Научная статья на тему 'Применение микроволновой печи в радиологии для приготовления проб для измерения активности бэта-гамма излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом'

Применение микроволновой печи в радиологии для приготовления проб для измерения активности бэта-гамма излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
118
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЗОЛЕННЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТіВ / ВИМіР ВМіСТУ РАДіОНУКЛіДіВ / ОЗОЛЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ / ИЗМЕРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Найденко В. И., Лебедев А. А.

Рассматривается возможность и эффективность применения микроволновой печи для приготовления проб для измерения активности излучающих нуклидов в пищевых продуктах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Application of a microwave in radiology for preparation of tests for measurement of activity beta-gamma radiating in accounting samples by a spectrometer method

The opportunity and efficiency of application of a microwave for preparation of tests for measurement of activity radiating in foodstuff is considered.

Текст научной работы на тему «Применение микроволновой печи в радиологии для приготовления проб для измерения активности бэта-гамма излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом»

Техника та пристро'1 НВЧ dianasony. Антенна техтка

13. Deutsch J., Wieser B. Resonance Isolator and Y Circulator with Lumped Elements at VHF // IEEE Trans. on Magnetics. - September 1966. - Vol. 2. - №3. - P. 278-282.

14. Bosma H. A General Model for Junction Circulators; Choice of Magnetization and Bias Field // IEEE Trans.on Magnetics. September 1968. Vol. 4. - №3. - P. 587-596.

15. Knerr R. A Compact Broad-Band Thin-Film Lumped-Element L-Band Circulator // IEEE Trans.on MTT. - December 1970. - Vol. 18. - №12. - P. 1100-1108.

16. Konishi Y. New Theoretical Concept for Wideband Gyromagnetic Devices // IEEE Trans.on Magnetics. - September 1972. - Vol. 8. - №3. - P. 505-508.

17. Konishi Y. A High-Power UHF Circulator // IEEE Trans.on MTT. - December 1967. -Vol. 15. - №12. - P. 700-708.

18. Knerr R. A Lumped Element Circulator without Crossovers // IEEE Trans.on MTT. -May 1974. - Vol. 22 - №5. - P. 544-548.

19. Aitchison C. S. et al. Lumped-Circuit Elements at Microwave Frequencies // IEEE Trans.on MTT. - December 1971. - Vol. 19 - №12. - P. 928-937.

20. Konishi Y. Lumped Element Circulator // IEEE Trans.on Magnetics. - September 1975. - Vol. 11. - №5. - P. 1262-1266.

21. Simon J.W. // IEEE Trans.on MTT. - January 1965. - Vol. 13. - №. - P. 15-27.

22. Dorado International Corporation, http://www. dorado-intl. com/.

Ключов1 слова: невзаемш пристро!, вентид] , цнркупaторн

Вунтесмери Вл.С., Стоколос М.А. Широкополосные невзаимные пассивные устройства диапазона очень высоких частот Рассмотрено классификацию невзаимных пассивных устройств и проведено краткое описание их конструкций. Проанализировано современное состояние невзаимных пассивных ферритовых устройств и обобщенны направления дальнейшего усовершенствования основных технических характеристик. Vuntesmeri Vl.S., Stokolos M.A. The broadband nonreciprocal passive devices of very high frequencies It is observed classification of nonreciprocal passive devices and the short description of their constructions and characteristics are made. The condition of modern instrument making of nonreciprocal passive ferrite devices at VHF is analysed and development directions of the technical data are generalised

УДК621.372.82

ЗАСТОСУВАННЯ М1КРОХВИЛЬОВО1 ПЕЧ1 В РАДЮЛОГП ДЛЯ ГОТУВАННЯ ПРОБ НА ВИМ1Р АКТИВНОСТ1 ВИПРОМ1НЮЮЧИХ НУКЛ1Д1В

Найденко В.1., Лебедев О.О.

Розглядаеться можлив1сть та ефективтсть застосування мтрохвильовог печ1 для приготування проб на вим1р активност1 випромтюючих нукл1д1в у харчових продуктах

В радюлогп для готування проб для вимiру активност бета- гама- ви-промшюючих нуклщв у лiчильних зразках спектрометричним методом використовуеться три методи шдготовки проб:

1. Лiчильний зразок складаеться з речовини проби.

2. Лiчильний зразок готуеться за допомогою методик радiохiмiчного концентрування.

