فهرست مطالب

سنجش و ایمنی پرتو - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 41، بهار 1401)

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 41، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهرا عرب حلوایی باقری، سید محمودرضا آقامیری، الهام ستارزاده خامنه، سعید کاکایی*، حسن یوسف نیا صفحات 1-10
    برخورد پرتوهای یونیزان با سیستم های بیولوژیک باعث وقوع یونیزاسیون و تحریک اتم ها و مولکول ها شده و محصولاتی غیر طبیعی و مضر در محیط بیولوژیک بوجود می آورند. تخمین دز جذبی در ارزیابی پیامدهای پزشکی و بیولوژیکی مرتبط با تابش یونیزه کننده حاصل از تجویز رادیوداروها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین هدف از این پژوهش ارزیابی میزان دز جذبی اندام های بدن انسان حاصل از ترکیب نوین نشان دار 99mTc-MAX بر اساس مطالعات توزیع زیستی موش های balb/c می باشد. لیگاند طراحی شده با خاصیت شلاته کنندگی از طریق واکنش بین دو ماده ی کلرواستامید (Chloroacetamide) و زانتات (Xanthate) با نسبت های مولی معین سنتز شد. سپس فرآیند نشان دار سازی آن با 99mTc و با خلوص رادیوشیمیایی 93% در محیط آزمایشگاه و90% در حضور سرم خون انسانی با موفقیت صورت گرفت. پس از آن پراکنش زیستی کمپلکس نشان دار در موش های balb/c تا 24 ساعت پس از تزریق مورد بررسی قرار گرفت. به منظور برآورد میزان دز جذب شده در اندام های بدن انسان، روش MIRD به کاربرده شد. نتایج بیان گر بیشترین میزان دز جذب شده کمپلکس مذکور در کبد و با 0.0011mGy/MBq می باشد. 99mTc-MAX با توجه به جذب قابل توجه کبدی و همچنین تجمع مناسب آن در سیستم رتیکلواندوتلیال، می تواند به عنوان یک عامل تصویربرداری بالقوه موثر واقع شود.
    کلیدواژگان: دزیمتری، توزیع زیستی، 99mTc، شلاتور MAX، نشان دارسازی، دز جذبی
  • امیر موحدی فر، صالح اشرفی*، بهارک اسلامی صفحات 11-20
    در این مقاله قابلیت استفاده از ماسفت های قدرت سری IRF به عنوان دزیمتر پرتو گاما مورد بررسی قرار گرفت. برای این هدف، تغییرات ولتاژ آستانه ایجاد شده در اثر تابش پرتو گاما و همچنین مشخصه های محو شدگی در دمای اتاق به عنوان دو مشخصه اصلی دزیمتر ایده آل برای سه نوع ماسفت قدرت با مقاومت درین-سورس حالت روشن بزرگتر از 1 اهم اندازه گیری و مقایسه شده است. برای تابش دهی از چشمه کبالت 60 در دزهای تابشی محدوده krad 100-1 با نرخ دز krad/h 10 استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تغییرات ولتاژ آستانه نسبت به دز تابشی برای هر سه نوع ماسفت خطیت خوبی دارد. همچنین ماسفت با مقاومت حالت روشن بزرگتر حساسیت بیشتری نسبت به تابش گاما دارد. مشخصه محو شدگی برای هر سه نوع ماسفت در بازه زمانی شش ماهه کمتر از 1 درصد می باشد. بنابر این، ماسفت های قدرت سری IRF ارزان قیمت انتخاب خوبی برای دزیمتری پرتو گاما می باشند.
