Laboratory for Elemental Microanalysis

• prof. dr. sc. Gordana Žauhar
• izv. prof. dr. sc. Diana Mance
• dr. sc. Marija Čargonja
• dr. sc. Boris Mifka

Istraživanja unutar laboratorija usmjerena su na primjenu nuklearnih analitičkih tehnika u elementnoj analizi uzoraka. Nuklearne analitičke tehnike se baziraju na spektroskopiji karakterističnih x-zraka pobuđenih u uzorku, pri čemu se pobuda postiže ili izvorom x-zraka (npr. rendgenska cijev ili sinhrotronsko zračenje) ili s ionima MeV-skih energija. Ove tehnike omogućavaju vrlo efikasne i brze kvantitativne elementne analize kako malih, tako i velikih uzoraka (od čestica aerosola do arheoloških objekata).

Popis tehnika:

• XRF – fluorescencija x-zraka (X-Ray Fluorescence) i micro-XRF,
• PIXE – česticama izazvana emisija x-zraka (Particle Induced X-ray Emission), i micro-PIXE,
• RBS – Rutherford-ovo raspršenje čestica projektila (Rutherford BackScattering),
• PESA – elestično raspršenje protona (Proton Elastic Scattering Analysis),
• PIGE – česticama izazvana emisija gama-zraka (Particle Induced Gamma-ray Emission),

U Laboratoriju se radi fluorescencija x-zraka (XRF) dok se ostale tehnike, za koje su potrebni akceleratorski sustavi, izvode u Laboratoriju za interakcije ionskih snopova Instituta Ruđer Bošković s kojima imamo dugogodišnju uspješnu suradnju.

Svojstva nuklearnih analitičkih tehnika:

• Multielementnost: od vodika (PESA) do C,O, N (RBS), Na, Mg, Al, Si (PIGE) i svih ostalih elemenata upotrebom XRF i  PIXE tehnika,
• Osjetljivost – tipično koncentracije do ppm nivoa a po potrebi i niže,
• Veliki dinamički raspon – od % sve do ppm u istoj analizi,
• Dovoljan vrlo mali uzorak
• Jednostavna priprema uzoraka
• Nedestruktivnost
• Pozicijska osjetljivost, što znači da se na istom uzorku mogu analizirati mali segmenti, ako se očekuje nehomogenost u materijalu – na taj način omogućava se površinsko pa čak i dubinsko elementno mapiranje uzoraka,

Primjena nuklearnih analitičkih tehnika:

Nuklearne analitičke tehnike se osim u fundamentalnim znanstvenim istraživanjima primjenjuju i u polju zaštite okoliša i zdravlja, industrijskih procesa, ne-destruktivnih testiranja, forenzici i arheološkim straživanjima, itd. Trenutni fokus istraživanja Laboratorija je analiza lebdećih čestica (aerosoli) u svrhu kojeg se provodi kontinuirano višegodišnje uzorkovanje.

Znanstveni radovi:

