Dozymetr alaninowy

Dozymetr alaninowy – typ dozymetru, w którym wykorzystano aminokwas radioczuły (L-α-alaninę lub DL-α-alaninę) w celu wykrycia promieniowania jonizującego.

Działanie

Powstawanie sygnału opiera się na generowaniu w ciałach stałych centrów paramagnetycznych pod wpływem promieniowania jonizującego. Krystaliczna α-alanina, CH₃CH(NH₂)COOH, w wyniku naświetlenia przekształcana jest w trwały rodnik CH₃−^•CH−COOH (centrum paramagnetyczne), którego zawartość można określić za pomocą spektrometrii elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR). Metoda pozwala na pomiary w zakresie od 2 Gy do 500 kGy^[1]^[2]. Zmierzone stężenie wykazuje zależność liniową względem dawki pochłoniętej. Pomiarów można dokonywać w ciągu kilku lat od naświetlenia^[3].

Dozymetry alaninowe można spotkać w formie tabletek, proszku w saszetkach i tworzyw alaninowo-polimerowych w różnych kształtach^[2].

Różnice pomiędzy L-α-alaniną a DL-α-alaniną

W dozymetrach możliwe jest wykorzystanie obu enancjomerów alaniny lub racematu. W medycynie wykorzystuje się L-α-alaninę^[a], w przemyśle zaś DL-α-alaninę (racemat)^[b]. Odmienność zastosowań wywodzi się z różnic czułości dla kryształów związku czystego optycznie, a racematu (L-α-alanina jest nieco czulsza niż DL-α-alanina). Mieszanina racemiczna jest kilkakrotnie tańsza od czystego enancjomeru L^[2].

Zastosowanie

pomiary kalibracyjne w wiązkach elektronowych i fotonowych akceleratorów liniowych oraz porównania pomiarów między ośrodkami, w szczególności radioterapii^[1],
dozymetria in vivo w terapii konwencjonalnej oraz hadronowej^[1]^[3],
dozymetria w przemyśle spożywczym (sterylizacja żywności)^[2].

Zalety

dozymetr jest doskonale tkankopodobny dla promieniowania X i gamma^[1],
pomiar stężenia może być wykonywany wielokrotnie na jednej próbce (odczyt za pomocą EPR nie zmienia stężenia rodnika)^[1],
niska podatność na warunki środowiskowe, oprócz bardzo wysokiej wilgotności i intensywnego naświetlania^[2],
trwały sygnał (lata)^[2],
możliwość dowolnego kształtowania dozymetru^[3],
nietoksyczność dozymetru dla sterylizowanej żywności^[2].

Wady

wysoki koszt spektrometru EPR^[1],
w zależności od typu dozymetru podatność na wysoką wilgotność^[2].

Uwagi

↑ L-α-Alanina jest naturalnym aminokwasem występującym w organizmach.
↑ DL-α-Alanina jest produktem standardowej syntezy chemicznej.

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Andrzej Z. Hrynkiewicz (red.): Człowiek i promieniowanie jonizujące. Warszawa: PWN, 2001, s. 93–94. ISBN 83-01-13495-X.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Z. Peimel-Stuglik, S. Fabisiak: Wykorzystanie dozymetrii EPR-alaninowej do mierzenia dawek pochłoniętych promieniowania jonizującego z zakresu 0,5-10 kGy. Raporty IChTJ. Seria B, nr 10/2001. s. 7–9. [dostęp 2015-05-08].
↑ ^a ^b ^c Dozymetria EPR/alaninowa terapeutycznych wiązek jonowych. Centrum Cyklotronowe Bronowice. [dostęp 2015-05-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-08)].

[4] L-α-Alanina jest naturalnym aminokwasem występującym w organizmach.

[5] DL-α-Alanina jest produktem standardowej syntezy chemicznej.

[p1-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Andrzej Z. Hrynkiewicz (red.): Człowiek i promieniowanie jonizujące. Warszawa: PWN, 2001, s. 93–94. ISBN 83-01-13495-X.

[p3-2] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Z. Peimel-Stuglik, S. Fabisiak: Wykorzystanie dozymetrii EPR-alaninowej do mierzenia dawek pochłoniętych promieniowania jonizującego z zakresu 0,5-10 kGy. Raporty IChTJ. Seria B, nr 10/2001. s. 7–9. [dostęp 2015-05-08].

[p2-3] Dozymetria EPR/alaninowa terapeutycznych wiązek jonowych. Centrum Cyklotronowe Bronowice. [dostęp 2015-05-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-08)].

[1]

[2]

[3]

[a]

[b]