Abstract The new coronavirus disease 2019 (COVID-19) has been emerged as a rapidly spreading pandemic. The disease is thought to spread mainly from person-to-person through respiratory droplets produced when an infected person coughs, sneezes, or talks. The pathogen of COVID-19 is the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). It infects the cells binding to the angiotensin-converting enzyme 2 receptor (ACE2) which is expressed by cells throughout the airways as targets for cellular entry. Although the majority of persons infected with SARS-CoV-2 experience symptoms of mild upper respiratory tract infection, in some people infections of the acinar airways result in severe, potentially fatal pneumonia. However, the induction of COVID-19 pneumonia requires that SARS-CoV-2 reaches the acinar airways. While huge efforts have been made to understand the spread of the disease as well as the pathogenesis following cellular entry, much less attention is paid to how SARS-CoV-2 from the environment reach the receptors of the target cells. The aim of the present study is to characterize the deposition distribution of SARS-CoV-2 in the airways upon exposure to cough-generated droplets and aerosol particles. For this purpose, the Stochastic Lung Deposition Model has been applied. Particle size distribution, breathing parameters supposing normal breathing through the nose, and viral loads were taken from the literature. We found that the probability of direct infection of the acinar airways due to inhalation of particles emitted by a bystander cough is very low. As the number of viruses deposited in the extrathoracic airways is about 7 times higher than in the acinar airways, we concluded that in most cases COVID-19 pneumonia must be preceded by SARS-CoV-2 infection of the upper airways. Our results suggest that without the enhancement of viral load in the upper airways, COVID-19 would be much less dangerous. The period between the onset of initial symptoms and the potential clinical deterioration could provide an opportunity for prevention of pneumonia by blocking or significantly reducing the transport of viruses towards the acinar airways. Therefore, even non-specific treatment forms like disinfection of the throat and nasal and oral mucosa may effectively keep the viral load of the upper airways low enough to avoid or prolong the progression of the disease. In addition, using a tissue or cloth in order to absorb droplets and aerosol particles emitted by own coughs of infected patients before re-inhalation is highly recommended even if they are alone in quarantine.
Az OSL (Optically Stimulated Luminescence) kormeghatározás alkalmazása a Magyar Állami Földtani Intézetben 2004-ben kezdődött, majd a jogutód Magyar Földtani és Geofizikai Intézetben folytatódott, és a Magyar Bányászati és Földtani Szolgálatban jelenleg is folyik. A felső-pleisztocén és holocén üledékek OSL kormeghatározása során tett megfigyeléseink szerint a kvarcok lumineszcens tulajdonságai és OSL kormeghatározásra való alkalmassága helyi eltéréseket mutat. Ezeknek az eltéréseknek az okait kerestük. Vizsgáltuk a kvarc eltérő forráskőzeteinek hatását olyan kvarcgazdag magmás, metamorf és idősebb üledékes képződményekből nyert kvarcszeparátumokon, amelyek hazánkban jelenleg a felszínen is előfordulnak, és anyaguk a negyedidőszaki üledékbe is bekerülhetett. Az OSL mérések mellett a kvarcszemcsék kristályrács hibáit okozó szennyeződések kimutatására LA-ICP-MS, mikro-FTIR és IR spektrometriai méréseket alkalmaztunk. A kvarcszeparátumok pontosabb jellemzéséhez fénymikroszkópos vizsgálatot, valamint termoanalitikai és röntgen-pordiffrakciós elemzéseket végeztünk. A kvarcokat befoglaló képződmények radioaktív elemtartalmát gamma-spektrometriai mérések segítségével határoztuk meg.
OSL mérési eredményeink alapján az üledékes képződmények és egyes vulkáni tufák kvarcszeparátumai fényesebb, nagyobb intenzitású lumineszcenciát adtak, mint a vizsgált metamorf és mélységi magmás kőzetek. Közvetlenül, az első mállási és szállítási ciklus után az üledékekbe kerülve csupán néhány üledékes képződmény kvarcszemcséi lennének alkalmasak a kormeghatározásra.
A kvarcok OSL tulajdonságait meghatározó kristályrács hibáit az LA-ICP-MS vizsgálat szerint Li, Na, Al, P, K, Ti és Ba beépülése okozhatja, és a mikro-FTIR mérésekkel kimutatott, a Si4+ iont helyettesítő Al3+ + H+, azaz AlOH szerkezeti hidroxil, valamint molekuláris víz. A nagyobb intenzitású OSL-t adó kvarcszeparátumok befoglaló képződményei kisebb K- és Th-tartalommal rendelkeznek, mint a gyengébb OSL-t kibocsátóké.
A negyedidőszaki üledékek kvarcainak lumineszcens tulajdonságaiban és OSL kormeghatározásra való alkalmasságában mutatkozó helyi eltérések oka az eltérő forráskőzeteik, valamint különböző hő- és üledékes történetük lehet. A mélységi magmás és metamorf kőzetek elsődleges lepusztulásából származó kvarcok kedvezőtlen OSL tulajdonságát az eredményezheti, hogy bár magas hőmérsékleten képződve sok kristályrács hiba alakult ki bennük, de azok nagy részét lassú kihűlésük során elvesztették. Az üledékes képződmények kvarcszemcséinek kedvezőbb OSL tulajdonságai elsősorban a szállításuk és áthalmozódásuk során az ismétlődő radioaktív besugárzási, azaz OSL felépülési, és napfényen az OSL lenullázódási ciklusoknak köszönhető, melyek növelik a kvarc lumineszcens érzékenységét.
