Pro gradu –tutkielmassa perehdyttiin ilmanpuhdistimien kykyyn kerätä radioktiivisia aineita sisältäviä aerosolihiukkasia säteilyvaaratilanteessa
Jyväskylän yliopiston opiskelija Philson-Amanda Aden suoritti fysiikan pro gradu -tutkielmassaan esitutkimuksen siitä, miten kaupallisesti saatavilla olevia siirrettäviä ilmanpuhdistimia voitaisiin hyödyntää radioaktiivisia aineita sisältävien aerosolihiukkasten kerääjinä säteilyvaaratilanteissa sisälle suojauduttaessa.
Hengityksen kautta kehoon kulkeutuvat radioaktiiviset aineet aiheuttavat sisäistä säteilyannosta. Säteilyvaaratilanteessa sisälle suojautuminen on yksi mahdollinen suojelutoimi, jolla pyritään vähentämään päästöpilven ylikulun aikana saatavaa sisäistä ja ulkoista säteilyannosta.
- Sisälle suojautumisen aikana suljetaan ja tiivistetään ilmanvaihto mahdollisimman hyvin. Tästä huolimatta radioaktiivisia aineita tihkuu sisäilmaan, selittää Philson-Amanda Aden Jyväskylän yliopiston fysiikan laitokselta. Halusin tutkielmassani tutkia, voisiko hengityksen kautta saatavaa sisäistä annosta vähentää ilmanpuhdistimien avulla ja tulisiko nykyistä ohjeistusta muuttaa sen pohjalta, jatkaa Aden.
Adenin pro gradu -tutkielmassa tutkittiin siirrettävien kaupallisesti saatavilla olevien ilmanpuhdistimien kykyä kerätä radioaktiivisia aineita sisältäviä aerosolihiukkasia.
Tutkielma tehtiin yhteistyössä Säteilyturvakeskuksen (STUK) kanssa, jossa Aden työskenteli lopputyöntekijänä. Tutkielman ohjaajina toimivat työelämäprofessori Kari Peräjärvi STUKista ja väitöskirjatutkija Ville Bogdanoff Jyväskylän yliopistosta.
Simuloitu säteilyvaaratilanne osana tutkielmaa
Tutkielma koostui sekä kirjallisesta että kokeellisesta osiosta. Kirjallisuuskatsaus käsitteli säteilyvaaratilanteissa syntyviä radioaktiivisia aineita sisältäviä aerosolihiukkasia ja niiden ominaisuuksia. Lisäksi tutustuttiin radonin ja sen hajoamistuotteiden ominaisuuksiin.
Kokeellisen osion koeasetelma rakennettiin Jyväskylän yliopiston fysiikan ja kemian laitoksen välissä olevaan putkitunneliin, josta tiivistettiin rakennusmuoveilla noin 63 kuutiometrin tila. Tilaan simuloitiin huoneilmaan tihkuvia radioaktiivisia aineita sisäilmassa luonnollisesti esiintyvällä radonilla ja sen hajoamistuotteilla.
Radon on jalokaasu ja sen hajoamistuotteet (vismutin, poloniumin ja lyijyn isotooppeja) esiintyvät kiinteinä huoneilmassa. Hajoamistuotteet muodostavat ilmassa nopeasti molekyyliryppäitä, joita kutsutaan kiinnittymättömiksi hajoamistuotteiksi. Nämä hajoamistuotteet voivat edelleen kiinnittyä ilman aerosolihiukkasiin, jolloin niitä kutsutaan kiinnittyneiksi hajoamistuotteiksi.
- Kiinnittyneillä hajoamistuotteilla voidaan arvioida varsin hyvin säteilyvaaratilanteessa vapautuvien vastaavan kokoluokan (0,1—1 mikrometriä) radioaktiivisia aineita sisältävien aerosolihiukkasten käyttäytymistä huoneilmassa, kertoo Aden. Vastaavasti radonilla voidaan arvioida, miten ilmanpuhdistimet vaikuttavat jalokaasujen käyttäytymiseen, ja kiinnittymättömillä hajoamistuotteilla voidaan simuloida ultrahienojen aerosolihiukkasten käyttäytymistä, hän jatkaa.
Mittauskampanjasta monipuolista tietoa koetilan olosuhteista
Kokeellisen osion mittaukset suoritettiin 45 tunnin mittauskampanjassa 22.-24.5.2023. Mittauslaitteistoon kuului radonmonitori, hajoamistuotemonitori ja gammaspektrometri, joilla mitattiin tilan radonpitoisuutta, hajoamistuotteiden pitoisuutta, ilmasto-olosuhteita sekä erään radonin hajoamistuotteen 214-Pb:n kertymistä ilmanpuhdistimiin.
Tutkittavia ilmanpuhdistimia oli kaksi, ilmanpuhdistin, jonka suodatus perustuu HEPA-suodattimeen (H13) ja toinen, joka on sähköstaattinen ilmanpuhdistin. Molemmissa ilmanpuhdistimissa oli myös aktiivihiilisuodatin esi- tai jälkisuodattimena.
Mittauksen aikana ensimmäisenä päivänä ilmanpuhdistimia operoitiin erikseen kolme tuntia ja toisena päivänä kaksi tuntia. Mittausten välissä sekä öisin koetilan olosuhteiden annettiin kehittyä ilman häiriöitä. Mittausten perusteella ilmanpuhdistimilla ei ollut vaikutusta radonin tai kiinnittymättömien hajoamistuotteiden pitoisuuksiin koetilassa.
- Toisin sanoen säteilyvaaratilanteessa tutkitut ilmanpuhdistimet eivät keräisi jalokaasuja tai radioaktiivisia aineita sisältäviä ultrahienoja aerosolihiukkasia. Sen sijaan ilmanpuhdistimet keräsivät todella tehokkaasti kiinnittyneitä hajoamistuotteita, selittää Aden.
