του Θεόδωρου Μερτζιμέκη, Αναπλ. Καθηγητή του Τμ. Φυσικής του ΕΚΠΑ
Το φυσικό μας περιβάλλον αποτελείται από μια πλειάδα χημικών στοιχείων, τα οποία στο βάθος των αιώνων ύπαρξης του ηλιακού μας σύστηματος διαμόρφωσαν με τους σχηματισμούς τους τον πλανήτη μας και το γεωλογικό του υπόβαθρο. Πολλά από αυτά τα χημικά στοιχεία του φυσικού περιβάλλοντος εμφανίζονται με ποικιλία σχηματισμών σε ό,τι αφορά την υποατομική τους σύσταση, τους οποίους αποκαλούμε ισότοπα. Βασικό χαρακτηριστικό των ισοτόπων είναι η έλλειψη σταθερότητας στα περισσότερα από αυτά, η οποία είναι υπεύθυνη για την ύπαρξη ραδιοϊσοτόπων, δηλ. ισοτόπων που μεταστοιχειώνονται αυθόρμητα σε κάποιο άλλο και μαζί εκπέμπουν ακτινοβολία. Το πρώτο ραδιοϊσότοπο που ανακαλύφθηκε στο φυσικό περιβάλλον ήταν το ράδιο-226 από το ζεύγος Κιουρί to 1898 και ακολούθησαν άλλα περίπου 300 στο περιβάλλον και περίπου 3000 αποκλειστικά στο εργαστήριο.
Η κατανόηση των ιδιοτήτων των ραδιοϊσοτόπων έχει οδηγήσει στην εμπλοκή τους σε διάφορες εφαρμογές που εκτείνονται σε διάφορα επιστημονικά πεδία: ακτινοδιάγνωση, ακτινοθεραπεία, υδρολογία, σεισμολογία, ραδιοβιολογία, διαστημικές επιστήμες, θαλάσσια γεωλογία και πολλά άλλα. Η ικανότητα των σύγχρονων μεθόδων φασματοσκοπίας να ανιχνεύουν σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες τα ραδιοϊσότοπα στο φυσικό περιβάλλον έχει συνεισφέρει σημαντικά στην κατανόηση πολλών και διαφορετικών φαινομένων με άμεσο και μη καταστρεπτικό τρόπο.
Στο πλαίσιο των δραστηριοτήτων της, η ομάδα NuSTRAP (Nuclear Structure, Reactions and Applications, https://is.gd/nustrap) αναπτύσσει συνεχώς νέες μεθόδους και οργανολογία για τη μελέτη ακτινοβολίας στο φυσικό περιβάλλον. Η ανάπτυξη ενός σύγχρονου, φορητού φασματόμετρου μέτρησης ακτινοβολίας γ οδήγησε πρόσφατα στη δημιουργία των ραδιολογικών χαρτών της Πανεπιστημιούπολης Ζωγράφου του ΕΚΠΑ για πρώτη φορά. Οι χάρτες καταγράφουν τα νανο-ίχνη των φυσικών ραδιοϊσοτόπων (κάλιο-40, σειρές του ουρανίου-238 και θορίου-232), με βάση δεδομένα που συλλέχθηκαν με το νέο φασματόμετρο AMESOS (A Mobile Spectrοmeter for Radiοactivity Studies) από προπτυχιακούς φοιτητές του Τμήματος Φυσικής (Χ. Ανδρικόπουλος, Α. Κωτσόβολου, Χ. Φακιώλα) σε συνεργασία με έμπειρους ερευνητές.
Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε όλο το εύρος της Πανεπιστημιούπολης Ζωγράφου, καθώς η τελευταία διαθέτει ένα φυσικό οικοσύστημα με περιορισμένη αστική και κατασκευαστική επιβάρυνση, και μπορεί να αποτελέσει φυσικό εργαστήριο και σημείο αναφοράς για περαιτέρω μελέτες στο αστικό περιβάλλον της Αθήνας και αλλού, όπως αυτές που βρίσκονται αυτή τη στιγμή σε εξέλιξη. Αυτό καταδεικνύεται και από το γεγονός ότι σε μεμονωμένα αδιατάρακτα σημεία εντός του δασικού τμήματος της Πανεπιστημιούπολης ανιχνεύθηκαν και πεπερασμένες μεν, ασήμαντες δε, συγκεντρώσεις από το ραδιενεργό καίσιο-137, το οποίο είναι κατάλοιπο της επίπτωσης που είχε το νέφος από το Chernobyl το 1986. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι από τους χάρτες εξάγεται το έγκυρο συμπέρασμα ότι δεν εγκυμονεί κανένας κίνδυνος για το οικοσύστημα και τον ανθρώπινο πληθυσμό που δραστηριοποιείται εντός της Πανεπιστημιούπολης, καθώς οι συγκεντρώσεις είναι πολλές τάξεις μεγέθους μικρότερες από τιμές που μπορεί να εγείρουν οποιαδήποτε ανησυχία για το γενικό πληθυσμό σύμφωνα με τα διεθνώς θεσμοθετημένα όρια.
Οι ραδιολογικοί χάρτες και τα σχετικά συμπεράσματα της έρευνας έχουν δημοσιευθεί στο έγκριτο περιοδικό ανοιχτής πρόσβασης Nuclear Energy and Technology:
“Development and characterization of a mobile γ spectrometer and its field deployment for in situ radioactivity measurements” by T.J. Mertzimekis, C. Andrikopoulos, C. Fakiola, A. Kotsovolou, D. Lampridou and S. Kazana, Nuclear Energy and Technology 7, 154-164 (2021), doi: 10.3897/nucet.7.60122