    کلیدواژگان: دزیمتری، ماسفت قدرت، تابش گاما، ولتاژ آستانه، کبالت 60
  • سید محمدمهدی ابطحی*، فاطمه حبیبی صفحات 21-29

    امروزه روش های تصویربرداری مختلفی برای خوانش دز در دزیمترهای ژل ه‏ای-بسپاری مورد استفاده قرار گرفته اند. به دلیل محدودیت در برخی از روش های تصویربرداری مانند تصویرداری تشدید مغناطیسی و تصویربرداری سی تی اسکن، روش اپتیکی به عنوان یک جایگزین دقیق و کاربردی برای ارزیابی پارامترهای مربوط به دزیمتر پیشنهاد می شود. هدف از این مطالعه، ارزیابی پاسخ اپتیکی دزیمتر ژل ه‏ای-بسپاری PAKAG است. برای این منظور ژل دزیمتر PAKAG در آزمایشگاه دزیمتر ژل ه‏ای-بسپاری دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) ساخته شد. برای پرتودهی از سیستم شتاب دهنده ی خطی با انرژی 6 مگاالکترون ولت استفاده گردید. جهت خوانش میزان بسپاریزاسیون ناشی از تابش، پارامتر جذب/پراکندگی در دزهای جذبی مختلف با استفاده از دستگاه طیف سنج فرابنفش-مریی بدست آمد. نتایج ارزیابی ها نشان داد حساسیت درطول موج 340 نانومتر برابرAu Gy-1 0/11 است. بررسی بازه زمان مناسب برای خوانش اپتیکی نشان داد که حساسیت پاسخ ژل دزیمتر 24 ساعت پس از پرتودهی به پایداری می رسد. نتایج پژوهش حاضر، روش قرایت اپتیکی با دستگاه طیف سنج فرابنفش-مریی را به عنوان یک روش مناسب برای ارزیابی پاسخ دزیمتر ژل ه‏ای- بسپاری PAKAG تایید کرد.

    کلیدواژگان: دزیمتر ژلی-بسپاری، روش اپتیکی، حساسیت، طیف سنج فرابنفش-مرئی
  • امیر مسعود طاهریان، علی مالکی، سمانه ذوالقدری، حسن یوسف نیا*، زهرا شیری یکتا، سمانه صرفی، حسن آقایان، سعید مومن زاده صفحات 31-37
    تحلیل ایمنی ساختگاه انارک به عنوان تنها مرکز دفع پسماند های پرتوزا به منظور حفظ سلامت انسان و محیط زیست حایز اهمیت ویژه ای است. ضرایب توزیع مواد پرتوزا در خاک های منطقه مورد مطالعه، یکی از پارامترهای تاثیرگذار در محاسبات تحلیل ایمنی به شمار می آید. لذا در این مطالعه، ضریب توزیع کبالت در خاک آبرفت پسماندگاه انارک به روش بچ تعیین شد و اثر غلظت آلاینده، دانه بندی خاک و نسبت خاک به محلول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به منظور تعیین رفتار جذبی کبالت در خاک انارک، ایزوترم های جذب خطی، فرندلیچ و لانگمویر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.  مقدار میانگین ضریب توزیع کبالت در خاک مذکور برابر با mL/g 18/247 محاسبه گردید. رفتار جذبی کبالت در خاک انارک از ایزوترم جذب لانگمویر با همبستگی مثبت و معنی دار تبعیت کرد. بیشینه مقدار جذب کبالت برابر با 029/0 میلی گرم بر گرم خاک تعیین گردید. نتایج ضریب توزیع حاصل در این مطالعه از اکثر مقادیر ارایه شده در سایر تحقیقات پیشین کمتر است که می تواند به ویژگی های خاک از جمله بافت خاک (شنی لومی) مرتبط باشد.
