Anihilační záření a ochrana pracovníků

Radionuklidy jsou jádra s rozdílným číslem hmotnostním, protonů a neutronů s konstantní statistickou pravděpodobností. Jsou považovány za radioaktivní a nazývají se radionuklidy.

Neutrony se mohou přeměňovat emisí pozitronů. Pozitronové zářiče emitují částice s kladným nábojem známé jako pozitrony.

Pozitrony jsou anihilovány při kontaktu s elektrony. Tento jev se nazývá anihilační záření, obvykle emitovaného v úhlu 180°, doprovázené zářením gama.

Radioaktivní přeměna radionuklidu se řídí přeměnovou konstantou a z toho plynoucím exponenciálním zákonem. Poločas přeměny (T1/2) je charakteristický pro každý radionuklid.

Pronikavost každého záření se liší podle jeho druhu a energie. Dosah záření alfa je v řádu mikrometrů do několika desítek mikrometrů. Záření beta projde vrstvou látky o tloušťce od několika milimetrů do několika centimetrů. Tloušťka vrstvy olova potřebná k desetinásobnému zeslabení záření gama může být až několik centimetrů. Čím vyšší je atomové číslo absorbátoru a energie emitovaného záření, tím větší je zeslabení záření gama a beta.

Čtěte také: Dopady ionizačního záření

Energie záření se udává v kiloelektronvoltech (keV) nebo v megaelektronvoltech (MeV). Aktivita vyjadřuje počet jaderných přeměn za jednotku času. Vyjadřuje se v becquerelech (Bq), což je 1 jaderná přeměna za sekundu.

Radionuklid může být přítomen jako prvek ve formě atomu nebo molekuly, např. [150]O2, jako iont, např. obsahující nebo včleněný do organické molekuly chelátací, např. [111In]oxin nebo kovalentně vázaný, např. 2-[18F]fluor-2-deoxy-D-glukosa.

Kromě požadované jaderné reakce se mohou vyskytovat vedlejší přeměny. Radionuklidová čistota mohla být ovlivněna energií dopadající částice a čistotou terčového materiálu.

Radionuklidy se vyrábí v jaderném reaktoru nebo pomocí urychlovače částic. Příkladem radionuklidu vyrobeného v jaderném reaktoru je Xenon-133. Jiný radionuklid se přeměňuje na dceřiný radionuklid obvykle s kratším poločasem přeměny.

Při výrobě radionuklidů je důležitý výtěžek při výrobě a čistotu požadovaného radionuklidu. Cílový materiál, v tekutém nebo pevném stavu, je ozařován svazkem částic. Okénka jsou obklopena chladicím systémem a obvykle slabou vrstvou kovu. Nečistoty mohou ovlivňovat radionuklidovou čistotu vyrobeného radionuklidu. Radionuklidová čistota hraje roli v dalším postupu výroby.

Čtěte také: Účinky UV záření

Některé radionuklidy se připravují v širokém měřítku v centralizovaných laboratořích, jiné se dodávají specializovanými výrobci nebo laboratořemi. Kontrola kvality radiofarmak, generátorů, kitů a prekurzorů se provádí validovanými metodami. Patří sem zkouška totožnosti a posouzení jejich vlivu na čistotu konečného výrobku a účinnost postupu. Často se využívá automatizovaná radiosyntéza.

Radioaktivní přeměna je popsána přeměnovou konstantou radionuklidu. Měření poločasu přeměny se provádí pomocí scintilačního detektoru (pevný krystal nebo kapalina) nebo polovodičového detektoru. Měření se provádí ve vhodném zředění tak, aby se vyloučila ztráta materiálu během manipulace. Vzorky se plní do ampulí nebo uzavřených zkumavek, které neoslabovaly sledované záření. Měření se provádí celkově po dobu rovnou asi třem poločasům přeměny. Výsledky se korigují na odchylky.

Stanovení druhu a energie záření se provádí pomocí spektrometrie nebo sestavení lmvky zeslabení. V případě, že není možné použít spektrometr pro záření gama, maximální energie záření beta poskytuje pouze přibližnou hodnotu. Pro správné měření je nutné dodržet konstantní geometrické podmínky detektoru. Zářič je chráněn tak, jak je popsáno výše. S nejsilnější fólií se měří konstantní četnost impulzů. V případě, že beta není četnost impulzů ovlivňována přidáním dalších fólií. Graf je vynesen pro každou fólii. Stejným způsobem je graf vynesen pro referenční přípravky. To umožňuje stanovení energie beta a totožnosti beta zářičů.

Radionuklidy lze identifikovat určením jejich energií a intenzity jejich záření gama a rtg-záření pomocí detektoru. Rozlišení závisí na typu detektoru. Nižší energetické rozlišení má scintilační detektor. Měření závisí na druhu zářiče a na vzdálenosti detektoru od zářiče. Spektrum zářičů různých radionuklidy je specifické energií emitovaných na přeměnu z jedné energetické hladiny na druhou. Identifikace se provádí detekcí píků jiných radionuklidy, než které jsou očekávány. Pozadí ve scintilačním nebo polovodičovém spektru zářiče klesá s jeho poločasem přeměny.

