Salak-tartalmú építőanyag radioaktivitásának vizsgálata egy budapesti lakásban

2008 nyarán lakossági körbl felkeresték az Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Karának Kzettani és Geokémiai Tanszékén mköd Litoszféra Fluidum Kutató Laboratóriumot, hogy végezzük el egy budapesti lakás radiometriai felmérését. A beltéri leveg radonaktivitás-koncentrációjának meghatározása során az. átlagtól eltér értéket nem tapasztaltunk. Kiegészít vizsgálatként elvégeztük a beltéri gamma dózisteljesítmény mérését is, ez azonban nem várt eredményeket hozott. A mért értékek átlagban 3-szor nagyobbak voltak, mint a lakóépületekben mért gammadózisteljesítmény magyarországi átlaga (Nikl, 1999). A megnövekedett gammadózisteljesítmény forrásaként egyértelmen a nappali parkettája alatt található salakot azonosítottuk. Manapság egyre inkább el térbe kerülnek az embert ér különböz “indoor” szennyezések és ezek forrásai, ennek köszönheten a lakossági felkérések száma is növekszik. Magyarországon a XX. század második felében olyan intézkedések történtek, amelyek következtében a másodlagos nyersanyagok felhasználása nem a megfelel módon történt, így kohósalakok és erm vi pernyék ellenrizetlenül az építanyagokba kerültek, ezzel növelve a lakosság sugárzás és nehézfémek okozta kitettségét (Somlai et al., 2006; Jobbágy, 2007). Egyre nagyobb az érdekldés a közvetlen környezetünket érint szennyez désekkel kapcsolatban, ilyen a sokszor emlegetett építanyagok egészségre gyakorolt káros hatása. Az építanyagok, illetve az építanyagokhoz kevert adalékanyagok kisebb-nagyobb mértékben tartalmazhatnak radioaktív izotópokat, amelyek növelhetik az emberek beltéri radioaktív kitettségét (Kovler et al., 2002). A témában megjelent számos publikáció utal a problémakör jelentségére (Somlai et al., 1997; Petropoulos et al., 2001; Kovler et al., 2002; Breitner et al., 2006; stb.). Magyarországon az 1960-as Építésügyi Minisztériumi utasítás ugyan megtiltja a nagy rádium koncentrációjú szénsalakok építanyagként történ felhasználását, azonban ezt a felszólítást a magán és az állami építkezések során is figyelmen kívl hagyták (Jobbágy, 2007). Magyarországon a XX. század végéig folyamatosan használták az egyes erm vekbl származó maradékanyagokat építipari adalékanyagként, mivel alkalmazásuk gazdasági szempontból kedvez volt és akkoriban még nem volt biztosított a megfelel jogi, társadalmi vagy akár tudományos háttér az ilyen anyagok alkalmazásával szemben. Dolgozatomban egy budapesti lakásban vézett in situ radiometriai mérési adatokat és lakásból származó salak laboratóriumi - fizikai és geokémiai - vizsgálati eredményeit mutatom b