    کلیدواژگان: ضریب توزیع، کبالت، پسماندگاه، انارک، روش بچ
  • مجتبی مکاری* صفحات 39-44
    با کمک تعریف کمیت های تصادفی وابسته به ساختارهای میکروسکوپی، میکرودوزیمتری می تواند دستیابی به اطلاعاتی دقیق از اثرات تابش را فراهم سازد. با استفاده از روش توزیع تصادفی موسوم به µ-randomness و کد Geant4-DNA، در یک کره از جنس آب برای الکترون های کم انرژی در بازه انرژی 0/1 تا 4/5keV ، مقادیر میکرودوزیمتری متوسط انرژی ویژه فراوانی و دوز و همچنین متوسط انرژی خطی فراوانی و دوز محاسبه شده است. در این پژوهش، حجم های هدف شامل استوانه هایی به ابعاد (ارتفاع × قطر) 23×23 معادل حجم DNA، 50×100 معادل حجم نوکلیوزوم و 300×300 آنگستروم معادل حجم فیبر کروماتین انتخاب شده اند. با بررسی متوسط انرژی خطی فراوانی و دوز مشاهده شد که روند تغییرات نسبت به انرژی الکترون های اولیه با روند تغییرات آسیب همان الکترون ها در DNA شباهت دارد. همچنین نتایج پژوهش با نتایج موجود از شبیه سازی با کدهای PITS و KURBUC نیز مقایسه شده است. تفاوت هایی در نتایج این پژوهش با نتایج کدهای PITS و KURBUC مشاهده شد که به دلیل تفاوت در سطح مقطع مورد استفاده برای الکترون در کدهای مورد بررسی است. به عنوان مثال در کد Geant4-DNA برای الکترون های کم انرژی سطح مقطع یونیزاسیون و برانگیختگی به نسبت دیگر کدها، کوچکتر است.
    کلیدواژگان: الکترون، میکرودوزیمتری، روش μ-randomness، Geant4-DNA، انرژی ویژه z، انرژی خطی y
  • رضا پورایمانی*، منصوره تاتاری، سحر ماندگاری میمندی، منیره محبیان صفحات 45-57
    در این پژوهش سطح پرتوزایی طبیعی  کان سنگ معدن روی- سرب کوشک یزد تعیین گردید و خطرات رادیولوژیکی مرتبط با آن محاسبه شد. فعالیت های ویژه هسته های 226Ra،  232Th و  40K در سنگ معدن Zn-Pb با استفاده از سیستم آشکارساز ژرمانیوم با خلوص بالا(HPGe) و شاخص های خطرات رادیولوژیکی فعالیت معادل رادیوم (Raeq)، شاخص های خطرپذیری خارجی و داخلی (Hin, Hex)، اندازه گیری شد. شاخص پرتوزایی گاما (Iγ)، نرخ دز جذبی در هوا (D)، دز موثر سالانه (AED)، دز معادل سالانه غدد جنسی  (AGDE)و خطر ابتلا به سرطان در طول عمر (ELCR)  محاسبه گردید. میانگین 226Ra،  232Th و  40K در کان سنگ Zn-Pb به ترتیب 32/5± 12/37 ، 43/5±66/14 و 18/21±56/293 Bq/kg به دست آمد. هم چنین میانگین پارامترهای خطر رادیولوژیکی مانند Raeq، Hex، Hin، D، AED، AGDE و Iγ در محدوده ایمن به دست آمد. میانگین ELCR برای سنگ روی- سرب، ضایعات معدن و خاک اطراف به ترتیب  3-10 ×15/0، 3-10 ×15/0و 3-10 ×23/0بود که کم تر از میانگین جهانی 3-10 ×29/0 بود. این مطالعه نشان داد که سطح رادیواکتیویته در ناحیه سنگ معدن Zn-Pb از مقدار بحرانی فراتر نرفته و با نتایج جهانی مطابقت دارد.علی رغم این که سری های واپاشان طبیعی به سرب منتهی می شوند تغییر معناداری در میانگین فعالیت عناصر پرتوزای طبیعی مشاهده نگردید. علاوه بر این، شاخص های محاسبه شده خطر تشعشع نشان داد که سنگ معدن روی سرب برای کارگران معدن بی خطر بوده و خطر رادیولوژیکی قابل توجهی برای آن ها ایجاد نمی کند.
