Descrizione del modulo "Sviluppo di metodi radiochimici per indagini sulla mobilità degli inquinanti (PM.P05.001.007)"

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  • Descrizione del modulo "Sviluppo di metodi radiochimici per indagini sulla mobilità degli inquinanti (PM.P05.001.007)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Le strumentazioni di misura utilizzate riguardano principalmente la determinazione di radionuclidi alfa, beta e gamma emettitori ma anche tecniche di misura mediante fluorescenza ai Raggi-X; questo consente di fornire una risposta alle numerose richieste per analisi di radioattività di prodotti ambientali, industriali ed alimentari, provenienti sia da ambito locale che nazionale. Le richieste provengono prevalentemente dal settore privato, ma hanno riguardato anche una decina di vertenze giudiziarie. Lo sviluppo di nanoparticelle radiomarcate è molto promettente per potenziare la sensibilità e selettività delle tecniche di imaging medicali quali NMR, PET, SPECT potendo funzionalizzare una data nanoparticella con diversi agenti traccianti e funzionali, con una conseguente migliore diagnosi in particolare di tumori. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le principali tematiche di ricerca riguardano la radioattività naturale e di origine antropica presente in ambiente:studio degli effetti sull'ambiente a causa di rilasci incontrollati dovuti ad incidenti occorsi in reattori nucleari o ad altra natura che portano comunque alla diffusione di radioattività nell'ambiente (es.distruzione accidentale di sorgenti orfane);destino delle sostanze radioattive immesse nelle acque (fenomeni di tipo chimico e chimico-fisico);destino delle sostanze radioattive immesse nell'atmosfera e deposizione al suolo di aerosol.Comportamento dei radionuclidi nel suolo,trasferimento tra i principali comparti ambientali e ritorno all'uomo;protocolli analitici per il campionamento e la determinazione di radionuclidi in matrici ambientali;metodiche di datazione e/o radiocronologia;applicazioni ambientali delle metodologie radiochimiche sviluppate. Altra tematica riguarda il design,lo sviluppo,la microfabbricazione e l'automazione di reattori microfluidici per la nanomedicina e la radiofarmaceutica.Realizzato e testato con fluidi inerti, il sistema sarà utilizzato per la radiomarcatura dalla Dr.ssa C.Bolzati presso sede distaccata di IENI all'Università di Padova (literal)
Competenze
  • - Per la natura stessa delle problematiche ambientali, i partecipanti al modulo dispongono necessariamente di competenze interdisciplinari: - chimica generale ed ambientale; - radiochimica; - radioprotezione; - fisica nucleare; - ecologia ed ecotossicologia; - biologia. - Per la tematica nano-medicina alcuni dei partecipanti possiedono competenze nella realizzazione ed automazione di reattori micro-fluidici. Allo scopo saranno impiegati metodi litografici a basso costo, non convenzionali, che non richiedono l'utilizzo di clean-room, che sono a disposizione dei partecipanti. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • L'utilizzazione di metodologie radiochimiche negli studi di contaminazione ambientale permette di semplificare notevolmente il carico analitico nella identificazione delle aree inquinate, nella valutazione dello stato evolutivo dei sistemi acquatici, nel monitoraggio, controllo e gestione dell'ambiente, nelle studio del destino degli inquinanti nei processi industriali etc... L'uso di reattori microfluidici riveste un crescente importanza nel campo della sintesi di composti radio-farmaceutici, permettendo una maggiore resa, minori tempi di sintesi, migliorata sicurezza ed aumentata automazione. (literal)
Tecnologie
  • -Metodologia radiochimica per la determinazione del fondo naturale di inquinanti presenti nei sedimenti. -Metodologia radiochimica per la determinazione del bilancio di massa di sedimenti scambiati in un sistema mare-laguna. -Metodologia radiochimica per la valutazione dello stato ambientale e dell'evoluzione morfologica di sistemi acquatici. -Metodologia radiochimica per determinare l'inventario degli inquinanti presenti in depositi sedimentari. -Metodologia radiochimica per valutare l'apporto recente di inquinanti nei suoli, sia in termini di concentrazione, sia in termini di flusso. -Metodologia per la determinazione di elementi in traccia in matrici liquide e solide. -processi di microfabbricazione non richiedenti clean-room: foto-lithografia usando resine thioleniche, soft-lithography, imprinting di polimeri, HF wet-etching , KOH wet etching, thermal bonding, plasma bonding (literal)
Obiettivi
  • Le indagini svolte nell'ambito del modulo hanno lo scopo di ampliare le conoscenze fondamentali sul destino delle sostanze radioattive naturali ed artificiali presenti nell'ambiente e di analizzare i loro trasferimenti tra i principali comparti ambientali. Gli studi di radiochimica ambientale consentono altresì di utilizzare in modo originale le conoscenze ambientali acquisite e fornire un importante contributo per la gestione ed il controllo della contaminazione ambientale di sistemi acquatici. (literal)
Stato dell'arte
  • Gli studi di radiochimica ambientale(R.A)non ricevono giuste considerazioni in Italia, nonostante le richieste di ricerca dal territorio ne giustificherebbero lo sviluppo. Fonti di pressione ambientale derivano dai NORM e TENORM,ovvero da attività lavorative che implicano l'impiego di materiali che possono provocare un aumento della esposizione dei lavoratori/popolazione per il contenuto di radioattività naturale(es. industria fosfati,produz. refrattari,estraz. petrolio/gas, uso di sabbie zirconifere).Pertanto è di rilevante interesse identificare/monitorare tali processi.Inoltre,la presenza di reattori nucleari in Europa (alcuni vicini ai confini italiani) rende attuale e necessario sviluppare studi di R.A. e competenze relative alla mobilità dei radionuclidi in ambiente. Nel campo della nanomedicina lo sviluppo di nanoparticelle radiomarcate è un emergente filone di ricerca molto promettente per radiodiagnostica e le applicazioni terapeutiche. In questo contesto l'uso di reattori microfluidici è riconosciuto essere molto importante per il miglioramento del controllo dimensionale delle nanoparticelle, la maggiore purezza radiochimica ed i ridotti tempi di sintesi raggiungibili. (literal)
Tecniche di indagine
  • - Le strumentazioni di misura utilizzate riguardano principalmente la determinazione di radionuclidi alfa, beta e gamma emettitori ma anche tecniche di misura del contenuto elementale mediante fluorescenza di raggi-X. Le principali tecniche di indagine sono: a)datazioni di depositi sedimentari tramite radionuclidi delle catene naturali del U-238 e Th-232 e radionuclidi di origine cosmica, cosmogenica ed artificiali; b)approccio radiochimico per lo studio dei processi ambientali: valutazione del fondo naturale di microinquinanti inorganici in ambienti altamente antropizzati; gestione integrata di sistemi costieri ai fini della ecosostenibilità; c)valutazione del rischio radioecologico e radiologico dovuto alla presenza di radionuclidi naturali e/o artificiali nell'ambiente o in matrici ambientali d) studio della presenza di metalli pesanti ed elementi in traccia in matrici ambientali ed alimentari tramite tecniche di fluorescenza a raggi X. (literal)
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