3. Лiчильний зразок готуеться фiзичним концентруванням (висушуван-ня, обвуглювання, озолення). [1]

У першому випадку сума значень об'емно! (питомо!) активной досль джуваного зразка i похибки може перевищувати припустимi рiвнi для основно! групи продуклв, приведет в нормативних документах (ДР-2006

70 BicnuK Нащонального техтчногоутверситету Украши "КП1"

Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

Техшка та пристрог НВЧ дiапазону. Антенна техтка

[2], обов'язковий мтмальний перелж.. [3] ьт.д.). У цьому випадку значен-ня похибки може бути зменшено, збiльшуючи час експозицii ^чби) на приладi, що звичайно недостатньо, або застосовуючи радiохiмiчний метод чи фiзичне концентрування. Сконцентрувавши пробу програма перерахун-ку будь-якого спектрометра знизить значення погршносл, а в сумi зi зна-ченням активностi дасть значення, що цшком задовольнить умовам гранично припустимих значень, наведених в нормативних документах.

Використовуючи пробошдготовку радiохiмiчним методом застосову-ються: хiмiчнi реактиви, кислоти, луги як1 згодом шддаються термiчнiй обробцi, що досить небезпечне i трудомiстке. Фiзичне концентрування (висушування, обвуглювання, озолення) передбачае використання су-шильних шаф, муфельних, газових, електричних печей [1].

Пропонуеться використовувати мжрохвильову пiч замiсть муфельноi, газовой електричноi що iстотно зменшить витрати часу, сил, енергп.

В середиш СВЧ - печi загальне електромагштне поле, яке спрямовано змiнюеться з високою частотою та призводить до руху електрично заря-дженi молекули води. Вони починають тертися одна об одну, та температура пщймаеться. Вщбуваеться це дуже швидко та одночасно у камерi муфельноi печi, де нагрiв iде поступово вщ зовнiшнiх слоiв до внутршшх. Температура, при якiй вiдбуваеться озолення не перевищуе температуру плавлення (кишння) радiонуклiдiв, що дае достовiрний експрес-результат.

Результати дослщжень проб на вщповщшсть критерiям безпеки вияв-ляють за показниками вщповщност В та його похибки ДВ, значення яких розраховують за результатами виявленоi активностi та похибки Сб137 та 8г90 у пробi за формулами:

(ОЛ (О^

В

н

К11 У

цезт -137 + — стронцт - 90;

ДВ = к.

ДО

н

л 2

цезт -137 +

ДО

н

2

стронцт - 90 .

(1)

(2)

де 0в - вимiрюване значення активност радюнукшда; Н - допустимий рь вень, згiдно з нормативним документом; ДО - вщносна похибка; к - кое-фщент концентрування.

Продукцiя вiдповiдае вимогам радiацiйноi безпеки в СанПiН, ДР-2006 та шше, якщо В+0,6ДВ<1.

Якщо експертний висновок проводиться на пiдставi «Обов'язкового мь нiмального перелжа..» [3], значення аналiзуються наступним чином:

0 О-ДО О+Д0 МДР Рис. 1

Продукцiя не вщповщае вимогам , якщо В+0,6ДВ>1

В^ник Нащонального техтчногоутверситету Украгни "КП1" 71 Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

Техника та пристрог НВЧ дiапазону. Антенна техтка

0 МДР Q-ДQ Q+ДQ

Рис. 2

Продукцiю неможливо признати вщповщною вимогам безпеки , якщо В-0,6ДВ<1<В+0,6ДВ

0 Q-ДQ МДР Q+ДQ

Рис. 3

Однак у цьому випадку слщ мати на уваз^ що при проведеннi точнiших вимiрювань може виявитися, що £+Д@<МДР (МДР - максимально допус-тимий рiвень активностi у данiй пробi).