    کلیدواژگان: سنگ معدن Zn-Pb، پرتوزایی طبیعی، شاخص خطرپذیری، HPGe
|
  • Zahra Arab Halvaei Bagheri, Seyyed Mahmoodreza Aghamiri, Elham Sattarzadeh Khameneh, Saeed Kakaei *, Hasan Yousef Nia Pages 1-10
    Ionizing radiation collides with biological systems, inflicting ionization and excitation of atoms and molecules, developing abnormal and harmful products with inside the biological environment. Estimation of absorption dose is of particular significance in evaluating the medical and biological effects related to ionizing radiation from radiopharmaceuticals. Therefore, the aim of this study was to evaluate the absorbed dose of human body organs resulting from the novel 99mTc-MAX labeled compound based on studies of the biodistribution of balb/c mice. The designed ligand with chelating properties was synthesized by the reaction between the two substances Chloroacetamide and Xanthate with certain molar ratios. Then, the labeling process was performed successfully with 99mTc and with 93% radiochemical purity in the laboratory and 90% in the presence of human blood serum. The biodistribution of the labeled complex in balb/c mice up to 24 hours after injection was then examined. MIRD method was used to estimate the absorbed dose in human organs. The results indicate the highest absorbed dose of the complex in the liver with 0.0011mGy / MBq. The 99mTc-MAX can be a potentially effective imaging agent due to its significant hepatic uptake as well as its proper accumulation in the reticuloendothelial system.
    Keywords: Dosimetry, Biodistribution, 99mTc, MAX Chelator, Labeling, Absorption dose
  • Amir Movahdi Far, Saleh Ashrafi *, Baharak Eslami Pages 11-20
    In this paper, the ability of using IRF series power MOSFETs as gamma ray dosimeters was investigated. For this purpose, the threshold voltage shift generated by gamma ray radiation and the fading characteristics at room temperature, as the two main characteristics of the ideal dosimeter, for three types of power MOSFETs with a drain-source on resistance (RDS(on)) greater than 1Ω was measured and compared. Cobalt-60 source was used for irradiation at radiation dose in the range of 1-100krad with a dose rate of 10krad/h. The results show that the threshold voltage shift relative to the radiation dose has a good linearity for all three types of MOSFETs. Also, MOSFET with higher RDS(on) is more sensitive to gamma radiation. The fading characteristics for all three types of MOSFETs in the six-month period is less than 1%. Therefore, inexpensive IRF series MOSFETs are good candidates for gamma ray dosimetry.
    Keywords: Dosimetry, Power MOSFET, Gamma Irradiation, Threshold Voltage, Cobalt 60
  • Seyed Mohammad Mahdi Abtahi *, Fatemeh Habibi Pages 21-29

    Various imaging techniques have been used for the readout of the polymer gel dosimeters. Due to limitations in imaging modalities such as Magnetic resonance imaging and X-ray CT, the optical technique was suggested as a precise and practical alternative for evaluating the gel dosimeters parameters. This study aimed to investigate the optical response of the PAKAG polymer gel dosimeter. To this aim, the PAKAG polymer gel dosimeter was produced in Imam Khomeini International University (IKIU) gel dosimetry laboratory. A clinical linear accelerator system with 6 MeV energy was used for irradiating. The absorbance as a function of wavelength was obtained using a UV-Vis spectrometer to read out the irradiated gel dosimeters. Results showed that the sensitivity of 0.11 Au.Gy‑1 was acquired at a wavelength of 340 nm. Evaluation of the post-irradiation time effects showed that the gel dosimeter's sensitivity was stabilized for post-irradiation times beyond 24h. Results confirmed the UV-Vis readout technique as an appropriate method for evaluating the PAKAG polymer gel dosimeter's response.

    Keywords: Polymer gel dosimeter, Optical technique, Sensitivity, UV-Vis Spectrometer
  • Amir Masoud Taherian, Ali Maleki, Samaneh Zolghadri, Hassan Yousefnia *, Zahra Shiri Yekta, Samaneh Sarfi, Hassan Aghayan, Saeid Momenzadeh Pages 31-37
    The safety assessment of Anarak site as the only center for the disposal of radioactive waste is of particular importance in order to maintain human health and the environment. Distribution coefficients of radioactive materials in the soils of the area under study is one of the influential parameters in the safety assessment calculations. Therefore, in this study, the distribution coefficient of cobalt in the alluvial soil of Anarak waste was determined by the batch method and two parameters of concentration and soil to solution ratio were studied. Linear adsorption isotherms, Friendlich and Langmuir were also analyzed to determine the adsorption behavior of cobalt in Anarak soil. The average value of cobalt distribution coefficient in the mentioned soil was calculated equal to 247.18 mL / g. The adsorption behavior of cobalt in Anarak soil followed the Langmuir adsorption isotherm with a positive and significant correlation. The maximum amount of cobalt uptake was determined as 0.029 mg / g soil. The results of the distribution coefficient obtained in this study are lower than the most of the values ​​presented in the other previous researches, which can be related to the soil texture (sandy loam) and the other soil characteristics.
    Keywords: Distribution coefficient, Cobalt, Repository, Anarak, Batch method
  • Mojtaba Mokari * Pages 39-44
    By defining random quantities related to microscopic structures, microdosimetry can provide accurate information about the effects of radiation. Using the µ-randomness method and the Geant4-DNA code, in a sphere of water for low energy electrons in the energy range of 0.1 to 4.5 keV, the microdosimetric values of the frequency-mean lineal energy, dose-mean lineal energy, frequency-mean specific energy, and dose-mean specific energy were calculated. In this study, target volumes including cylinders with dimensions (height × diameter) of 23 × 23 equivalent to DNA volume, 50 × 100 equivalent to nucleosome volume, and 300 × 300 angstroms equivalent to the volume of chromatin fiber were selected. Examining the frequency-mean lineal energy and dose-mean lineal energy, it was observed that the trend of changes in the energy of the primary electrons is similar to the trend of changes in the damage of the same electrons in the DNA. The research results are also compared with the existing results of the simulation with the PITS and KURBUC codes. Differences in the results of this study were observed with the results of PITS and KURBUC codes, which is due to differences in the cross-sections of the electron used in the codes under study. In the Geant4-DNA code, for example, for low-energy electrons, the ionization and excitation cross-sections are smaller than those obtained by other codes.
    Keywords: electron, Microdosimetry, µ-randomness method, Geant4-DNA, Specific energy, lineal energy
  • Reza Pourimani *, Mansoureh Tatari, Sahar Mandegari Meimandi, Monire Mihebian Pages 45-57
    The natural level of radioactivity in the Zn-Pb ore at the Yazd mine was determined and the associated radiological hazards were assessed. Specific activities of 226Ra, 232Th, and 40K radionuclides in the Zn-Pb ore were measured using a high purity germanium detector (HPGe) system and radiological hazards indices as radium equivalent activity (Raeq), external and internal hazard indices (Hex), gamma representative levels index (Iγ), adsorption dose rate in the air (D), annual effective dose (AED), annual gonadal dose equivalent (AGDE) and excess lifetime cancer risk (ELCR) were calculated. The average specific activities of 226Ra, 232Th, and 40K radionuclides in Zn-Pb ore were obtained as 37.12±5.32, 14.66±5.43, and 293.56±21.18 Bq/kg, respectively. These values ​​were less than the global average, except for the 226Ra activity value, which was close to the global average. Also, the average radiological risk parameters, such as Raeq, Hex, Hin, D, AED, AGDE, and Iγ were obtained in a safe range. The mean ELCR for Zn-Pb ore, mine waste, and the surrounding soil was 0.15 × 10-3, 0.15 × 10-3 and 0.23 × 10-3, respectively, which was lower than the global average 0.29 × 10-3. The study showed that the level of radioactivity in the Zn-Pb ore zone did not exceed the critical value and is in line with the global results. Moreover, the calculated indicators of radiation hazard showed that lead zinc ore is safe for mine workers and does not pose a significant radiological hazard to them.
    Keywords: Zn-Pb ore, Natural radioactivity, radiological hazard, HPGe