Elaboración de dosímetros de alanina y sus posibles aplicaciones en riesgos profesionales

Abstract

Objetivo. Desarrollar dosímetros de alanina y alanina/parafina con miras a atender la creciente utilización de la radiación ionizante a nivel tecnológico. Materiales y Métodos. Los radicales libres producidos por la radiación ionizante en la alanina se detectan por resonancia magnética electrónica (ESR); la parafina se utiliza como aglutinante. La metodología de preparación incluye: elaboración, irradiación, lectura y análisis de datos para los dos tipos de dosímetros. Los espectros ESR estudiados corresponden a dosímetros de alanina con masas entre 60 y 120 mg e irradiados con dosis de 10 y 20 Gy, y dosímetros de alanina/parafina de 160 mg e irradiados con diferentes dosis en un haz de fotones de 4 MV. Resultados. La intensidad de los espectros (las cinco líneas características) depende de las dosis recibidas por los dosímetros y su relación es lineal. Con alanina pura y una dosis de 10 Gy la mínima cantidad requerida fue 120 mg; la compactación del cilindro lograda no fue suficiente para evitar la fragmentación parcial del dosímetro. La parafina no tiene señal paramagnética; en los dosímetros de alanina/parafina (cilindros de longitud 13 mm y diámetro 3.5 mm, en la relación 80:20, y buena dureza) se estudió la respuesta señal ESR-dosis en un rango entre 20 y 120 Gy. Conclusiones. Los cilindros de alanina/parafina fabricados tienen una dureza apropiada para ser manipulados como dosímetros de radiación ionizante; su reproducibilidad y la efectividad en la acumulación de dosis es buena. Palabras clave: dosimetría, radiación ionizante, espectrometría de resonancia magnética electrónica (ESR), dosímetros de alanina, dosímetros de alanina/parafina. Abstract Elaboration of alanine dosimeters and their possible applications in professional risks. Objective. To develop dosimeters of alanine and alanine/paraffin in order to meet the growing use of ionizing radiation at the technological level. Materials and Methods. Free radicals produced by ionizing radiation in alanine are detected by electron spin resonance (ESR); paraffin is used as binder. The methodology of preparation includes: elaboration, irradiation, data collection and data analysis for the two types of dosimeters. The ESR spectra studied correspond to alanine dosimeters with masses between 60 and 120 mg and irradiated with doses of 10 and 20 Gy, and alanine/paraffin dosimeters with 160 mg and irradiated with different doses in a beam of photons 4 MV.Results. The intensity of the spectra (the characteristic five lines) depends on the doses received by the dosimeters and their relationship is linear. With pure alanine and a dose of 10 Gy, the minimum amount required was 120 mg; the achieved cylinder compaction was not sufficient to avoid the partial fragmentation of the dosimeter. Paraffin has no paramagnetic signal; in the alanine/paraffin dosimeters (cylinders of 13 mm in length and 3.5 mm of diameter, with a ratio 80:20, and good hardness) the response signal ESR-dose was studied in a range between 20 and 120 Gy. Conclusions. The cylinders of alanine/paraffin manufactured have an appropriate hardness to be handled as dosimeters of ionizing radiation; their reproducibility and effectiveness in the accumulation of dose is good. Key words: dosimetry, ionizing radiation, spectrometry of electron spin resonance (ESR), alanine dosimeters, alanine/paraffin dosimeters. ResumoElaboração de dosímetros de alanina e suas possíveis aplicações em riscos profissionais. Objetivo. Desenvolver dosímetros de alanina e alanina/parafina com a finalidade de satisfazer a crescente utilização de radiações ionizantes ao nível tecnológico. Materiais e Métodos. Os radicais livres produzidos pela radiação ionizante na alanina são detectados por ressonância magnética eletrônica (EPR); a parafina é utilizada como aglutinante. O método de preparação inclui: elaboração, irradiação, leitura e analise dos dados para os dois tipos de dosímetros. Os espectros ESR estudados correspondem a dosímetros de alanina com massas entre 60 e 120 mg e irradiados com doses de 10 e 20 Gy, e dosímetros de alanina/parafina de 160 mg e irradiados com diferentes doses de um feixe de fótons de 4 MV. Resultados. A intensidade dos espectros (as cinco linhas características) depende das doses recebidas pelos dosímetros e sua relação é linear. Com alanina pura e uma dose de 10 Gy a mínima quantidade requerida foi de 120 mg; a compactação do cilindro alcançada não foi suficiente para evitar a fragmentação parcial do dosímetro. A parafina não tem sinal paramagnético; nos dosímetros de alanina/parafina (cilindros de 13 mm de comprimento e 3,5 mm de diâmetro, na proporção 80:20 e boa dureza) foi estudada a resposta a sinal ESR-dose em um intervalo entre 20 e 120 Gy. Conclusões. Os cilindros de alanina/parafina fabricados têm uma dureza adequada para ser tratados como dosímetros de radiação ionizante; sua reprodutibilidade e eficiência no acúmulo de dose é bom. Palavras chave: dosimetria, radiação ionizante, espectrometria de ressonância magnética eletrônica (EPR), dosímetros de alanina, dosímetros de alanina/parafina.