دزسنجی ‌گذشته‌نگر با استفاده از ناخن در تاسیسات هسته‌ای (مقاله مروری)

عموماً دزهای بیش از gy2 می‌تواند اثرهای زیست‌شناختی حادی در انسان‌ ایجاد کند. به همین دلیل برای اندازه‌گیری و ثبت دز دریافتی تجمعی به ویژه در پرتوکاران، نیاز به یک دزسنج همراه به شدت توسط پژوهشگران احساس شده است. هدف از این مطالعه، معرفی شیوه‌های دزسنجی گذشته‌نگر به ویژه بهره‌گیری از ناخن به عنوان یک ابزار طبیعی برای تعیین دز جذبی تجمعی در بدن است. روش‌های سنتی دزسنجی بر اساس اثرات تابش روی مواد غیرآلی استوار است. بر خلاف روش‌های سنتی از ترکیبات آلی نیز برای دزسنجی استفاده می‌گردد که اثر تابش بر آن‌ها ایجاد رادیکال آزاد است. برای تعیین غلظت این رادیکال‌ها، از روش طیف‌سنجی epr استفاده می‌شود. تاکنون مواد جامد گوناگونی مانند قندها، پلیمرها، کوارتز و استخوان برای گستره وسیعی از دز جذب شده (gy 10^8-10) مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به منظور توسعه دزهای قابل اندازه‌گیری در سطح پایین‌تر (gy 5-1)، موادی که حساسیت بیشتری نسبت به تابش داشته باشند، مورد نیاز هستند. طیف‌سنجی epr معمولاْ در ناحیه xband و در بسامد ghz 9/5 انجام می‌گردد. منحنی دز پاسخ شکر برای تابش گاما در محدوده gy 100 0/5- خطی است. منحنی دز پاسخ برای بیشتر پلاستیک‌ها غیرخطی بوده و دارای سیگنال epr با پایداری کم است. کتان که از یک زنجیر پلی‌ساکاریدی تشکیل شده، دارای منحنی دز پاسخ خطی در محدوده gy 10^4-10 بوده ولی به دلیل باقی ماندن مواد شوینده در آن، تفسیر سیگنال eprآن کار آسانی نیست. شدت سیگنال epr پشم ضعیف بوده و بازترکیب رادیکال‌ها در آن به سرعت اتفاق می‌افتد. مینای دندان یک بافت خوب برای دزسنجی به روش epr بوده و منحنی دز پاسخ آن در محدوده gy 0/2-0/02 است. حد آشکارسازی برای استخوان نیز در حدود چند کیلوگری بوده و در دزهای پایین دقت ندارد. سیگنال زمینه در مو بالا بوده و پایداری سیگنال آن کم است. همچنین سیگنال epr ناخن حداقل به مدت چند روز پایدار است. عموماً موادی که در دزسنجی epr مورد استفاده قرار می‌گیرند بایستی دارای ویژگی‌هایی همچون، همراه در همه جا، قابلیت نمونه‌گیری غیرتهاجمی، پایداری سیگنال و ارزیابی سریع و دقیق دز باشند. ناخن به دلیل دارا بودن همه این ویژگی‌ها در مقایسه با سایر مواد، در دزسنجی به روش epr بسیار مورد توجه است.

Retrospective dosimetry using fingernail in nuclear industries: A review paper

Generally, doses greater than 2Gy can produce acute biological effects in humans. For this reason, to measure and record the cumulative dose, especially in radiation users, the need for a personal dosimeter has been strongly felt by the researchers. The purpose of this study is to introduce retrospective dosimetric techniques, in particular the use of nails as a natural tool for determining cumulative absorbed dose in the body. The traditional methods of dosimetry are based on the effects of radiation on inorganic materials. Contrary to conventional methods, organic compounds are also used for dosimetry, which the effect of radiation on them is creation of free radical. EPR spectroscopy is used to determine the concentration of these radicals. So far, various solids such as sugars, polymers, quartz and bone have been used for a wide range of absorbed doses (10108 Gy). In order to develop measurable lower doses (15 Gy), materials that are more sensitive to radiation are required. EPR spectroscopy is usually performed in the Xband region at a frequency of 9.5 GHz. The sugar doseresponse curve for gamma radiation is linear in the range of 0.5100 Gy. The doseresponse curve for most plastics is nonlinear with low stability of EPR signal. The flax which composed of a polysaccharide chain has a linear doseresponse curve in 10104 Gy, but it is not easy to interpret the EPR signal because of the presence of detergent in it. The intensity of the EPR signal of wool is weak and the recombination of its radical occurs rapidly. Tooth enamel is a good tissue for EPR dosimetry and its doseresponse curve is within the range of 0.020.2 Gy. The detection limit for the bone is also about a few kGy and not precise at low doses. The background signal in hair is high and its signal stability is low. Also, the EPR signal of fingernail is stable for at least a few days. Generally, materials used in EPR dosimetry should have features such as, being everywhere, noninvasive sampling, signal stability, and accurate and fast dose evaluation. Due to having all of these features compared to other materials, the fingernail is very much considered in the EPR dosimetry method.