1. Buljat, Antonella; Čargonja, Marija; Mekterović, Darko.
   Source Apportionment of Particulate Matter in a Metal Workshop. // International Journal of Environmental Research and Public Health. 21 (2024) , 
2. Mifka, Boris; Telišman Prtenjak, Maja; Kavre Piltaver, Ivna; Mekterović, Darko; Kuzmić, Josipa; Marciuš, Marijan; Ciglenečki, Irena.
   Intense Desert Dust Event in the Northern Adriatic (March 2020); Insights From the Numerical Model Application and Chemical Characterization Results. // Earth and Space Science. 10 (2023) , e2023EA002879
3. Čargonja, Marija; Mekterović, Darko; Žurga, Paula; Ravlić-Gulan, Jagoda; Bogdanović Radović, Iva; Žauhar, Gordana.
   Deposition of heavy metals in biological tissues of workers in metal workshops. // Environmental Science and Pollution Research. 30 (2023) , 36794-36806
4. Mifka, Boris; Telišman Prtenjak, Maja; Kuzmić, Josipa; Čanković, Milan; Mateša, Sarah; Ciglenečki, Irena
   Climatology of dust deposition in the Adriatic Sea; a possible impact on marine production. // Journal of geophysical research. Atmospheres. 127 (2022) , 26; e2021JD035783
5. Alebić-Juretić, Ana; Mifka, Boris
   Sources of airborne particulates (PM10) in the port city of Rijeka, Croatia. // Environmental science and pollution research. 29 (2022) , 6578-6590
6. Mifka, Boris; Žurga, Paula; Kontošić, Dario; Odorčić, Dajana; Mezlar, Marjana; Merico, Eva; Grasso, M. Fabbio; Conte, Marianna; Contini, Daniele; Alebić-Juretić, Ana
   Characterization of airborne particulate fractions from the port city of Rijeka, Croatia. // Marine pollution bulletin. 166 (2021) , 112236
7. Čargonja, Marija; Mekterović, Darko; Žurga, Paula; Ravlić-Gulan, Jagoda; Bogdanović Radović, Iva; Žauhar, Gordana.
   Elemental analysis of particulate matter in a metal workshop and of biological samples from exposed workers. // X-Ray Spectrometry. 50 (2021) , 68-79
8. Cesari, Daniela; Merico, Eva; Dinoi, Adelaide; Gambaro, Andrea; Morabito, Elisa; Gregorois, Elena; Barbaro, Elena; Feltracco, Matteo; Alebić-Juretić, Ana; Odorčić, Dajana et al.
   An inter-comparison of size segregated carbonaceous aerosol collected by low-volume impactor in the port-cities of Venice (Italy) and Rijeka (Croatia). // Atmospheric Pollution Research. 11 (2020) , 10; 1705-1714
9. Merico, Eva; Conte, Marianna; Grasso, Fabio M.; Cesari, Daniela; Gambaro, Andrea; Morabito, Elisa; Gregoris, Elena, Orlando, Salvatore; Alebić-Juretić, Ana; Zubak, Velimir.; Mifka, Boris; Contini, Daniele
   Comparison of the impact of ships to size- segregated particle concentrations in two harbour cities of northern Adriatic Sea. // Environmental pollution. 266 (2020) , 115175, 10
10. Palčić, Ana; Szyja, Bartłomiej M.; Mičetić, Maja; Čendak, Tomaž; Akouche, Mariame; Juraić, Krunoslav; Čargonja, Marija; Mekterović, Darko; Vušak, Vitomir; Valtchev, Valentin.
    Impact of the Zn source on the RSN-type zeolite formation. // Inorganic Chemistry Frontiers. 6 (2019) , 9; 2279-2290
11. Čargonja, Marija; Mekterović, Darko; Mance, Diana; Žauhar, Gordana; Bogdanović Radović, Iva; Zamboni, Ivana. Characteristics of aerosol pollution in the vicinity of an oil refinery near Rijeka, Croatia. // X-ray spectrometry. 48 (2019) , 5; 561–568
12. Čargonja, Marija; Žauhar, Gordana; Orlić, Ivica.
    Analysis of aerosols in indoor working environment by X-ray fluorescence technique (XRF). // Radiation and Applications in Physics, Chemistry, Biology, Medical Sciences, Engineering and Environmental Sciences. 2 (2017) , 3; 220–225 
13. Ivošević, Tatjana; Orlić, Ivica; Bogdanović Radović, Ivančica; Čargonja, Marija; Stelcer, Eduard.
    Composition and source apportionment of fine particulate matter during extended calm periods in the city of Rijeka, Croatia. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 406 (2017) , Part A; 82–86
14. Merico, Eva; Gambaro, Andrea; Argiriou, Athanassios A.; Alebić-Juretić, Ana; Barbaro, Elena; Cesari, Daniela; Chasapidis, Leonidas; Dimopoulos, S.; Dinoi, Adelaide; Donateo, Antonio; Giannaros, Christos; Gregoris, Elena; Karagiannidis, Athanasios F.; Konstandopoulos, A.G.; Ivošević, Tatjana; Liora, Natalia; Melas, Dimitrios; Mifka, Boris; Orlić, Ivica; Poupkou, Anastasia; Šarovic, Kristina; Tsakis, Apostolos; Giua, Roberto; Pastore, Tiziano; Nocioni, Alessandra; Contini, Daniele.
    Atmospheric impact of ship traffic in four Adriatic-Ionian port-cities: comparison and harmonization of different approaches. // Transportation research part d-transport and environment. 50 (2017) ; 431–445
15. Ivošević, Tatjana; Stelcer, Eduard; Orlić, Ivica; Bogdanović Radović, Ivančica; Cohen, David.
    Characterization and source apportionment of fine particulate sources at Rijeka, Croatia from 2013 to 2015. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 371 (2016) ; 376–380
16. Ivošević, Tatjana; Orlić, Ivica; Bogdanović Radović, Ivančica.
    Long term fine aerosol analysis by XRF and PIXE techniques in the city of Rijeka, Croatia. // Nuclear Instruments and Method in Physics Research. Section B. 363 (2015) ; 119–123
17. Orlić, Ivica; Mekterović, Darko; Mekterović, Igor; Ivošević, Tatjana.
    VIBA-Lab 3.0: Computer program for simulation and semi-quantitative analysis of PIXE and RBS spectra and 2D elemental maps. // Nuclear Instruments and Method in Physics Research Section B. 363 (2015) ; 37–41
18. Ivošević, Tatjana; Mandić, Luka; Orlić, Ivica; Stelcer, Eduard; Cohen, David.
    Comparison between XRF and IBA techniques in analysis of fine aerosols collected in Rijeka, Croatia. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B. 337 (2014) ; 83–89

