Household salt as an emergency radiation dosemeter for retrospective dose assessments using optically stimulated luminescence
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Personer som arbetar med joniserande strålning inom t.ex. sjukvård, kärnteknik och forskning använder så kallade dosimetrar för att registrera hur mycket joniserande strålning (vilken stråldos) personen blivit utsatt för under ett arbetspass eller en arbetsmånad. Den stråldos som en dosimeter mäter ger ett mått på risken för eventuella sena hälsoeffekter i form av en ökad risk för cancer senare i livet. Det finns både elektroniska dosimetrar som visar stråldosen direkt och passiva dosimetrar som läses ut i efterhand.
Om det sker en olycka eller händelse som involverar oavsiktlig eller avsiktlig och illasinnad (terror) spridning av radioaktiva ämnen, kan det innebära att personer bland allmänheten exponeras för joniserande strålning. I ett sådant läge är det viktigt att så fort som möjligt efter olyckan kunna uppskatta stråldoser till individer som normalt inte bär någon dosimeter. Om många personer väntas bli ofrivilligt exponerade för joniserande strålning är detta speciellt viktigt för att kunna ”sortera” personer efter olika stråldoser för att kunna avgöra vilken behandling som behöver sättas in, om en behandling är meningsfull eller om personen har fått en så låg stråldos att han/hon inte behöver någon behandling. Det kommer även att finnas ett behov av att minska oron bland personer i samhället eftersom själva oron ofta är betydligt större än den verkliga risken för joniserande strålning. Uppskattningar av strålningsnivån kan göras med hjälp av t.ex. mätningar med speciella instrument eller genom datorberäkningar. Nackdelen med dessa metoder är att man får en ganska osäker uppskattning av stråldosen till de drabbade individerna. En alternativ metod, som kallas för retrospektiv dosimetri, utnyttjar istället material i människans närhet, t.ex. hushållssalt, för att uppskatta stråldosen. Denna metod använder en speciell egenskap som finns hos vissa material (t.ex. hushållssalt och andra kristallina material). Dessa material sparar energi från den joniserande strålningen, vissa material kan spara energin flera hundra år medan andra bara kan spara den några minuter. När sedan materialet får ett tillskott av energi, exempelvis blir belyst eller uppvärmt, så avger det en del av den sparade energin i form av speciellt ljus som kan mätas med ett fotomultiplikatorrör (PM-rör). Mängden ljus som skickas ut från materialet är proportionellt mot hur mycket joniserande strålning som träffat materialet. Om man samlar in material som funnits i närheten av olycksplatsen eller på personer (i fickor eller handväskor) så kan man uppskatta hur mycket strålning som träffat materialet vid olyckan, och då även uppskatta hur mycket strålning som träffat personen.
I de arbeten som ingår i denna avhandling har fokus legat på att utreda om hushållssalt går att använda som en retrospektiv dosimeter för joniserande strålning. Mätningar har exempelvis gjorts av hur olika saltsorter (både hushållssalt och kemiskt rent salt) fungerar vid låga stråldoser (ner till 0.1 mGy, eller en bråkdel av den normala genomsnittliga stråldosen varje svensk får per år), hur saltet träffas av strålningen när det finns i sitt originalpaket, om signalen i saltet finns kvar efter några dagar/veckor, hur vanligt lysrörsljus påverkar signalen och hur strålning av olika energi (från olika radioaktiva ämnen) påverkar signalen. Salt har även placerats i områden som är kontaminerade efter kärnkraftsolyckor (Tjernobyl och Fukushima) för att bestråla saltet i en komplex och verklig strålningsmiljö.
Hushållssalt har stor potential att kunna användas som en retrospektiv dosimeter, även vid mycket låga stråldoser. Efter bestrålningen är det viktigt att saltet skyddas från ljus (både från olika lampor och solljus) eftersom signalen annars kan tömmas på bara några minuter, men om saltet förvaras i mörker så finns signalen kvar i flera månader. Om man vet energin på den joniserande strålningen efter en olycka så kommer uppskattningen av stråldosen till saltet att underlättas och man får en högre noggrannhet.
Fler mätningar behöver göras för att noggrannare utreda hur olika strålslag och strålningsenergier påverkar dosuppskattningen. Dessutom behöver inställningarna som används vid utläsningen av signalen i saltet optimeras vidare för att ytterligare öka potentialen för hushållsalt som retrospektiv dosimeter.
Personer som arbetar med joniserande strålning inom t.ex. sjukvård, kärnteknik och forskning använder så kallade dosimetrar för att registrera hur mycket joniserande strålning (vilken stråldos) personen blivit utsatt för under ett arbetspass eller en arbetsmånad. Den stråldos som en dosimeter mäter ger ett mått på risken för eventuella sena hälsoeffekter i form av en ökad risk för cancer senare i livet. Det finns både elektroniska dosimetrar som visar stråldosen direkt och passiva dosimetrar som läses ut i efterhand.
