Et personligt dosimeter er i dit førstehjælpskasse

Når der tages passende forholdsregler, radioaktive stoffer er ekstremt sikre at bruge. Men hvad nu hvis de lækker ud i miljøet på en ukontrolleret måde? Så bliver det afgørende at finde ud af, hvilken dosis stråling folk kan have absorberet. Desværre, den gennemsnitlige person besidder ikke et stråledosimeter. Institute of Nuclear Physics PAS har en ny løsning på dette problem - og det kan findes i dit førstehjælpskasse.

Ioniserende stråling er overalt. Den når os fra dybt rum, fra solen, det udsendes af sten, byggematerialer og endda vores kroppe. Det bruges med succes i videnskab, medicin og industri, især inden for energisektoren. Imidlertid, nogle gange stiger intensiteten af ​​strålingen betydeligt, når naturkræfter ødelægger en reaktors beskyttende infrastruktur eller som følge af menneskelig uagtsomhed. I sådanne situationer, den viden, der præsenteres i IEEE sensorer tidsskrift af forskere fra Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences (IFJ PAN) i Krakow kan vise sig nyttigt. I praksis, det oversættes til en simpel anbefaling:i en strålingsnødsituation, læg nogle udpakkede smertestillende midler i lommen eller rygsækken, og tag dem ikke ud i dagslyset.

"Efterhånden som ioniserende stråling i miljøet pludselig stiger, mange problemer opstår. Deres natur kan let forstås ved analogi med pandemien, "siger Dr. Anna Mrozik (IFJ PAN), og fortsætter med at forklare:"Vi taber kampen mod coronavirus, når der er for mange mennesker i nød. Først, der er mangel på ventilatorer, så er alle hospitalssenge optaget, og endelig kan læger ikke hjælpe alle patienterne. Situationen er noget lignende for begivenheder, der involverer ioniserende stråling. I dette tilfælde, en af ​​de største udfordringer er den øjeblikkelige mangel på udstyr, primært dosimetre. Lægehjælp ville være effektivt, hvis folk i første omgang kunne adskilles afhængigt af stråledosis absorberet af dem. Imidlertid, den absorberede dosis er ikke kendt selv af ofrene selv, da få mennesker har adgang til personlige dosimetre. Og det er ikke muligt at trylle frem tusinder af dosimetre med det samme og fordele dem bogstaveligt på få minutter blandt befolkningen, især hvis truslen opstår pludselig og over et stort område. "

Nøddosimetri omhandler metoder til måling af stråledoser, der er provisoriske, men tilstrækkeligt pålidelige til medicinske formål. I de tidlige stadier af dens udvikling, mursten eller tagsten taget fra bygninger i et risikoområde blev analyseret. Disse dage, nøddosimetri bliver mere og mere personlig:forsøger at bruge genstande, som folk har med sig hele tiden, da disse udsættes for den samme stråledosis som deres ejere.

En smartphone, for eksempel, kan bruges som nøddosimeter. Desværre, i denne rolle fungerer det anderledes, end en lægmand ville forvente. Pålidelig vurdering af strålingsdosis ved hjælp af en smartphone er mulig, fordi nogle af dens dele er lavet af materialer med gode dosimetriske egenskaber. Disse omfatter displayglas og aluminiumoxid (Al2O3), der bruges i modstande. Imidlertid, disse materialer skal analyseres ved hjælp af specialiseret laboratorieudstyr. Skærmen skal brydes, og de mikroskopiske modstande skal adskilles omhyggeligt og ødelægges for at udtrække materialet, der fylder dem. Forberedelse er besværlig og tidskrævende, som sætter spørgsmålstegn ved anvendeligheden af ​​metoden under betingelserne for en reel strålingsulykke, især en i stor skala. I øvrigt, fratage en person i fare for et værktøj, der kan bruges til at tilkalde hjælp til sig selv eller andre, at kontakte deres familie, eller at få oplysninger om den aktuelle situation er en dårlig og potentielt farlig idé.

Da ødelæggelsen af ​​en værdifuld og nyttig enhed ikke synes at være den optimale løsning, forskere fra Institute of Nuclear Physics i PAS besluttede at kontrollere, hvilket af de tilgængelige materialer alle kunne opfylde kriterierne for nøddosimetri.

"I vores institut beskæftiger vi os med selvlysende nøddosimetri teknikker:termoluminescens eller optisk stimuleret luminescens. I det første tilfælde, materialer stimuleres til at lyse ved opvarmning; i det andet, det udføres med lys med en bestemt bølgelængde, normalt blå. Et materiale er en god kandidat til et dosimeter, når, efter stimulering, det begynder at lyse med en større intensitet jo større strålingsdosis det har været udsat for. Denne afhængighed mellem luminescenssignalet og den absorberede dosis skal være så lineær som muligt, "forklarer prof. Pawel Bilski (IFJ PAN), den anden forfatter til artiklen i IEEE sensorer .

De Krakow-baserede forskeres opmærksomhed blev tiltrukket af medicin, især populære smertestillende midler, som er en obligatorisk komponent i hvert hjem førstehjælpskasse og kan også findes i mange kvinders håndtasker. Deres store fordel er, at folk bærer dem på daglig basis, præcis som man skal gøre med dosimetre. I øvrigt, disse lægemidler har en velkendt sammensætning (i modsætning til, for eksempel, tøjet) og er normalt hermetisk forseglet, således beskyttet mod fugt og lys - faktorer, der er meget skadelige set fra dosimetri. Alt dette betyder, at procedurerne for lægemiddelanalyse for dosimetri let kan standardiseres. Ud over, forberedelsen til testning er hurtig:alt du skal gøre er at pakke tabletten ud og knuse den - og ingen vil protestere. Trods alt, værdien af ​​en enkelt tablet er ubetydelig, og der er normalt flere tabletter i pakken.

"Da smertestillende midler har så mange fordele som dosimetre, vi kiggede på egenskaberne ved flere af dem. Det viste sig, at når den udsættes for optisk stimuleret luminescens, de udsender et ret stærkt signal, mere eller mindre proportional med den absorberede dosis af ioniserende stråling - hvilket er præcis det, der er nødvendigt for at foretage en pålidelig måling. Smertestillende midler baseret på ibuprofen og paracetamol viste den højeste følsomhed, "siger Dr. Mrozik.

Hvilket stof er ansvarlig for luminescensen af ​​smertestillende midler? Svaret kendes endnu ikke. Fysikere fra IFJ PAN agter at identificere det, da dette ville gøre det muligt mere effektivt at vælge de lægemidler, der er bedst egnet til dosimetriske formål.

Den seneste forskning fra Cracow giver et enkelt råd, der er værd at huske:hvis du befinder dig i en strålingssituation, tag et par udpakkede smertestillende midler med dig, helst i din lomme, hvor de vil blive beskyttet mod de skadelige virkninger af dagslys. Det er en lille ting, men i en kritisk situation vil det gøre det muligt for læge at hjælpe dig mere effektivt.