Gázszilikát és salakbeton építőanyagok fizikai és geokémiai tulajdonságai

Az emberiség számának rohamos növekedésésével együtt jár az energiaigény és az anyagfogyasztás megnövekedése is. Csak a bányászat 42 milliárd tonna meddő talajt és kőzetet mozgat meg évente. Ehhez a mennyiséghez hozzáadódik a különböző ipari, bányászati tevékenységek során keletkezett és lerakókban, meddőkben tárolt anyagok hihetetlen mennyisége. Mindezekből jól látható, hogy egy jelentős problémával állunk szemben, amivel foglalkozni kell. A keletkezett melléktermékek környezetkímélő újrahasznosítása Magyarországon egyelőre még nem megoldott. Számos országban (Németország, Svédország, USA, Nagy-Britannia, Belgium) már a XX. század közepén kialakult a bányameddők, erőművi pernyék, és kohósalakok másodlagos nyersanyagként történő nagymennyiségű felhasználása. Németországban az évente keletlező erőművi pernye 86%-át hasznosítják (BMU, 1997). Ennek legjobb felvevő piacai az útépítés és az építőipar, amely nem egy esetben jövedelmező iparággá fejlődött a maradékanyagok felhasználása terén (Gáspár, 2005). Magyarországon a XX. Század második felében olyan intézkedések történtek, amelyek következtében a másodlagos nyersanyagok felhasználása nem a megfelelő módon történt, így kohósalakok és erőművi pernyék ellenőrizetlenül az építőanyagokba kerültek, ezzel növelve a lakosság sugárzás és nehézfémek okozta kitettségét (Somlai et al., 2006; Jobbágy, 2007). Egyre nagyobb az érdeklődés a közvetlen környezetünket érintő szennyeződésekkel kapcsolatban, ilyen a sokszor emlegetett építőanyagok egészségre gyakorolt káros hatása. Az építőanyagok, illetve az építőanyagokhoz kevert adalékanyagok kisebb-nagyobb mértékben tartalmazhatnak radioaktív izotópokat, amelyek növelhetik az emberek beltéri radioaktív kitettségét (Kovler et al., 2002). A témában megjelent számos publikáció utal a problémakör jelentőségére (Somlai et al., 1997; Petropoulos et al., 2001; Kovler et al., 2002; Breitner et al., 2006; stb.). Magyarországon az 1960-as Építésügyi Minisztériumi utasítás ugyan megtiltja a nagy rádium koncentrációjú szénsalakok építőanyagként történő felhasználását, azonban ezt a felszólítást a magán és az állami építkezések kapcsán is figyelmen kívűl hagyták (Jobbágy, 2007). Magyarországon a XX. század végéig folyamatosan használták az egyes erőművekből származó maradékanyagokat építőipari adalékanyagként, mivel alkalmazásuk gazdasági szempontból kedvező volt és akkoriban még nem volt biztosított a megfelelő jogi, társadalmi vagy akár tudományos háttér az ilyen anyagok alkalmazása ellen. Napjainkban a széntüzelésű erőművek az elektromos energia közel 40 %-át állítják elő világszerte. Ez az arány természetesen különbözik a fejlett és fejlődő országok tekintetében, hiszen a fejlett országok egyre jobban csökkentik az ilyen erőműveik számát, míg a fejlődők kapcsán egy lassú emelkedés érzékelhető e tekintetben. Mivel a szén mint erőforrás sokkal szélesebb körben van jelen a többinél és a szénerőművek viszonylag hosszabb üzemidővel rendelkeznek, ezért a szén valószínűleg még hosszútávon is egy preferált erőforrás marad a világon és ez magával vonja az erőművek működése során keletkező hulladékok elhelyezésének gazdasági és környezeti problémáit is (OECD/IEA; 2003). Ennek kapcsán keresték fel lakossági körökből az ELTE Kőzettani és Geokémiai Tanszéken működő Litoszféra Fluidum Kutató Labort, hogy az egykor épített házak, vagy épületek radiometriai vizsgálatát elvégezze. Dolgozatomban Pest és Bács-Kiskun megyéből származő gázszilikát és salakbeton minták radiometriai, valamint geokémiai vizsgálatának eredményeit mutatom be, aminek kiindulási pontja egy ilyen megkeresés során nyert tapasztalat volt

A föld pólusmozgásainak komplex vizsgálata = Complex study of the polar motion of the Earth

