Wanneer de juiste voorzorgsmaatregelen worden genomen, radioactieve stoffen zijn uiterst veilig in gebruik. Maar wat als ze ongecontroleerd in het milieu lekken? Dan wordt het cruciaal om de dosis straling te achterhalen die mensen mogelijk hebben geabsorbeerd. Helaas, de gemiddelde persoon beschikt niet over een stralingsdosismeter. Het Institute of Nuclear Physics PAS heeft een nieuwe oplossing voor dit probleem - en het is te vinden in uw EHBO-doos.

Ioniserende straling is overal. Het bereikt ons vanuit de verre ruimte, van de zon, het wordt uitgestoten door rotsen, bouwmaterialen en zelfs ons lichaam. Het wordt met succes gebruikt in de wetenschap, geneeskunde en industrie, vooral in de energiesector. Echter, soms neemt de intensiteit van de straling aanzienlijk toe wanneer natuurkrachten de beschermende infrastructuur van een reactor vernietigen of als gevolg van menselijke nalatigheid. In dergelijke situaties, de kennis gepresenteerd in de IEEE-sensoren tijdschrift van wetenschappers van het Instituut voor Kernfysica van de Poolse Academie van Wetenschappen (IFJ PAN) in Krakau kan nuttig zijn. In praktijk, het vertaalt zich in een eenvoudige aanbeveling:in een stralingsnoodgeval, stop wat onverpakte pijnstillers in je zak of rugzak en neem ze niet mee naar buiten in het daglicht.

"Als de ioniserende straling in de omgeving plotseling toeneemt, veel problemen ontstaan. Hun aard kan gemakkelijk worden begrepen door analogie met de pandemie, " zegt Dr. Anna Mrozik (IFJ PAN), en blijft uitleggen:"We verliezen de strijd tegen het coronavirus als er te veel mensen in nood zijn. Ten eerste, er is een tekort aan ventilatoren, dan zijn alle ziekenhuisbedden bezet, en tenslotte kunnen artsen niet alle patiënten helpen. De situatie is enigszins vergelijkbaar voor gebeurtenissen met ioniserende straling. In dit geval, een van de grootste uitdagingen is het onmiddellijke gebrek aan uitrusting, voornamelijk dosismeters. Medische hulp zou effectief zijn als mensen in eerste instantie konden worden gescheiden, afhankelijk van de door hen geabsorbeerde stralingsdosis. Echter, de geabsorbeerde dosis is zelfs niet bekend bij de slachtoffers zelf, omdat maar weinig mensen toegang hebben tot persoonsdosimeters. En het is niet mogelijk om onmiddellijk duizenden dosismeters tevoorschijn te toveren en ze letterlijk in minuten onder de bevolking te verdelen, vooral als de dreiging plotseling en over een groot gebied plaatsvindt."

Nooddosimetrie behandelt methoden voor het meten van stralingsdoses die geïmproviseerd zijn maar voldoende betrouwbaar voor medische doeleinden. In de vroege stadia van zijn ontwikkeling, bakstenen of dakpannen afkomstig van gebouwen in een risicogebied werden geanalyseerd. Tegenwoordig, nooddosimetrie wordt steeds persoonlijker:proberen objecten te gebruiken die mensen altijd bij zich hebben, omdat deze worden blootgesteld aan dezelfde stralingsdosis als hun eigenaren.

een smartphone, bijvoorbeeld, kan worden gebruikt als een nooddosismeter. Helaas, in deze rol werkt het anders dan een leek zou verwachten. Een betrouwbare beoordeling van de stralingsdosis met behulp van een smartphone is mogelijk omdat sommige onderdelen zijn gemaakt van materialen met goede dosimetrische eigenschappen. Deze omvatten het displayglas en aluminiumoxide (Al2O3) dat in weerstanden wordt gebruikt. Echter, deze materialen moeten worden geanalyseerd met behulp van gespecialiseerde laboratoriumapparatuur. Het display moet worden gebroken en de microscopische weerstanden moeten zorgvuldig worden gedemonteerd en vernietigd om het materiaal dat ze vult eruit te halen. Voorbereiding is arbeidsintensief en tijdrovend, die de bruikbaarheid van de methode in twijfel trekt onder de omstandigheden van een echt stralingsongeval, vooral een op grote schaal. Bovendien, een persoon die gevaar loopt een hulpmiddel te ontnemen dat kan worden gebruikt om voor zichzelf of anderen om hulp te roepen, contact opnemen met hun familie, of informatie krijgen over de huidige situatie is een slecht en potentieel gevaarlijk idee.

