Világszínvonalú laboratóriumot hoz létre az MTA Geokémiai Kutatóintézete

Az MTA Geokémiai Kutatóintézetében világszínvonalú laboratóriumot hoznak létre a lézerspektroszkópia hidrológiai és geokémiai alkalmazására

Világszínvonalú laboratórium jön létre az MTA Geokémiai Kutatóintézetében a lézerspektroszkópia hidrológiai és geokémiai alkalmazására - tájékoztatta az MTI-t Demény Attila intézetigazgató. 

Hagyományosan az izotópok arányát tömegspektroszkópiával határozzák meg. Ez a technika azonban jóval drágább, mint az utóbbi években megjelent lézerspektroszkópia, amelynek alkalmazása az elemzések költséghatékonysága és pontossága miatt világszerte rohamosan terjed. "A lézerspektroszkóp közvetlenül határozza meg a vízgőzben a hidrogén és oxigén stabil (radioaktív bomlást nem mutató) izotópjainak arányát. A vízgőzt tiszta nitrogén gázzal különleges kamrába vezetjük, amelyben lézerfénnyel gerjesztjük a molekulákat, majd a felvett energia leadásának mértékéből következtetünk a molekulákat felépítő atomok tömegére, így az izotópok relatív mennyiségére. A tömegspektroszkópiával nem tudjuk a vízgőzt elemezni, azt előzőleg valamilyen más gázzá át kell alakítani. Itt viszont a vizet közvetlenül elemezhetjük, gyorsabb, pontosabb és olcsóbb ez a módszer" - magyarázta.   

Ismertetése szerint az elkövetkező hónapokban két új berendezést szerez be az intézet. Az egyiket a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség biztosítja: a NAÜ 300 millió forintos projektje 2009-ben indult 6 ország részvételével, és keretében a Geokémiai Kutatóintézet szakmai vezetésével a Duna mentén létesült parti szűrésű vízbázisokat kutatják. "Ez demonstrációs projekt, amelynek az az érdekessége, hogy az összeg nagyobbik felét továbbképzésre fordítjuk. Fejlődő országokból hívunk meg kutatókat, akiket arra képezünk ki, hogyan vizsgálják a saját vízbázisrendszerüket" - fogalmazott az igazgató.   

Demény Attila kitért arra, hogy az Országos Tudományos Alapprogramok (OTKA) és a Nemzeti Kutatási Technológiai Hivatal (NKTH) egy másik lézerspektroszkóp beszerzését támogatja. A cél egy olyan, a lézerspektroszkóphoz kapcsolt feltáró egység kifejlesztése, amellyel lehetővé válik a geológiai anyagok oldatzárványainak elemzése. Magyarázata szerint az oldatokból kiváló ásványokban 10-50 mikrométer nagyságú oldatzárványok keletkeznek. Ezeket kívánják kiszabadítani egy speciális vákuumrendszer segítségével, majd a vizet gőzzé alakítják át, felmelegítik, és a lézerspektroszkópba vezetik be.  

"Ez a technika egyelőre sehol a világon nem áll rendelkezésre. Az intézet által a tömegspektrométeres izotópelemzésben szerzett több évtizedes tapasztalatot alkalmazzuk a kifejlesztéshez. Ilyen komplex lézerspektroszkópiai laboratórium Európában is egyedülálló, a szilárd anyagokba zárt hidrogén és oxigén elemzése teljesen új kutatási terület" - hangsúlyozta az intézetigazgató. 

Mint kifejtette, az egyik alkalmazási terület a paleoklimatológia lehet, amely egyebek közt a cseppkő elemzéséből következtet a múltbéli éghajlatváltozásokra, ugyanis a klíma határozza meg a csapadék izotóp-összetételét. Eddig a cseppkőben, azaz a kalcium-karbonátban lévő oxigén alapján következtettek az összetételre, az új berendezéssel viszont közvetlenül meghatározhatók ezek az értékek. Az oldatzárványok izotóp-összetétele alapján a valamikori hőmérsékletről, a légkörben lévő vízgőz származási helyéről lehet információt szerezni, arról tehát, hogy az Atlanti-óceán vagy a Földközi-tenger térségéből érkezett-e a Kárpát-medencébe. A lézerspektroszkóppal ráadásul nagyobb felbontással elemezhetők a minták.   

"Ezzel új kutatási irányok nyílhatnak meg: nemcsak tízezer éves folyamatokat látunk, hanem néhány száz éveseket is. Biztosabban tudunk az ősklímára következtetni, és ezáltal a Kárpát-medence várható éghajlatát is modellezni" - mondta. A másik tervezett alkalmazás a nyersanyagképződés. Az ércek is nagy hőmérsékletű oldatokból válnak ki, ismerni kell ezeknek az oldatoknak az eredetét. "Ez nagyon fontos az érc genetikájának a meghatározásában" - hangsúlyozta Demény Attila, hozzátéve, hogy nyersanyagkutatással nem csupán Magyarországon foglalkoznak majd, hanem külföldön is alkalmazni kívánja az intézet az új berendezést, amely egyedülálló lesz a világon.