-A projekt célkitűzések megvalósítása érdekében matematikai levezetéssel meghatároztuk a rugalmas, cseppfolyós maggal bíró Föld deformáció tenzorának összetevőit, a deformáció következtében fellépő inerciamomentum változásban a tömegátrendeződés és az alakváltozás arányát, általánosítottuk a MacCullagh egyenletet - A Föld forgásának hosszúperiódusú változásainak vizsgálata során becsléseket végeztünk bolygónk eredeti forgássebességének meghatározása céljából. Vizsgáltuk a földmágneses tér és a földforgás kapcsolatát. Eredményeink alátámasztják a Hold keletkezés ''giant impact'' elméletét és megmutatják, hogy a földi élet keletkezését a gyors tengelykörüli forgáshoz kötő elméletek nem tarthatóak. - A rövidperiódusú (egy évnél rövidebb) változásokat vizsgálva megállapítottuk, hogy a földrengések időbeli változásaira hatással vannak a Föld forgási vektorának változásai, a zonális árapály periódus tartományában lehetséges az árapály földrengéseket triggerelő hatása. Megmutattuk, hogy a globális hőmérsékletváltozásokat mintegy 25 napos késéssel követik a pólusmozgásban bekövetkező változások. - Mikrobarométert fejlesztettünk ki és üzemeltettünk a légtömegátrendeződések földforgásra gyakorolt hatásának vizsgálata céljából -Szeizmológiai vizsgálataink eredményeként determinisztikus számítási eljárást dolgoztunk ki az egyes szeizmológiai zónák karakterisztikus földrengései közötti időintervallum hosszának becslésére. | - For accomplishment targets of the project equations were derived for the stress tensor components of an elastic Earth with liquid core, mathematical ratio was obtained to characterise the relative inputs of mass redistribution and surface variations in the temporal variations of moment of inertia due to deformation. The MacCullagh equation was generalised. - The original rotation speed of the Earth (4 Ga BP) was estimated with the use of paleorotation data. The relation of the rotation and the geomagnetic field was investigated too. Our results support the ''giant impact'' theory of Moon formation and show impossibility of theories of origin of the life on the Earth based on fast rotation. - In case of short periodic (annual/sub-annual) changes in Earth's rotation we concluded that the time-variations of earthquake occurrences is influenced by irregularities in axial rotation. There is a possible tidal triggering of earthquakes in frequency band of zonal tides. It was shown by us that the changes of polar motion are in a 25 day delay relative to global temperature variations. - Microbarometer was developed and used to study atmospheric mass redistributions with an aim to investigate their effect on Earth rotation. - As a result of our seismological investigations a procedure was introduced to estimate the time interval of characteristic earthquakes in case of different seismological regions

A nehézségi erőtér nem árapály jellegű időbeli változásainak tanulmányozása = Investigation of non tidal variations of gravity

A nehézségi erőtér időbeli változásával kapcsolatos kutatásaink során olyan lehetséges geológiai, geofizikai modelleket tanulmányoztunk, amelyek a nehézségi erőtér időbeli változásában szerepet játszhatnak. A nehézségi erőtér változásainak kimutatására illetve ellenőrzésére méréseket is végeztünk. A részben abszolút, részben relatív módszerrel végrehajtott mérésekre elsősorban olyan pontokon került sor, amelyeket a korábbi, hosszú időn át elvégzett nagy pontosságú abszolút és relatív mérések közül az időbeli változások vizsgálatára a leginkább alkalmasnak találtunk. Vizsgáltuk a különböző földfelszíni és felszín közeli vizek mozgásának gravitációs hatását, a pannon üledékrétegek vastagságának és a nehézségi erőtér időbeli változásának kapcsolatát. Kimutattuk, hogy a nehézségi erő gradienseinek az előnye a nehézségi gyorsulás mérésekkel szemben az, hogy bizonyos gradiens kombinációk érzéketlenek a felszín elmozdulására és így lehetővé teszik a nehézségi erőtér időbeli változásának meghatározását ismételt magasságmeghatározás nélkül is. | In our investigations such a geological and geophysical models were investigated which may have an important role in non tidal variation of gravity field. Absolute and relative gravity measurements were carried out to demonstrate and check the time variations of gravity. Special suitable points were chosen for these investigations where former gravity measurements are available. Gravity effects of different types of moving vadose and underground water were investigated and the connection of time variation of gravity field and the Pannonian sediment?s thickness were studied. It was proved, that gravity gradients have the advantage over gravity measurements that certain gravity gradient combinations are insensitive to surface movements, thereby allowing the time variation of the gravity field to be determined without repeated height measurements

A nehézségi erőtér regionális szerkezetének kutatása új típusú földi és szatellita mérések bevonásával = Regional gravity field research by using new kinds of terrestrial and satellite measurements

