Analisis Keradioaktifan

Sumber sinaran, menggunakan bahan radioaktif atau penjana sinaran, digunakan di seluruh dunia untuk pelbagai tujuan, termasuk industri, perubatan, penyelidikan dan pendidikan. Malah ia digunakan untuk pelbagai tujuan ketenteraan. Kebanyakannya adalah sumber tertutup, di mana bahan radioaktif terkandung dengan ketat atau diikat dalam kapsul atau kepungan yang sesuai. Risiko yang ditimbulkan oleh sumber dan bahan ini sangat berbeza bergantung kepada faktor seperti radionuklid, bentuk dan aktiviti fizikal dan kimia. Melainkan dipecahkan atau dibocorkan, sumber tertutup hanya menimbulkan risiko daripada pendedahan radiasi luaran. Walau bagaimanapun, sumber tertutup yang pecah atau bocor, serta bahan radioaktif yang tidak bertutup, boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar dan pengambilan bahan radioaktif ke dalam badan manusia.

Risiko yang berkaitan dengan penggunaan bahan radioaktif mestilah dihadkan dan dilindungi oleh penggunaan piawaian keselamatan sinaran yang sesuai. Menyedari keperluan untuk pendekatan langkah demi langkah untuk mengawal kawal selia sumber sinaran, "Pelan tindakan untuk keselamatan sumber sinaran dan keselamatan bahan radioaktif" yang diterbitkan oleh Agensi Tenaga Atom Antarabangsa meminta pembangunan pengkategorian.

Tujuan sistem pengkategorian yang terhasil adalah untuk menyediakan sistem yang mudah dan logik untuk menentukan kedudukan sumber radioaktif mengikut potensinya untuk membahayakan kesihatan manusia dan untuk mengklasifikasikan aplikasi di mana sumber ini digunakan ke dalam kategori yang berasingan.

Tujuan mengkategorikan sumber radioaktif adalah untuk menyediakan asas yang diselaraskan di peringkat antarabangsa untuk membuat keputusan berdasarkan risiko. Sistem pengkategorian dijangka akan digunakan sebagai input kepada banyak aktiviti yang berkaitan dengan keselamatan dan keselamatan sumber radioaktif. Ini termasuk:

• Pembangunan atau penambahbaikan piawaian keselamatan antarabangsa
• Membangunkan atau menambah baik infrastruktur kawal selia negara untuk memenuhi syarat negara
• Mengoptimumkan keputusan mengenai keutamaan kawal selia dalam kekangan sumber
• Mengoptimumkan langkah keselamatan untuk sumber radioaktif, termasuk kemungkinan penyalahgunaan
• Perancangan dan tindak balas kecemasan
• Membangunkan strategi nasional untuk meningkatkan kawalan ke atas sumber radioaktif.

Sumber radioaktif digunakan dalam pelbagai jenis aplikasi termasuk industri, perubatan, pertanian, penyelidikan dan pendidikan, dan juga digunakan dalam aplikasi ketenteraan dan pertahanan. Dalam pelbagai aplikasi ini, terdapat beberapa radionuklid, bentuk dan jumlah bahan radioaktif, yang mesti dipertimbangkan dalam sistem pengkategorian. Sumber aktiviti tinggi, jika tidak diurus dengan selamat atau selamat, boleh menyebabkan kesan deterministik yang serius dalam individu dalam tempoh yang singkat, manakala sumber aktiviti rendah tidak mungkin menyebabkan kesan tersebut. Oleh itu, sistem pengkategorian menyediakan pemeringkatan relatif dan pengelompokan sumber dan amalan yang boleh digunakan untuk membuat keputusan.

Secara umum, sistem pengkategorian adalah penting untuk membuat keputusan, kedua-duanya dari segi retrospektif untuk memastikan sumber sedia ada dikawal atau terkawal, dan dalam erti kata prospektif untuk memastikan sumber masa hadapan disusun dengan betul.