Aangezien de vernietiging van een waardevol en nuttig apparaat niet de optimale oplossing lijkt te zijn, wetenschappers van het Instituut voor Nucleaire Fysica van de PAS besloten na te gaan welke van de voor iedereen beschikbare materialen konden voldoen aan de criteria van nooddosimetrie.

"In ons Instituut houden we ons bezig met luminescente nooddosimetrietechnieken:thermoluminescentie of optisch gestimuleerde luminescentie. In het eerste geval, materialen worden gestimuleerd om te gloeien door verhitting; in de seconde, het wordt gedaan met licht van een specifieke golflengte, meestal blauw. Een materiaal is een goede kandidaat voor een dosismeter wanneer, na stimulatie, het begint met een grotere intensiteit te gloeien, hoe groter de stralingsdosis waaraan het is blootgesteld. Deze afhankelijkheid tussen het luminescentiesignaal en de geabsorbeerde dosis moet zo lineair mogelijk zijn, " legt prof. Pawel Bilski (IFJ PAN) uit, de tweede auteur van het artikel in IEEE-sensoren .

De aandacht van de in Krakau gevestigde onderzoekers werd gevestigd op medicijnen, vooral populaire pijnstillers, die een verplicht onderdeel zijn van elke EHBO-doos voor thuis en die ook in veel dameshandtassen te vinden zijn. Hun grote voordeel is dat mensen ze dagelijks dragen, precies zoals men zou moeten doen met dosismeters. Bovendien, deze geneesmiddelen hebben een bekende samenstelling (in tegenstelling tot bijvoorbeeld, de stof van kleding) en zijn meestal hermetisch afgesloten, dus beschermd tegen vocht en licht - factoren die vanuit het oogpunt van dosimetrie zeer schadelijk zijn. Dit alles betekent dat de geneesmiddelenanalyseprocedures voor dosimetrie eenvoudig kunnen worden gestandaardiseerd. In aanvulling, voorbereiding op het testen is snel:het enige wat u hoeft te doen is de tablet uitpakken en verpletteren - en niemand zal protesteren. Ten slotte, de waarde van een enkele tablet is verwaarloosbaar, en er zitten meestal meerdere tabletten in de verpakking.

"Omdat pijnstillers zoveel voordelen hebben als dosismeters, we keken naar de eigenschappen van een aantal van hen. Het bleek dat wanneer onderworpen aan optisch gestimuleerde luminescentie, ze geven een vrij sterk signaal af, min of meer evenredig met de geabsorbeerde dosis ioniserende straling - en dat is precies wat nodig is om een ​​betrouwbare meting te doen. Pijnstillers op basis van ibuprofen en paracetamol vertoonden de hoogste gevoeligheid, " zegt dr. Mrozik.

Welke stof is verantwoordelijk voor de luminescentie van pijnstillers? Het antwoord is nog niet bekend. Natuurkundigen van de IFJ PAN zijn van plan het te identificeren, omdat dit het mogelijk zou maken om de geneesmiddelen die het meest geschikt zijn voor dosimetrische doeleinden effectiever te selecteren.

Het laatste onderzoek uit Krakau biedt een eenvoudig advies dat het waard is om te onthouden:als u zich in een stralingsnoodgeval bevindt, neem een ​​paar onverpakte pijnstillers mee, liefst in je broekzak waar ze worden beschermd tegen de schadelijke effecten van daglicht. Het is een klein ding, maar in een kritieke situatie stelt het de medische diensten in staat u effectiever te helpen.