Mikroszkopikus röntgenfluoreszcencia és többváltozós statisztikai módszerek alkalmazása nagyaktivitású radioaktívhulladék-tároló befogadó kőzetének vizsgálatában
A nagy aktivitású radioaktív hulladékok végleges tárolásának egy nemzetközileg elfogadott, de ténylegesen még sehol meg nem valósított formája a mélységi elhelyezés. Magyarországon a keletkezett nagy aktivitású radioaktív hulladékok tárolásának egyik lehetséges helye a Nyugat-Mecsekben található Bodai Agyagkő Formáció (korábbi nevén Bodai Aleurolit Formáció). Dolgozatomban a kiégett fűtőelemekből származó izotópokat reprezentáló ionok (Cs+, Ni2+, Nd3+ és UO22+) ásványi fázisokon történő megkötődését tanulmányoztam. Ehhez az MTA Energiatudományi Kutatóközpont Környezetfizikai Laboratóriumának munkatársai által elvégzett, szinkrotronsugárzáson alapuló mikro-röntgenfluoreszcens mérések eredményeit használtam.
A mérési eredményekből korábban nagyszámú elemeloszlás térkép és szórási diagram készült, melyek segítségével a kőzet számos ásványi fázisát azonosítani lehetett, valamint ezek ionmegkötő képességéről is információt kaptunk. Az UO22+ ionnal kezelt minták esetében tapasztalt eltérő jelenségeket azonban nem sikerült maradéktalanul tisztázni pusztán ezen módszerek alkalmazásával, ami felvetette más többváltozós statisztikai módszer alkalmazásának szükségességét.
Kétféle többváltozós statisztikai módszerrel érdemes a keletkezett adatmátrixot megvizsgálni. Ezek közül az egyik a klaszter analízis, mely az elemek röntgenintenzitása által meghatározott többdimenziós térben az egyes pixelek hasonlóságai alapján csoportosítja a területeket. A másik a pozitív mátrix faktorizáció, mely során az adatmátrixban dimenzió csökkentést végrehajtva új, kevesebb változót tartalmazó, könnyebben kezelhető mátrix keletkezik.
A többváltozós statisztikai módszerekkel végzett kiértékelés eredményeképp azonosítani lehetett, hogy a különböző reprezentáns ionok mely elemek környezetében mekkora koncentrációban fordulnak elő, ily módon a reprezentáns ionok ásványi fázisokon történő megkötődéséről kaptunk információt. Az UO22+ ionnal kezelt minták esetében sikerült azonosítani a jelentős uránmegkötő képességgel rendelkező másodlagos ásványi fázisokat.
szerző
-
Kéri Annamária
fizika
nappali
konzulensek
-
Dr. Osán János
Tudományos főmunkatárs, Atomfizika Tanszék -
Dr. Zagyvai Péter
Egyetemi docens, Nukleáris Technika Tanszék