Структура та властивості радіаційно-активованих центрів в кварці та емалі зубів у зв’язку з ретроспективною дозиметрією людини та довкілля - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук структура та властивості Радіаційно-Активованих центрів в кварці та емалі зубів у звязку з ретроспективною дозиметрією людини та довкілляНауковий консультант: доктор фізико-математичних наук, професор, Брик Олександр Борисович, Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук, професор, Павлишин Володимир Іванович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри мінералогії, геохімії та петрографії; доктор геолого-мінералогічних наук, професор, Вальтер Антон Антонович, Інститут прикладної фізики НАН України, завідувач відділу; Захист відбудеться «02» листопада 2011 року о 15-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.04 геологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка за адресою: 79005, м.Наукова проблема, що вирішується в даній дисертаційній роботі, повязана з радіаційною мінералогією, яка досліджує відгук мінералів та біомінералів на радіаційне опромінення, та з ретроспективною дозиметрією, яка, вивчаючі кількість та тип радіаційних пошкоджень в мінералах та біомінералах, визначає дозу опромінювання, що отримали в минулому людина або обєкти довкілля. Вирішення проблем ретроспективної дозиметрії в даній дисертаційній роботі грунтується на детальному вивченні властивостей радіаційних дефектів в мінералах та біомінералах, які використовуються як дозиметр. Ретроспективна дозиметрія, яка дозволяє встановлювати дози опромінення, що зазнали місцевість або людина в минулому, сприяє вирішенню багатьох геологічних, мінералогічних, екологічних та медичних проблем, обумовлених неконтрольованим радіаційним впливом на навколишнє середовище, технічні обєкти та на людину. Мета дисертаційної роботи - вирішення важливої для радіаційної мінералогії проблеми, повязаної з розробкою нових підходів у ретроспективній дозиметрії, які ґрунтуються на дослідженнях механізмів формування, місць локалізації та стабільності радіаційно-активованих центрів; та дозволяють підвищити чутливість, достовірність та експресність ретроспективної дозиметрії, повязаної з кварцом та емаллю зубів. Вияснити з метою підвищення достовірності результатів ретроспективної дозиметрії вплив захворювань зубів на характеристики парамагнітних радіаційно-стимульованих центрів у емалі зубів, розробити методики виділення з сумарного сигналу ЕПР емалі зубів вкладу від сигналів, обумовлених найбільш стабільними радіаційними центрами.У даному розділі описано структуру та основні властивості кварцу, особливості зразків кварцу, що використовувались для досліджень в даній дисертаційній роботі, а також оптимальні режими реєстрації спектрів ЕПР від радіаційних центрів, що використовуються для реконструкції дозових навантажень кварцу. Під впливом опромінення зазначені дефекти структури кварцу захоплюють або втрачають електрони та переходять в парамагнітний стан, що дозволяє визначати кількість цих дефектів за допомогою ЕПР. Оптимальні режими реєстрації сигналів ЕПР від радіаційно-стимульованих центрів у кварці визначаються багатьма факторами, найважливішими серед яких є час спін-решіткової релаксації, а також ширина резонансних ліній спектра. Для найпростішого з таких центрів, Е"1-центру, який є вакансією кисню, що захопила електрон, компоненти g-тензора дорівнюють g1 = 2.00173 ± 0.00001, g2 = 2.0046 ± 0.0005, g3 = 2.00024 ± 0.0005. Проте завдяки тому, що ширини сигналів ЕПР цих центрів істотно різні, то не зважаючи на перекриття, вплив радіації на сигнали ЕПР цих центрів можна аналізувати окремо.На основі детального вивчення властивостей радіаційно-активованих центрів в кварці та емалі зубів розроблено та апробовано нові підходи в ретроспективній дозиметрії місцевості та людини, які є важливими для вирішення широкого кола проблем, обумовлених негативним радіаційним впливом на людину та довкілля. Одержані результати дозволяють встановлювати дози опромінення, яких зазнали місцевість або людина в минулому, сприяють вирішенню багатьох мінералогічних, екологічних та медичних задач, спричинених неконтрольованим радіаційним впливом на навколишнє середовище, технічні обєкти та на людину, а також допомагають ефективно вирішувати проблеми екологічної безпеки, повязані з радіаційним забрудненням довкілля. Вперше знайдено та вивчено ефект незалежності радіаційного відгуку алюмінієвих центрів в кварці від концентрації домішок алюмінію, а також встановлено критерії, необхідні для наявності даного ефекту. Показано, що цей ефект істотно спрощує процедуру реконструкції дозових навантажень та збільшує достовірність результатів ретроспективної дозиметрії. Вперше використано магнітоелектричні ефекти в кварці для реконструкції дозових навантажень цього мінералу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