A vizsgálatainkat a magyarországi geoidmeghatározás, a geoidfelület interpoláció, továbbá a GOCE gradiométeres műhold jövőbeni méréseinek felhasználása főbb területein végeztük. Elvégeztük a kombinált geoidmegoldáshoz felhasználható adatok gyűjtését és rendszerezését, adatbázisba vitelét és az adatok vizsgálatát. Megfelelő számítási eljárásokat dolgoztunk ki az adatok integrált felhasználása céljából, különös tekintettel a GOCE méréseire. A projekt fő eredményeként egy új, HGTUB2007 jelű geoidmegoldást készítettünk el Magyarország területére geopotenciál modell, gravimetriai, GPS/szintezési, függővonal elhajlási, Eötvös-inga és DTM adatok kombinálásával. A végső megoldásban gyakorlati okokból nagy súllyal szerepeltek az Országos GPS Hálózat (OGPSH) 95 szintezett pontjának mérései. A számított geoidmegoldás az OGPSH kiválasztott pontjaira az elvégzett összehasonlítások szerint 2 cm-es szórással és 6 cm-es maximális eltéréssel illeszkedik. Az illeszkedés azért fontos, mert a geoid magyarországi felületdarabja pontos ismeretének kulcsszerepe van a gyakorlati életben a GPS-szel történő magasságmeghatározásban. Ez a meghatározás világviszonylatban is egyedülálló, mivel ilyen jellegű az adatokat, és különösen az Eötvös-inga mérési adatokat most első alkalommal sikerült az egész ország területére egy egységes feldolgozási folyamat keretében összekapcsolni a még pontosabb regionális erőtér modellezés céljából. | Our research was carried out in the main fields of gravity field determination for Hungary, interpolation of the geoid surface and application of gradiometric data of the future GOCE satellite mission. First the task of gravity data collection, data management and testing was done with the intention to carry out a new combination geoid solution. Suitable methods were developed for integrated data processing especially considering GOCE measurements. The main output of the project is a new Hungarian geoid solution HGTUB2007, achieved by combining geopotential, gravimetric, GPS/levelling, vertical deflection, torsion balance and DTM data. For practical reasons th 95 GPS/levelling data of the Hungarian GPS Network (OGPSH) have been assigned large weights. Our tests showed a fit of 2 cm in terms of standard deviation and 6 cm maximum deviation for selected OGPSH points. This is important in practice, since accurate knowledge of the geoid surface is the key to GPS heighting. This determination is unique in several respects, since by now no geoid solution has been achieved, especially for which surface gravity gradients have successfully been combined with other gravity field quantities for accurate regional gravity field determination

Előkészületek az Eötvös-kísérlet újramérésére

Eötvös Loránd munkatársaival, Pekár Dezsővel és Fekete Jenővel 1906-tól méréssorozatot végeztek (EPF-mérések) a súlyos (gravitációs) és a tehetetlen tömeg arányosságára vonatkozóan. 1986-ban Ephraim Fischbach és társai az EPFmérési eredményekben olyan szisztematikus anyagfüggést fedeztek fel, amelyet végül kísérletileg nem tudtak igazolni, ugyanakkor az eltérések okára máig sem találtak magyarázatot. A mérések elemzésének eredményeképpen most olyan szisztematikus hibalehetőséget találtunk, amely indokolttá teszi a mai korszerű technikai lehetőségek által kínált jobb feltételek mellett a kísérletek megismétlését. 2017 júniusában a Wigner Fizikai Kutatóközpontban (Wigner FK) döntés született az EPF-mérések Eötvös-ingával történő megismétlésére és az esetleges eltérések tényleges okának feltárására. A 2017 júniusától megkezdett munkában a mérésekben és ezek előkészületeiben az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontja, a BME Általános- és Felsőgeodéziai Tanszéke, az Egyesület a Tudomány és Technológia Egységéért (ETTE), illetve a BME Irányítástechnika és Informatika Tanszéke vesznek részt más további szervezetek, tanszékek és szakértők bevonásával. A mérések több mint egy éves igen alapos előkészületek után a KFKI (Wigner FK) területén lévő Jánossy Földalatti Fizikai Laboratóriumban, 30 m mélységben, megfelelő nyugalmi körülmények és kontrollált feltételek között 2018 decemberében megkezdődtek. Az EPF-mérések megismétlésének külön aktualitást ad Eötvös Loránd halála 100. évfordulójának tiszteletére 2019-ben tartott Eötvös-év. Jelenlegi tanulmányunkban röviden áttekintjük a szükséges fi zikai alapismereteket, az előzményeket, beszámolunk a mérések előkészületeiről és a jelenlegi állapotáról