BADANIE

W badaniach składu chemicznego i izotopowego substancji naturalnych w stanie stałym (skały, meteoryty, gleby i in.), ciekłym (wody, zwłaszcza wody podziemne, mineralne, lecznicze, termalne i solanki) i gazowym (głównie gazy neogeniczne – CO2, CH4, H2S, N2, O2, He, Ar, Rn i in.) wykorzystujemy techniki: absorpcji atomowej, chromatografii gazowej, spektrometrii promieniowania alfa i beta oraz inne specjalistyczne metody dedykowane poszczególnym pierwiastkomlub izotopom.

ZASTOSOWANIE

Badania środowiskowe: wód podziemnych, gazów geogenicznych, skał i minerałów (skład chemiczny, właściwości fizyczne, aspekty złożowe, strumień gazów geogenicznych); badania właściwości hydrogeologicznych skał. Prace projektowe i dokumentacyjne zasobów oraz złóż wód podziemnych m.in. solanek, wód termalnych, wód leczniczych. Badania materii pozaziemskiej – meteorytów (mineralogiczne, kosmochemiczne, izotopowe). Badania promieniotwórczości naturalnej – wód, skał, powietrza i obiektów podziemnych.

Kosmochemiczne i geochemiczne oraz izotopowe pracownie naszego laboratorium są wyposażone w:

1. Dwa ultraniskotłowe spectrometry ciekłoscyntylacyjne ?/ß Quantulus 1220
   Wykonujemy rutynowe pomiary stężeń aktywności ²²²Rn, ²²⁶Ra i ²²⁸Ra w środowiskowych próbkach ciekłych (zwłaszcza wód podziemnych; wykonujemy także pomiary w piwie, wodzie mineralnej, białym winie oraz wodach powierzchniowych i przeznaczonych do spożycia przez ludzi).
   Najważniejszym wymogiem dla mierzonych przez nas próbek cieczy jest brak zabarwienia płynu lub możliwość usunięcia tego zabarwienia, gdyż zabarwienie uniemożliwia pomiary ze względu na pochłanianie zliczanych impulsów świetlnych.
   W celu wykonania pomiarów stężenia aktywności obu wymienionych izotopów radu niezbędne jest zastosowanie preparatyki radiochemicznej przed wykonaniem pomiarów.
   Dolny limit detekcji LLD = 0,05 Bq/dm³
   Objętość próbek:
   ²²²Rn: 10 cm³ (dla dowolnych wartości stężenia aktywności)
   ²²⁶Ra (via ²²²Rn): 10 cm³ (dla stężenia aktywności powyżej 0,05 Bq/dm³)
   ²²⁶Ra i ²²⁸Ra: 2 dm³ (metoda aktualnie kalibrowana; oczekiwany LLD = 0,005 Bq/dm³).
   W przypadku pomiarów stężenia aktywności ²²²Rn niezwykle ważne jest podanie czasu pobrania próbki (z dokładnością do 1 minuty) i przesłanie próbki do laboratorium natychmiast po jej pobraniu (próbka musi dotrzeć do laboratorium w ciągu 1 – 2 dni od momentu jej pobrania).
   W przypadku pomiarów stężenia aktywności ²²²Rn i ²²⁶Ra laboratorium zaopatruje kontrahenta (wysyła lub przekazuje w laboratorium) w specjalne pojemniki na próbkę wypełnione koktajlem scyntylacyjnym wraz z instrukcją pobierania próbki. Istnieje także możliwość zlecenia pobrania próbek przez pracowników laboratorium.
   
   Wyniki pomiarów stężenia aktywności ²²²Rn przekazujemy zleceniodawcy w ciągu dwóch tygodni, natomiast wyniki stężenia aktywności ²²⁶Ra, ze względu na charakterystykę proces rozpadu promieniotwórczego tego izotopu, przekazujemy po 6 do 18 tygodni od otrzymania próbki (czas ten jest tym dłuższy, im większe jest początkowe stężenie aktywności ²²²Rn w próbce).
   
   W naszym laboratorium używamy dwóch ultraniskotłowych spectrometrów ciekłoscyntylacyjnych ?/ß Quantulus 1220. W przypadku pomiarów stężenia aktywności ²²²Rn możliwe jest także wykonanie pomiarów przesiewowych w terenie za pomocą spektrometru ciekłoscyntylacyjnego Triathler.
   
   Laboratorium posiada także możliwość wykonania pomiarów stężenia aktywności ²²²Rn w dowolnym środowisku, tj. w powietrzu glebowym, w powietrzu jaskiń, budynków, kopalni podziemnych, sztolni, piwnic, podziemnych parkingów i magazynów, stacji metra oraz tras turystycznych za pomocą monitora radonu AlphaGUARD, w którym detektorem jest komora jonizacyjna lub za pomocą sond SRDN-3, w których zastosowano detektor półprzewodnikowy. Izotopy promieniotwórcze będące produktami rozpadu ²²²Rn mierzymy za pomocą radiometru górniczego RGR-40 i innych urządzeń. Wykonujemy także pomiary ekshalacji (strumienia) ²²²Rn, ²²⁰Rn i CO₂ z gruntu do atmosfery.
   