Znanstvene konferencije:

1. Zaštita zraka 2023, 20.-23. 9. 2023., Mlini, Hrvatska
2. Meteorološki izazovi 8, 28.-29. 4. 2022., Zagreb, Hrvatska
3. 7^th International Conference on Radiation in Various Fields of Research, 10.-14. 6. 2019., Herceg Novi, Crna Gora
4. 13^th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology, 5.-10. 5. 2019., Split, Hrvatska
5. European Conference on X-Ray Spectrometry, 24.-29. 6. 2018., Ljubljana, Slovenija
6. Fifth International Conference on Radiation and Applications in Various Fields of Research, 12.-16. 6. 2017., Budva, Crna Gora
7. 15^th International Conference on Particle Induced X-ray Emission, 2.-7. 4. 2017. Split, Hrvatska,  (suorganizatori konferencije)
8. European Conference on X-Ray Spectrometry, 19.-24. 6. 2016., Göteborg, Švedska
9. 22^nd International Conference on Ion Beam Analysis, 14.-19. 6. 2015., Opatija, Hrvatska
10. 14^th International Conference on Particle Induced X-ray Emission, 25.2-.3 .3.  2015. Cape Town, Južnoafrička Republika

Diplomski radovi:

1. Marko Barac: Utjecaj sekundarnih efekata u XRF analizi spektroskopijom x-zraka; mentor: prof. dr. sc. Ivica Orlić
2. Mia Žudić: XRF analiza finih frakcija aerosola; mentor: doc. dr. sc. Darko Mekterović
3. Maja Kerošević: Lebdeće čestice u radionicama za obradu metala; mentor: doc. dr. sc. Darko Mekterović
4. Antonella Buljat: Elementna analiza lebdećih čestica u radionici za obradu metala; mentorica: dr. sc. Marija Čargonja
5. Mattea Mačkić Jovanović: Elementna analiza lebdećih čestica u blizini rafinerije nafte; mentorica: dr. sc. Marija Čargonja

Završni radovi:

1. Patrick Seleš: Oblik spektralnih linija u XRF i PIXE eksperimentalnim tehnikama; mentor: doc. dr. sc. Darko Mekterović
2. Marino Pupavac: Metoda PESA; mentor: doc. dr. sc. Darko Mekterović