Kiinnittyneiden hajoamistuotteiden pitoisuus koetilassa laski HEPA-suodattimeen perustuvalla ilmanpuhdistimella kertaluokalla mittausten alusta 100 minuutissa ja sähköstaattisella ilmanpuhdistimella 160 minuutissa. Ilmanpuhdistimet keräisivät siis säteilyvaaratilanteessa tehokkaasti saman kokoluokan radioaktiivisia aineita sisältäviä aerosolihiukkasia ja vähentäisivät hengityksen kautta niistä saatavaa efektiivistä säteilyannosta.
Jatkotutkimusta osana väitöskirjaa
Esitutkimuksen tyydyttävien tulosten perusteella suunnitteilla on suorittaa jatkotutkimuksia.
- Jatkotutkimuksissa mittaukset suoritettaisiin talviaikaan, jolloin on luonnostaan korkeampi radonpitoisuus. Lisäksi mittausajat olisivat pidempiä ja mittauksissa haluttaisiin hyödyntää laajempaa ja monipuolisempaa ilmanpuhdistinvalikoimaa, kertoo Aden.
Lisäksi jatkotutkimuksissa haluttaisiin tutkia ilmanpuhdistimien ja suodattimien keräämää aktiivisuutta, mikä pitää ottaa huomioon, kun määritetään turvallista oleskeluetäisyyttä puhdistimesta sisälle suojauduttaessa sekä suodattimien turvallista puhdistusta ja kierrätystä tilanteen jälkeen.
- Jatkotutkimuksia olisi tarkoitus suorittaa ensi vuonna. Aloitan väitöskirjatutkijana tammikuussa ja jatkotutkimukset ovat osa väitöskirjaani, iloitsee Aden.
Lue pro gradu –tutkielma kokonaisuudessaan JYX-julkaisarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/92165
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Philson-Amanda Aden, philson-amanda.pa.aden@jyu.fi
Työelämäprofessori Kari Peräjärvi, kari.a.perajarvi@jyu.fi, +358505664460
Väitöskirjatutkija Ville Bogdanoff, ville.p.bogdanoff@jyu.fi
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Sivistyksen vuoksi -kirjan tavoitteena on sivistyneen elämän kunnianpalautus: Tervetuloa kirjan julkistamistilaisuuteen Jyväskylän Kesän avajaispäivänä ke 2.7.23.6.2025 09:09:04 EEST | Tiedote
Sivistys ei kuulu vain harvoille ja valituille, vaan meille kaikille. Sivistyksen vuoksi -kirjan kantava ajatus on, että sivistyksen tavoittelu niin yksilön kuin yhteiskunnan tasolla rakentaa merkityksellistä, hyvää elämää. Kirjan 32 kirjoittajaa käsittelevät sivistystä eri näkökulmista kirkastaen sivistyksen olemusta, kielen ja kulttuurin sivistävää voimaa, ruumiin sivistystä, polarisaation ja sivistyksen suhdetta sekä sivistyksen merkitystä yksilöllisenä ja yhteiskunnallisena tavoitteena. Kirjoittajajoukkoon kuuluvat muun muassa Tarja Halonen, M. A. Numminen, Jarkko Martikainen, Kirsi Piha, Juha Hurme, Julia Thurén ja Piia Viitanen.
Vahvemmalla yhteistyöllä kohti onnistuneempaa ja reilumpaa ympäristönsuojelua23.6.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto on ollut mukana osana kansainvälistä tutkimusryhmää, joka on edistänyt ymmärrystä siitä, miten maa- ja vesiekosysteemien väliset yhteydet vaikuttavat ympäristönsuojelun tehokkuuteen ja oikeudenmukaisuuteen. Ympäristönsuojelun uudelleenajattelun tuloksena syntynyt tutkimusartikkeli oli ehdolla kansainvälisesti arvostetun Frontiers Planet -palkinnon saajaksi vuonna 2022 ja se valittiin Uuden-Seelannin vaikuttavimmaksi kestävän kehityksen artikkeliksi. Nyt artikkeli on julkaistu lastenversiona.
Suomen Akatemialta yli 9 miljoonan euron rahoitus Jyväskylän yliopiston tutkijoille kulttuurin ja yhteiskunnan tutkimukseen19.6.2025 13:50:32 EEST | Tiedote
Suomen Akatemian kulttuurin ja yhteiskunnan tutkimuksen toimikunta (KY) on myöntänyt rahoitusta kuudelle akatemiatutkijalle ja yhdeksälle akatemiahankkeelle, yhteensä yli 9,2 miljoonaa euroa.
Muuttolintujen kevät -sovellus laajenee – nyt tutkitaan myös, miltä luonto tuntuu19.6.2025 11:59:45 EEST | Tiedote
Muuttolintujen kevät -sovelluksen avulla kuka tahansa voi osallistua lintujen kevätmuuton seurantaan ja lintulajien oppimiseen ja tuottaa samalla arvokasta tutkimustietoa. Sovellus kokoaa havaintoja laajasti eri puolilta Suomea ja nyt myös Ruotsista, tarjoten tutkijoille tärkeää dataa muuttolintujen liikkeistä. Uusimman päivityksen myötä lintuhavainnon lisäksi käyttäjä voi nyt tallentaa myös oman luontokokemuksensa – tekoälyn tukemana.
QS World University Rankings 2025: Jyväskylän yliopisto mukana maailman 500 parhaan yliopiston listalla19.6.2025 08:15:17 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston sijoitus maailman parhaiden yliopistojen listauksessa säilyi 500 parhaan joukossa brittiläisessä yliopistovertailussa (QS World University Rankings).
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme