​We conduct measurements of gamma radioisotopes (e.g., ⁴⁰K, ²³⁸U, ²³⁵U, ²²⁸Th, ²²⁶Ra, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Cs) and alpha radioisotopes (²¹⁰Po, ²³⁸Pu, ²³⁹+²⁴⁰Pu) in various components of the natural environment (soils, bottom sediments, plants, waters) and other materials (e.g., coffee, tobacco products, construction materials, and industrial materials and waste).

Współpracujemy ze specjalistami z różnych dziedzin m.in. z paleobiologami. Dzięki zastosowaniu datowania radiometrycznego oraz analiz paleobiologicznych dokonujemy kompleksowej oceny stanu i funkcjonowania zbiorników wodnych na przestrzeni lat.

W pracowni prowadzone są badania nad opracowaniem w miarę szybkiej i przyjaznej dla środowiska metody oznaczania radioizotopów plutonu emitujących promieniowanie alfa. Standardowe metody oznaczania alfa radionuklidów plutonu są procesem bardzo pracochłonnym, czasochłonnym oraz niejednokrotnie kosztownym. Pluton jest to radionuklid antropogeniczny. Alfa radioizotopy plutonu charakteryzują się szczególnie długim czasem połowicznego rozpadu, dlatego też konieczne jest monitorowanie ich obecności w środowisku. Testy jądrowe przeprowadzone w latach 1945 – 1996 doprowadziły do przedostania się znacznych ilości plutonu do atmosfery. Innymi źródłami pochodzenia tego pierwiastka w środowisku naturalnym były awarie jądrowe.

Specjalizujemy się w oznaczaniu radionuklidu polonu w różnych materiałach, także alternatywnych. Stosując procedurę radiochemiczną i pomiar alfa spektrometryczny wyznaczamy aktywność polonu w np. włosach i na tej podstawie oceniamy wpływ tego radionuklidu na organizm człowieka. Stężenie 210Po w ciele człowieka może się różnić w zależności od stylu życia, nawyków żywieniowych, pochodzenia wody pitnej, miejsca zamieszkania, a także palenia (liczba wypalanych papierosów dziennie, długość palenia, rodzaj tytoniu).

Od wielu lat prowadzimy badania związane z określaniem poziomu radioaktywności w elementach środowiska naturalnego: glebach, wybranych roślinach i osadach dennych. Prace prowadzimy głównie w obszarach górskich, chronionych Polski Południowej. W Tatrzańskim Parku Narodowym monitorujemy radioaktywność od 2000 roku, natomiast Ojcowski Park Narodowy objęliśmy monitoringiem od 2015 roku. Dodatkowo obserwujemy aktywności radionuklidów w glebach innych PN i obszarów chronionych

Prowadzimy walidację metody oznaczania Ra-226 i Am-241 w wodach. Oznaczenia dokonuje się na selektywnej żywicy jonowymiennej, która następnie jest badana na spektrometrze promieniowania gamma. Planuje się opracowanie metody o zastosowaniu dla otwartego środowiska, dla próbek wód o różnej matrycy pomiarowej.

W budynkach użytkowych coraz częstszą praktyką jest stosowanie specjalnych energooszczędnych systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych. Stanowią one pod względem ekonomicznym świetne rozwiązanie, posiadają bowiem sprzężone systemy rekuperacji powietrza, które są źródłem oszczędności związanych z ogrzewaniem i klimatyzacją. Jednakże z punktu widzenia laboratoriów prowadzących pomiary aktywności naturalnych izotopów promieniotwórczych, systemy te mogą być przyczyną pogorszenia jakości otrzymywanych wyników analitycznych. Wynika to głównie z niestabilności tła promieniotwórczego spowodowanego zwiększonym tempem nadmuchu powietrza z poza budynku, oraz specyfikacją takich instalacji. Obieg powietrza wymuszony jest przez pompy, ilość wymienianego powietrza (określona normami), jest kilkukrotnie większa niż w systemach wentylacji grawitacyjnej. Dodatkowo powietrze pobierane jest z czerpni ulokowanych na dachach budynków, miejscach okresowo bardziej podatnych na zanieczyszczenia pyłowe. Czerpnie są wyposażone jedynie w proste filtry workowe, które wyłapują tylko stosunkowo duże cząstki zawieszone. W celu poprawy parametrów walidacyjnych stosowanych metod pomiarowych, do układu spektrometru zaimplementowano specjalny układ przewietrzający komorę detektora, gdzie strumień powietrza jest w pierwszej kolejności oczyszczany na filtrze HEPA klasy H13. Dodatkowo komora detektora jest przedmuchiwana parującym azotem.

Głównym paliwem wydobywanym na terenie Polski jest węgiel kamienny i brunatny. Węgle te stanowią podstawowy surowiec energetyczny w naszym kraju. Z wydobyciem, a następnie wzbogaceniem (oczyszczeniem) urobku nieodłącznie wiąże się obecność produktów odpadowych. Odpadami produkowanymi przez kopalnie są przede wszystkim wody kopalniane (często zawierające duże ilości radu) oraz osady pochodzące z rząpi kopalnianych (czyli najniższych części szybu, do których spływa woda ze ścian i chodników) oraz z procesu wzbogacania węgla (czyli oddzielania węgla od skały płonnej). Osady te po osuszeniu niekiedy sprzedawane są jako tzw. muły węglowe, których spalanie, ze względu na dużą ilość zanieczyszczeń stanowią bardzo duże obciążenie dla środowiska - w tym przede wszystkim powietrza.

Prowadzimy monitoring aktualnej depozycji izotopu Cs-137 z atmosfery. Selektywna żywica jonowymienna jest umieszczana w specjalnym dozowniku, który jest wystawiony na depozycję w środowisku. Cez jest sorbowany z przepływającej przez sorbent wody deszczowej. Złoże po okresie depozycji jest badane w laboratorium na aktywność Cs-137. Na tej podstawie jesteśmy określamy ilościowo Cs-137 zdeponowany z atmosfery.

Prowadzimy badania nad zastosowaniem układów radiometrycznych oraz analizą statystyczną sygnałów w pomiarach przepływów wielofazowych, takich jak ciecz-gaz oraz ciecz-cząstki ciała stałego. Skupiamy się na wykorzystaniu zmodyfikowanych metod korelacji wzajemnej oraz analizy fazowej i spektralnej do wyznaczania średniej prędkości przepływu fazy gazowej. Dodatkowo rozwijamy zastosowanie sztucznych sieci neuronowych, w tym konwolucyjnych sieci neuronowych, do identyfikacji struktur przepływu na podstawie danych z detektorów scyntylacyjnych.

W Laboratorium Analityki Radiochemicznej i Promieniotwórczości w Środowisku prowadzimy badania aktywności promieniotwórczej radonu oraz toronu w powietrzu występującym w niewietrzonych, podziemnych częściach budynków. Oznaczamy jest także aktywność radonu (222Rn) w różnego rodzaju wodach naturalnych i glebach. Do wyznaczania aktywności gazowych pochodnych 226Ra oraz 228Th stosujemy urządzenie RAD-7 (Durridge Company, Inc.), którego zasada działania opiera się na detekcji cząstek alfa za pomocą detektora półprzewodnikowego wykonanego w technologii PIPS (Passivated Ion-Implanted Planar Silicon). Urządzenie umożliwia pomiar aktywności 222Rn w powietrzu w zakresie od 4 Bq/m3 do 750 kBq/m3 z dokładnością około 5%.

Badanie kinetyki, dynamiki procesu i efektywności odzysku surowców - Badamy nowatorską metodę ekstrakcji uranu z popiołu węglowego przy użyciu półprzepuszczalnych membran. Opracowana przez nas technologia pozwala na efektywne odzyskiwanie uranu, zmniejszając jednocześnie ilość odpadów i wpływ na środowisko w porównaniu do tradycyjnych technik wydobywczych. Przeprowadzamy eksperymenty potwierdzające skuteczność tej metody, analizując modele kinetyczne i ocenę wydajności procesu ługowania popiołu. Nasze badania wskazują, że metoda ta osiąga wysoką efektywność odzysku, co czyni ją obiecującą alternatywą dla konwencjonalnych metod.