Pro stanovení radioaktivity je obvyklé měření pomocí primárního standardního zářiče. Pro radionuklidy s velmi krátkým poločasem přeměny, tj. které nejsou komerčně k dispozici, se používají kapalné scintilační detektory. Měření vyžadují specializovaná zařízení a techniky. Je nezbytné, aby standardy a vzorky byly měřeny za stejných podmínek. Nízkoenergetické zářiče beta se měří detektory s kapalnými scintilátory. Vzniklé světlo je snímáno fotonásobičem a převáděno na elektrické impulzy. Pro měření s kapalným scintilátorem by měla být provedena korekce na zhášecí efekt. Měření jsou provedena, kdekoliv je to možné, za stejných podmínek (tj. druhy roztoků) pro zkoušený vzorek i pro standardní zářič. Je nutné odečíst pozadí, které pochází hlavně z náhodné povahy jaderných přeměn, radioaktivitou prostředí a rušivými signály vznikajícími v samotném zařízení. Důležitá je korekce na mrtvou dobu detekčního zařízení a připojeného elektronického zařízení. U některých přístrojů je tato korekce prováděna automaticky. Korekce četnosti na mrtvou dobu se provádí dříve než korekce na pozadí. Pokud je doba měření krátká, je nutné během tohoto měření počítat s přeměnou. Uvádí se korigovanou na pozadí. Výsledky měření by měly být provázeny údaji o datu, je-li to nutné, času, kdy bylo měření provedeno. Tyto údaje o radioaktivním obsahu musí být vztaženy k časovému pásmu (SEČ, GMT).

Čtěte také: Obnovitelné zdroje: Sluneční záření

Pro stanovení radionuklidové čistoty je gama spektrometrie nejčastěji používaná metoda. Spektra záření gama mohou být často překryty spektrem hlavního radionuklidu. Lékopisy předpisují požadavky na radionuklidovou čistotu. Provedení zkušebních postupů pro radionuklidy vyžadují identifikaci a/nebo rozlišení. Pro stanovení radionuklidové čistoty spektrometru gama se vyžaduje stanovení poločasu přeměny. Radionuklidová čistota mění s časem. Měření by měla být zcela provedeny v době použitelnosti.

Radiochemická čistota vyjadřuje procenta radioaktivity spojené s deklarovanou chemickou látkou. Měrná radioaktivita se mění s časem. Stanovení se provádí pomocí analytických metod, jako je tenkovrstvá a papírová chromatografie nebo kapalinová chromatografie. Podmínky jsou popsány v obecných statích pro chromatografii. Radioaktivita se měří nastříháním proužků a měřením jednotlivých částí chromatogramu. Stanovení se provádí integrálně přístrojem s automatickým vyhodnocováním nebo digitálním počítačem. Výsledky se vztahují k referenčnímu datu, a je-li třeba i k času.

Pro kontrolu biologické distribuce, kterému musí radiofarmakum vyhovovat, se u tří zvířat intravenózně podá zkoušený přípravek. Pohlaví, rod, hmotnost alnebo věk zvířat jsou specifikovány v článku. V případě, že injekce je radiofarmakum určené pro humánní použití, rekonstituje se podle předpisu výrobce. Pokud to podáním přípravek zředit, použije se vena caudalis. Po injekčním podání se změří radioaktivita vybraných orgánů a tkání. Zjišťuje se procento radioaktivity ve zvážených vzorcích vybraných tkání (radioaktivita/hmotnost).

Zkouška sterility se provádí podle lékopisných postupů. Pokud je doba do ozáření krátká, výsledky zkoušky sterility nejsou k dispozici. V takových případech je metoda výběru kontrola jakosti výroby plně validovaným postupem. Pokud je poločas přeměny radionuklidu velmi krátký, vzorkování šarže na sterilitu se nepoužívá. Spoléhá se na validovaný výrobní systém. Pro radiofarmaka je zkouška na pyrogenní látky předepsána. Pro snížení limitu ozáření pracovníků se upřednostňuje metoda membránové filtrace. Limity pro endotoxiny jsou uvedeny v jednotlivém článku.

Radiofarmaka musí být uchovávána podle mezinárodním a evropským předpisům týkajících se uchovávání radioaktivních látek. Označení může být v určitých případech změněno, např. obsahujících radionuklidy s krátkým poločasem přeměny. Zvláštní podmínky uchovávání jsou uvedeny, kde je to vhodné.

Při práci s radioaktivními látkami je nutné dodržovat zásady radiační ochrany pracovníků provádějících zkoušku. Dodržování těchto zásad je klíčové pro minimalizaci rizika ozáření a zajištění bezpečnosti pracovního prostředí.

tags: #anihilacni #zareni #ochrana #pracovniku

Oblíbené příspěvky:

• Jak na komunální odpad v Brandýsku
• Brusle a blondýna
• Definice komunálního odpadu
• Doba instalace vody, odpadů a topení
• Vizuální obohacení skrze objektiv: Kouzlo přírody