 1,E+05 1,E+04 1,E+03 1,E+02 Cd Cu Mo As Sb 1,E+01 0,01 0,1 1 10 c(h 2 SO 4 ) [mol.l -1 ] Hmotnostní distribuční koeficienty D g Cu, As, Mo, Cd a Sb v závislosti na koncentraci H 2 SO 4 na Zn(DDC) 2 -PAN (plná čára) a C301-PAN (přerušovaná čára)

Vývoj radioanalytických metod -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A. Vývoj pevných extrahentů pro RNAA - 2: Výsledky stanovení Cu, As, Mo, Cd a Sb v biologických referenčních materiálech postupy RNAA-1 (Zn(DDC) 2 -PAN) a RNAA-2 (C301-PAN), μg.g -1 v sušině Cu As Mo Cd Sb NIST SRM-1515 Apple Leaves Hodnota NIST a 5,64 ± 0,24 0,038 ±0,007 0,094 ± 0,013 0,013 ± 0,002 (0,013) RNAA-1 b 5,52 ± 0,24 0,037 ± 0,002 0,101 ± 0,014 0,014 ± 0,002 0,0131 ± 0,0006 RNAA-2 b 5,53 ± 0,22 0,028 ± 0,001-0,012 ± 0,002 0,0155 ± 0,0008 NIST SRM-1577b Bovine Liver Hodnota NIST a 160 ± 8 (0,05) 3,5 ± 0,3 0,50 ± 0,03 (0,003) RNAA-1 b 161± 6 0,072 ± 0,004 3,9 ± 0,2 0,56 ± 0,06 NE d RNAA-2 b 164 ± 6 0,055 ± 0,012-0,47 ± 0,06 0,0046 ± 0,0008 NIST SRM-1549 Non Fat Milk Powder Hodnota NIST a 0,7 ± 0,1 (0,0019) (0,34) 0,0005 ± 0,0002 (0,00027) RNAA-1 b 0,70 ± 0,02 NE d 0,42 ± 0,02 ND c NE d RNAA-2 b 0,70 ± 0,02 NE d - ND c NE d a - certifikovaná hodnota ± nejistota (v závorkách jsou informační hodnoty) b - průměr 2 nezávislých stanovení ± rozšírená nejistota (koeficient rozšíření k=2) c - nedetegováno d - nevyhodnoceno z důvodu fluktuace slepého pokusu (kontaminace As a Sb z ozařovacích ampulí) Závěry: shoda s certifikovanými hodnotami v rámci nejistoty stanovení stanovení ultrastopových koncentrací Cd bude vyžadovat delší měřicí dobu pro stanovení velmi nízkých koncentrací As a Sb třeba omezit slepý pokus (syntetické křemenné sklo Suprasil AN nevhovuje) pro stanovení Mo lze použít jen RNAA-1 (C301-PAN se separuje s nedostatečným výtěžkem)

Vývoj radioanalytických metod -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- B. Stanovení 129 I v ŽP metodou NAA : Vyvinut postup stanovení radionuklidu 129 I metodou NAA zahrnující: 2. předaktivační separaci (spalování, extrakce I 2 ) 3. aktivaci 4. radiochemickou separaci Mez detekce významně závisí na době vymírání, množství 127 I a na HPGe detektoru Mez detekce, m D, 129 I 12,0 md 129 I, pg 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Coax,t(d)=12h Well, t(d)=12h Coax,t(d)=18h Well, t(d)=18h Coax,t(d)=24h Well, t(d)=24h hmotnost 127 I, mg Závislost m D 129 I na době vymírání (t d ), hmotnosti 127 I a typu detektoru při měření linky 536,1 kev 130 I po dobu 30 min

Vývoj radioanalytických metod -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- B. Stanovení 129 I v ŽP metodou NAA : Vyvinutý postup použit pro analýzu: aerosolových filtrů z LRKO České Budějovice: mechů z okolí JETE říčních sedimentů z okolí JETE štítných žláz skotu z okolí JETE hnědé mořské řasy se známým obsahem 129 I a známým poměrem 129 I/ 127 I Typické hodnoty < 3.10-16 1.10-15 g 129 I m -3 vzduchu < 1,1. pg 129 I g -1 130 pg g -1 mechu či lišejníku Závěry hodnoty pro známé vzorky souhlasí potvrzena správnost postupu metodou NAA dosaženo řádově nižší meze detekce 129 I než u dříve používaných radiometrických metod získané výsledky jsou nejnižšími naměřenými v ŽP v ČR lokální kontaminace ŽP 129 I z JETE nezjištěna

Budoucnost??? Mnoho neznámých. Jediná jistota: Velmi úzká koexistence CRRC a KJCH