Συντάχθηκε 21-02-2022 14:48
Ενημερώθηκε:
24-02-2022 15:10
Τόπος: Μ3.108 Αίθουσα Συνεδριάσεων ΜΗΧΟΠ
Έναρξη: 25/02/2022 09:30
Λήξη: 25/02/2022 10:30
Τίτλος: Ανάλυση σπανίων γαιών σε γεωλογικά δείγματα με τη μέθοδο XRF
Τριμελής εξεταστική Επιτροπή:
Καλλίθρακας – Κόντος Νικόλαος, Καθηγητής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)
Μανούτσογλου Εμμανουήλ, Καθηγητής ΜΗΧΟΠ
Πεντάρη Δέσποινα, Επίκουρη Καθηγήτρια ΜΗΧΟΠ
Περίληψη:
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την ανάλυση σπανίων γαιών σε γεωλογικά δείγματα με τη μέθοδο XRF μέσω της ανάλυσης προτύπων, τη βαθμονόμησης φορητού συστήματος XRF με στόχο την ακριβή ανίχνευση στοιχείων της έκτης περιόδου του περιοδικού πίνακα, την εφαρμογή σε γεωλογικά δείγματα συγκεκριμένης περιοχής (Σίσσες νομού Ρεθύμνης) και η μελέτη της δυνατότητας ανάλυσης υγρών δειγμάτων.
Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή για τις ακτίνες Χ σχετικά με την ανακάλυψή τους από τον Wilhelm Conrad Rӧntgen το 1895, την μέθοδο δημιουργίας τους, τις χαρακτηριστικές τους ιδιότητες και τις εφαρμογές τους στην ιατρική, στη βιομηχανία, στην ασφάλεια των αεροδρομίων, στην μικροσκοπική ανάλυση με ακτίνες Χ και στην αστρονομία ακτίνων Χ.
Στη συνέχεια αναλύεται ο φθορισμός των ακτίνων Χ μέσω της μεθόδου του φθορισμού των ακτίνων Χ, τους ανιχνευτές ακτίνων Χ (Si-PIN X-Ray Detectors) που χρησιμοποιήθηκαν στις εργαστηριακές μετρήσεις και τους τομείς που βρίσκει εφαρμογή η μέθοδος XRF.
Μετέπειτα παρουσιάζονται αναλυτικότερα στοιχεία όπως ο κανόνας του Moseley, που αποτέλεσε τη μέθοδο προσδιορισμού και ανακάλυψης των χημικών στοιχείων του περιοδικού πίνακα, η ενέργεια ιοντισμού, η φασματοσκοπία του ηλεκτρονίου Auger και τα είδη της ελαστικής και της ανελαστικής σκέδασης. Επίσης παρέχονται πληροφορίες για το Αμερίκιο (Am) και των ισοτόπων του καθώς το ισότοπο Αμερίκιο-241 (Am-241) χρησιμοποιήθηκε ως πηγή ενέργειας στη μέθοδο XRF, τον τρόπο ακτινοβόλησης, και την ποσοτικοποίηση με βάση την ένταση της ακτινοβολίας στη μέθοδο αυτή.
Στη συνέχεια αναλύεται η κατανομή των σπανίων γαιών σε μεταλλεύματα και ορυκτά, τις κατηγορίες των κοιτασμάτων που εντοπίζονται αλλά και την ύπαρξη τους στην υφαλοκρηπίδα και στον πυθμένα του ωκεανού. Επιπροσθέτως η αναφέρεται ο εμπλουτισμός των σπανίων γαιών, η σχέση τους με την ανακύκλωση, την γεωργία αλλά και οι επιπτώσεις τους στο περιβάλλον και στην ανθρώπινη υγεία.
Ακολούθως αναπτύσσεται η γεωλογία της περιοχής μελέτης στις Σίσσες όπου λήφθηκε ένα μέρος των δειγμάτων που τέθηκαν σε ανάλυση. Επίσης αναλύονται τα αποτελέσματα προσδιορισμού των σπανίων γαιών σε πρότυπα δείγματα αναφοράς (Standard Reference Materials – SRM) για τη βαθμονόμηση του φορητού συστήματος XRF στα στοιχεία καίσιο (Cs), βάριο (Ba), λανθάνιο (La) και δημήτριο (Ce). Κατόπιν παρουσιάζονται οι αναλύσεις των γεωλογικών δειγμάτων στις Σίσσες και των PTNA IAEA 19 (SRM). Τέλος μελετάται η δυνατότητα αναλύσεων σε υγρά δείγματα με βάση μεταβολή της απόδοσης σε σχέση με τη μάζα αλλά και με τον ατομικό αριθμό μέσω της ανάλυσης των υδατικών προτύπων σπανίων γαιών.