Проба з голiв риби путасу, нарiзаних шматками (вага 147 грам) була озолена в побутовш мiкрохвильовiй печi з використанням кварцового тигля до стану зневоднювання приблизно за 20 хв. Кварц е "радюпрозорим матерiаломм i може бути використаний для пробоподготовки в радюлогп. Вага матерiалу пiсля озолення склала 14 г. Отриманий зразок був роздрiб-нений за допомогою звичайно!' ступки, яка застосовуються для пробошдго-товки в радюлопчних дослiдженнях. Наступним кроком стало зволоження проби шляхом контактного змшування з дистильованою водою. Поки не до кшця з'ясована проблема неоднорщност зволоження, проникнення во-логи до складу матерiалу тощо. Зволоження проводилось до стану суспен-зп. Першi хвилини вiдбувалося iнтенсивне кишння суспензii, що перешкодило продовженню тдготовки зразка в мiкрохвильовому поль Процес був припинений на 15 хв. Шсля набрякання матерiалу у вод^ що нагрiлася, процес озолення був продовжений до смолянистого стану з повним знево-днюванням. Орiентовний час закшчення процесу озолення склав близько 10 хв. Вага матерiалу зменшилася всього на 2 г (склала 12 г) "смолянистоi золи", що, доречи, може бути використано для дослщження 8г90 на УСК Гама плюс, Мультирад, СЕБ та шших. Коефщент озолення в данiй пробi склав бiльше значення, хоча застосовуючи вщому (класичну) методику [1] ^з застосуванням сушильних шаф, газових пальниюв i муфельних печей) коефiцiент озолення може бути полшшений. Проба дослщжувалась 1800 с. вiдповiдно до методики, на спектрометрi двома способами: за допомогою фiзичного концентрування класичним методом та мжрохвильовим озолен-ням, яке пропонуеться. Були отримаш наступнi значення: в першому випадку 8г90=0±4,5 Бк/кг (Сб137=0±3,2 Бк/кг), фiзичне мжрохвильове концентрування - 8г90=0±7,2 Бк/кг (Сб137=0±4,0 Бк/кг). Зiставивши значення мо-жна зробити висновки:

- похибка результату зменшилась до прийнятних значень

- результати активност порiвняннi мiж собою

- експертиза по радюлопчним дослiдженням була видана в цей же день, що в три рази швидше, шж класичним методом.

72 В^ник Нащонального техтчногоутверситету Украгни "КП1"

Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

Техшка та пристрог НВЧ dianasony. Антенна техшка

Але при одержанш значення активност той чи шший результат може бути прийнятний у сшввщношенш iз припустимим значенням активност в нормативних документах. В обох випадках ршення однакове: "Продово-льство вщповщае критерiям безпеки"[4]. Рiшенням е максимально можли-ве значення суми активност й похибки 0+7,2=7,2 (для "Обов'язкового мь нiмального перелiку..." [3]), а для ДР 2006 [2] приймання ршення здшс-нюеться за крш^ем В+0,6АВ<1, що визначаеться за формулами (1), (2). Тобто:

А В = 1.1 В =

4.0

цезт -137 +

V

150

Г 0 ^ г 0 ^

7.2 35

стронцт - 90 = 0.23

150

цезт -137 + — стронцт - 90 = 0 ; 0+0,6*0,23<1.

Таким чином, у контекст сертифжацшних вимiрiв зусилля, засоби й час, витрачеш на пiдвищення точностi ршення класичним методом [1] -

даремш.

Л1тература

1. Подготовка счетных образцов для измерений на спектрометре энергий бета- излучения серии СЕБ-ХХ / НПП "Атом Комплекс Прибор". - К., 1999

2. Допустим! р1вш вмюту радюнуклвдв сб137 1 Бг90 у продуктах харчування та питнш водь Державш гшешчш нормативи. Наказ МОЗ Украши вщ 03.05.2006 № 256, Зареест. Мшюст Украши 17.07.2006 р.за № 845/12719

3. Обов'язковий мш1мальний перелш дослщжень сировини, продукцп тваринного та рослинного походження, комбшормово! сировини, комб1корм1в, в1тамшних препарат1в та ш., яю слщ проводити в державних лаборатор1ях ветеринарно'1 ме-дицини 1 за результатами яких видаеться ветеринарне свщоцтво (ф-2). Наказ Державного департаменту ветеринарно'1 медицини Украши 03.11.98 №16

4. Методика измерения активности бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах с использованием программного обеспечения ПРОГРЕСС/ВНИИФТРИ. М., 1996

2

2

Ключов1 слова: озолення харчових продукпв, вимiр вмюту радiонуклiдiв

Найденко В.И., Лебедев А. А. Применение микроволновой печи в радиологии для приготовления проб для измерения активности бэта-гамма излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом Рассматривается возможность и эффективность применения микроволновой печи для приготовления проб для измерения активности излучающих нуклидов в пищевых продуктах Najdenko V.I., Lebedev A.A. Application of a microwave in radiology for preparation of tests for measurement of activity beta-gamma radiating in accounting samples by a spectrometer method The opportunity and efficiency of application of a microwave for preparation of tests for measurement of activity radiating in foodstuff is considered

BicnuK Нащонального техтчногоутверситету Украши "КП1" 73 Серiя -Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№37

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.