Om det sker en olycka eller händelse som involverar oavsiktlig eller avsiktlig och illasinnad (terror) spridning av radioaktiva ämnen, kan det innebära att personer bland allmänheten exponeras för joniserande strålning. I ett sådant läge är det viktigt att så fort som möjligt efter olyckan kunna uppskatta stråldoser till individer som normalt inte bär någon dosimeter. Om många personer väntas bli ofrivilligt exponerade för joniserande strålning är detta speciellt viktigt för att kunna ”sortera” personer efter olika stråldoser för att kunna avgöra vilken behandling som behöver sättas in, om en behandling är meningsfull eller om personen har fått en så låg stråldos att han/hon inte behöver någon behandling. Det kommer även att finnas ett behov av att minska oron bland personer i samhället eftersom själva oron ofta är betydligt större än den verkliga risken för joniserande strålning. Uppskattningar av strålningsnivån kan göras med hjälp av t.ex. mätningar med speciella instrument eller genom datorberäkningar. Nackdelen med dessa metoder är att man får en ganska osäker uppskattning av stråldosen till de drabbade individerna. En alternativ metod, som kallas för retrospektiv dosimetri, utnyttjar istället material i människans närhet, t.ex. hushållssalt, för att uppskatta stråldosen. Denna metod använder en speciell egenskap som finns hos vissa material (t.ex. hushållssalt och andra kristallina material). Dessa material sparar energi från den joniserande strålningen, vissa material kan spara energin flera hundra år medan andra bara kan spara den några minuter. När sedan materialet får ett tillskott av energi, exempelvis blir belyst eller uppvärmt, så avger det en del av den sparade energin i form av speciellt ljus som kan mätas med ett fotomultiplikatorrör (PM-rör). Mängden ljus som skickas ut från materialet är proportionellt mot hur mycket joniserande strålning som träffat materialet. Om man samlar in material som funnits i närheten av olycksplatsen eller på personer (i fickor eller handväskor) så kan man uppskatta hur mycket strålning som träffat materialet vid olyckan, och då även uppskatta hur mycket strålning som träffat personen.
I de arbeten som ingår i denna avhandling har fokus legat på att utreda om hushållssalt går att använda som en retrospektiv dosimeter för joniserande strålning. Mätningar har exempelvis gjorts av hur olika saltsorter (både hushållssalt och kemiskt rent salt) fungerar vid låga stråldoser (ner till 0.1 mGy, eller en bråkdel av den normala genomsnittliga stråldosen varje svensk får per år), hur saltet träffas av strålningen när det finns i sitt originalpaket, om signalen i saltet finns kvar efter några dagar/veckor, hur vanligt lysrörsljus påverkar signalen och hur strålning av olika energi (från olika radioaktiva ämnen) påverkar signalen. Salt har även placerats i områden som är kontaminerade efter kärnkraftsolyckor (Tjernobyl och Fukushima) för att bestråla saltet i en komplex och verklig strålningsmiljö.
Hushållssalt har stor potential att kunna användas som en retrospektiv dosimeter, även vid mycket låga stråldoser. Efter bestrålningen är det viktigt att saltet skyddas från ljus (både från olika lampor och solljus) eftersom signalen annars kan tömmas på bara några minuter, men om saltet förvaras i mörker så finns signalen kvar i flera månader. Om man vet energin på den joniserande strålningen efter en olycka så kommer uppskattningen av stråldosen till saltet att underlättas och man får en högre noggrannhet.
Fler mätningar behöver göras för att noggrannare utreda hur olika strålslag och strålningsenergier påverkar dosuppskattningen. Dessutom behöver inställningarna som används vid utläsningen av signalen i saltet optimeras vidare för att ytterligare öka potentialen för hushållsalt som retrospektiv dosimeter.
Avdelning/ar
Publiceringsår
2014
Språk
Engelska
Publikation/Tidskrift/Serie
Lund University Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
Volym
2014:27
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Medical Radiation Physics, Lund University
Ämne
- Radiology, Nuclear Medicine and Medical Imaging
Nyckelord
- Optically stimulated luminescence (OSL)
- household salt
- NaCl
- retrospective dosimetry
- accident dosimetry
Status
Published
Forskningsgrupp
- Medical Radiation Physics, Malmö
Handledare
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 1652-8220
- ISBN: 978-91-87651-51-9
Försvarsdatum
7 mars 2014
Försvarstid
09:00
Försvarsplats
Lilla aulan, Jan Waldenströms gata 5, Skånes universitetssjukhus (SUS), Malmö
Opponent
- François Trompier (Dr.)