   
2. Chromatografia gazowa
   Nasze laboratorium wykorzystuje chromatograf gazowy PerkinElmerARNEL Clarus 500. Chromatograf ten jest wyposażony w 3 detektory przewodności cieplnej (TCD).
   Wykorzystując to urządzenie określamy jakościowy i ilościowy skład gazów geogenicznych, takich jak: He, H₂, Ar, O₂, N₂, CH₄, CO, CO₂, etylen, etan, acetylen i H₂S. Niepewność oznaczenia zależy od stężenia mierzonego gazu. Dla powietrza glebowego o przeciętnym składzie niepewność pomiaru wynosi od 1 do 2 procent zmierzonej wartości stężenia. Zakres pomiarowy dla większości gazów wynosi od 0,01% do 100% stężenia. Jedynie w przypadku O₂ zawiera się on w przedziale od 0,01 do 30% stężenia, a dla Ar zakres pomiarowy zawiera się w przedziale od 0,01 do 50% stężenia.
   W naszych pomiarach stosujemy także separatory umożliwiające pomiary stężenia gazów geogenicznych rozpuszczonych w wodzie podziemnej. Określanie stężenia gazów geogenicznych w próbkach pobranych z wód podziemnych wykonujemy rutynowo.
   
   
3. W laboratorium posiadamy spektrometr alfa Canberra Alpha Analyst wyposażony w 12 detektorów i komór pomiarowych pozwalających na wykonywanie pomiarów 12 próbek jednocześnie.
   Mamy doświadczenie w pomiarach stężenia aktywności ²³⁵U i ²³⁸U.
   
   
4. W laboratorium posiadamy także mikrosondę elektronową z polową emisją elektronów – Field Emission Electron Probe Micro Analyser przeznaczoną do wysoko rozdzielczych pomiarów ilościowych składu chemicznego (mineralnego) skał, meteorytów, stopów i in. materiałów stałych, umożliwiającą także wykonanie map zawartości pierwiastków (High Resolution Quantitative Analysis and X-Ray Mapping).
   Posiadamy model SXFiveFE firmy CAMECA umożliwiający uzyskanie precyzyjnych wyników ilościowej analizy chemicznej w mikroobszarze oraz map rozkładu zawartości pierwiastków. Jest to sprzęt przystosowany do potrzeb mineralogii, geochronologii, metalurgii, a także inżynierii materiałowej. Specjalizujemy się w analizie meteorytów.
   
   
5. W laboratorium posiadamy również Mineralizator mikrofalowy. Może on być wykorzystywany do mineralizowania próbek m.in. ropy, skał, gleby, meteorytów i przygotowywania ich do pomiarów na spektrometrze AAS lub innych spektrometrach.
   
   
6. W laboratorium wykorzystujemy spektrometr absorpcji atomowej (AAS) Shimadzu AA-7000 Atomic Absorption Spectrometer (AAS) wyposażony także w GFA-7000 graphite furnance atomizer (piec grafitowy z atomizerem).
   
   
7. W pomiarach wykorzystujemy również fotometr płomieniowy firmy BWB, który stosowany jest do oznaczania stężeń: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Li²⁺, Ba²⁺ w roztworach (najczęściej w próbkach wód podziemnych).
   
   
8. Posiadamy także multimetry firmy WTW, które wykorzystujemy w pomiarach terenowych podstawowych parametrów fizyko-chemicznych wody, takich jak: T, pH, Eh, PEW (najczęściej badamy te parametry w różnych typach wód podziemnych).
   
   
9. W laboratorium posiadamy także niezbędne do przygotowania próbek analitycznych kruszarki, młyny, piły oraz odpowiednie odczynniki chemiczne i drobny sprzęt laboratoryjny.

PRACOWNICY:

Prof. Tadeusz A. Przylibski – kierownik; geochemia, kosmochemia, izotopy naturalne, meteoryty, surowce pozaziemskie, eksploatacja zasobów radonu dla potrzeb medycyny uzdrowiskowej, ochrona przed promieniowaniem jonizującym radonu i jego pochodnych, hydrogeologia wód mineralnych, termalnych i solanek

Dr inż. Agata Kowalska – Ra, Rn, U, geochemia, chemia wody

Dr inż. Elżbieta Domin – Rn, Ra, geochemia, chemia wody

Dr inż. Katarzyna Łuszczek – kosmochemia, meteoryty, surowce pozaziemskie, izotopy gazów szlachetnych, fizyczne właściwości meteorytów i skał pozaziemskich

Mgr inż. Konrad Blutstein – meteoryty, surowce pozaziemskie, przeróbka rud