Πώς αλληλεπιδρούν τα ραδιενεργά και πυρηνικά στοιχεία με τα συστατικά φυσικών νερών και εδαφών

Πώς αλληλεπιδρούν τα ραδιενεργά και πυρηνικά στοιχεία με τα συστατικά φυσικών νερών και εδαφών

  • Το Εργαστήριο Ραδιοαναλυτικής και Περιβαλλοντικής Χημείας (ΡΠΧ) του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Κύπρου, το οποίο ξεκίνησε τη λειτουργία του τον Σεπτέμβριο του 1999, διεξάγει έρευνα που αφορά κυρίως την αλληλεπίδραση των ραδιενεργών και πυρηνικών στοιχείων με τα συστατικά φυσικών νερών και εδαφών. Στο πλαίσιο αυτό μελετήθηκε η αλληλεπίδραση με φυσική οργανική ύλη, με επιφάνειες ορυκτών και πετρωμάτων καθώς επίσης με εργαστηριακά υλικά όπως είναι τα βιο-εξανθρακώματα, οι αερογέλες, οι ξηρογέλες, τα μέταλλο-οργανικά πλέγματα, τα σύνθετα υλικά, και βεβαίως τα μικροπλαστικά.

    Μελέτες αυτού του είδους είναι θεμελιώδους σημασίας όσον αφορά τη διασπορά των ραδιενεργών και πυρηνικών στοιχείων στο περιβάλλον π.χ. μετά από ένα ατύχημα -όπως συνέβη στο Chernobyl, τη Fukushima κ.ά.- ή και ακόμη περισσότερο σχετικά με την αποθήκευση των πυρηνικών αποβλήτων στο υπέδαφος, η οποία αποτελεί με τα σημερινά δεδομένα την πιο αποδεκτή και εφαρμόσιμη λύση. Τα δεδομένα τέτοιων μελετών δίνουν τη δυνατότητα, μέσω μαθηματικών μοντέλων, για διαχρονική αξιολόγηση υπογείων αποθηκών πυρηνικών αποβλήτων και για εκτίμηση της επικινδυνότητάς τους. Επίσης, τέτοια δεδομένα είναι βασικής σημασίας για την ανάπτυξη τεχνολογιών για απορρύπανση ραδιενεργά επιβαρυμένων υδάτινων συστημάτων, αλλά και για την εκλεκτική ανάκτηση κάποιων ραδιοπυρήνων που χρησιμοποιούνται στην Πυρηνική Ιατρική, τόσο στη διάγνωση (π.χ. PET scan) όσο και στη θεραπεία (theranostics). Ας σημειωθεί, ότι συγκεκριμένοι ραδιοπυρήνες σε συνδυασμό με κατάλληλα βιοδραστικά μόρια μπορεί να οδηγήσουν σε εστιασμένη και αποτελεσματική καταπολέμηση εσωτερικών καρκινικών όγκων. 

    Το εργαστήριο ΡΠΧ έχει συμμετάσχει επιτυχώς σε έξι μεγάλα ευρωπαϊκά προγράμματα σε σχέση με τη διαχείριση και αποθήκευση ραδιενεργών και πυρηνικών αποβλήτων και τη συμπεριφορά και διασπορά ραδιοστοιχείων και πυρηνικών υλικών στη γεώσφαιρα. Η Κύπρος μπορεί να μην είναι μια πυρηνική χώρα όμως, όπως σε κάθε σύγχρονο κράτος, υπάρχουν εφαρμογές στις οποίες γίνεται χρήση ραδιοστοιχείων (π.χ. αλεξικέραυνοι, ανιχνευτές καπνού, ραδιενεργές πηγές κ.ά.), τα οποία χρήζουν ιδιαίτερης διαχείρισης κατά και μετά τη χρήση τους. Επίσης, το εργαστήριο ΡΠΧ την τελευταία δεκαετία συμμετέχει σε ευρωπαϊκά προγράμματα για προσέλκυση και εκπαίδευση νέων ερευνητών σε θέματα Πυρηνικής Χημείας και Ραδιοχημείας. Σημειώνεται ότι, διεθνώς και ιδιαίτερα στην Ευρώπη υπάρχει επιτακτική ανάγκη στον τομέα αυτό, επειδή ακόμη και αν κλείσουν τα πυρηνικά εργοστάσια (κάτι το οποίο δεν προκύπτει), τα πυρηνικά απόβλητα θα αποτελούν για τα επόμενα χρόνια ένα ξεχωριστό και αγωνιώδες πρόβλημα, του οποίου η ορθή διαχείριση απαιτεί εξειδικευμένο επιστημονικό προσωπικό. Επίσης, η σύνθεση και απομόνωση νέων ραδιοφαρμάκων, που φαίνεται ότι θα είναι ένα ισχυρό εργαλείο στην καταπολέμηση του καρκίνου, προϋποθέτει βασικές γνώσεις ραδιοχημείας και πυρηνικής χημείας. 

    Όσον αφορά άμεσα το κυπριακό περιβάλλον, το εργαστήριο ΡΠΧ έχει συμμετάσχει και συντονίσει διάφορα τοπικά προγράμματα σχετικά με την ραδιενέργεια περιβάλλοντος. Συγκεκριμένα, έχει μελετηθεί διεξοδικά το «Πρόβλημα του Φωσφογύψου» με εργαστηριακές αναλύσεις και μετρήσεις πεδίου, αλλά και θεωρητικούς υπολογισμούς της συμπεριφοράς των ραδιοστοιχείων για πιθανές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Επίσης, έχουν προσδιορισθεί τα επίπεδα και η χημική συμπεριφορά του ουράνιου σε δείγματα θαλάσσιου, υπόγειων και πόσιμων/εμφιαλωμένων νερών στη Κύπρο. Αν και πρόκειται για ένα καθαρά ερευνητικό εργαστήριο, έχουν διεξαχθεί διάφορες μετρήσεις σε σχέση με τη συγκέντρωση ουράνιου σε υγρά απόβλητα και εδαφικά δείγματα -όπως έγινε μετά την έκρηξη στο Μαρί- καθώς επίσης και μετρήσεις επιπέδων ραδονίου και γ-δοσιμετρίας σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους στην Κύπρο. Η καταγραφή των επιπέδων ραδιενεργών στοιχείων και ραδιενέργειας είναι ουσιαστικής σημασίας ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τα σχέδια γειτονικών χωρών για κατασκευή πυρηνικών αντιδραστήρων.

    Στο εργαστήριο ΡΠΧ, το οποίο συντονίζει ο Καθηγητής Ιωάννης Πασχαλίδης, έχουν ολοκληρώσει τις μεταπτυχιακές τους σπουδές εννέα φοιτήτριες σε επίπεδο Διδακτορικού και ακόμη δυο είναι σε εξέλιξη, και είκοσι φοιτήτριες και φοιτητές (17 φοιτήτριες και 3 φοιτητές) σε επίπεδο Μάστερ ενώ μια είναι σε εξέλιξη. Επίσης, έχουν ολοκληρώσει το πειραματικό μέρος της Διπλωματικής τους Εργασίας 75 φοιτήτριες και φοιτητές.

    Πληροφορίες: http://www2.ucy.ac.cy/~chemweb/PaschalidisE/paschalidis.htm