Sejak penemuan radioaktiviti, pelbagai teknik telah dibangunkan:

• Analisis pengaktifan neutron
• Analisis pencairan isotop
• Pentitratan radiometrik
• Radiokromatografi
• Radioimmunoassay

Antaranya, teknik analisis pengaktifan neutron adalah yang paling biasa. Teknik ini berdasarkan pengukuran sinaran yang dipancarkan oleh pereputan nukleus radioaktif yang dibentuk oleh penyinaran neutron bahan. Sumber neutron yang paling sesuai untuk jenis aplikasi ini biasanya adalah reaktor penyelidikan. Sampel yang boleh dianalisis dengan kaedah ini adalah dari pelbagai bidang seperti perubatan, pemakanan, biologi, kimia, perubatan forensik, alam sekitar dan perlombongan.

Analisis pengaktifan neutron boleh dilakukan dalam beberapa cara. Ini bergantung pada elemen yang akan diukur dan tahap sinaran yang sepadan, serta sifat dan tahap gangguan daripada unsur lain yang terdapat dalam sampel. Kebanyakan kaedah yang digunakan adalah kaedah tidak memusnahkan berdasarkan pengesanan sinaran gamma yang dipancarkan oleh bahan yang disinari selepas atau semasa penyinaran.

Analisis pengaktifan neutron ialah teknik yang sangat sensitif yang digunakan untuk menentukan kehadiran dan jumlah unsur utama, kecil dan surih dalam sampel bahan. Teknik ini berbeza daripada kaedah lain kerana ia bergantung kepada nukleus atom dan mengabaikan rumusan kimia, tidak seperti kaedah spektrometri jisim atau kromatografi. Teknik ini memerlukan sumber neutron, pengesan sinar gamma, dan pemahaman yang menyeluruh tentang cara unsur bertindak balas terhadap pengeboman neutron.

Beberapa kawasan di mana analisis radioaktiviti biasanya digunakan termasuk:

• Kaedah ini diutamakan terutamanya dalam kajian penyelidikan dan pembangunan. Kira-kira 65 elemen boleh dikesan pada tahap daripada bahagian per juta kepada bahagian per trilion atau lebih rendah. Jika matriks yang akan dianalisis tidak menjadi sangat radioaktif apabila diaktifkan oleh neutron atau jika radioaktiviti yang tidak diingini mereput dengan cepat, kumpulan unsur surih selalunya boleh diukur secara serentak.
• Dalam analisis forensik, kaedah ini mempunyai pengalaman yang signifikan dalam analisis forensik bahan bukti. Contohnya termasuk serpihan peluru, sisa serbuk mesiu, plastik, rambut dan kuku serta bahan geologi. Membandingkan bahan secara tidak merosakkan adalah salah satu kelebihan utama teknik ini untuk forensik.
• Silika ketulenan tinggi, silikon, aluminium, bahan dan sebatian lain yang tidak membentuk radionuklid tahan lama, penapis udara selulosa, dan bahan seperti grafit adalah matriks yang sangat baik untuk analisis pengaktifan neutron kepekaan tinggi. Bahan tersebut boleh disinari selama berjam-jam untuk menentukan banyak unsur pada tahap sub-ppb. Wafer silikon dan silikon dioksida yang digunakan dalam gentian optik adalah antara sampel yang dianalisis.
• Dalam bidang pengasingan radiokimia, jumlah yang sangat rendah bagi sesetengah unsur (cth. iridium) boleh diukur menggunakan kemudahan penghadaman gelombang mikro dan teknik pengasingan kimia yang mudah.
• Dalam makmal analisis pengaktifan neutron, unsur barium, bromin, europium, antimoni, terbium dan uranium serta unsur serium, kobalt, kromium, sesium, besi, lantanum, natrium, rubidium, skandium dan torium boleh ditentukan dengan kepekaan yang tinggi dalam sampel tanah, sedimen, batuan, logam dan mineral.
• Sumber radioaktiviti sentiasa menimbulkan risiko yang serius kepada alam sekitar, tanah, udara, air dan produk pertanian. Walaupun unsur-unsur yang diperlukan untuk pemakanan diambil dari tanah, bahan radioaktif juga bercampur ke dalam tumbuhan dan oleh itu rantai makanan. Mengetahui kandungan bahan radioaktif semulajadi dalam makanan adalah perlu untuk menganggarkan jumlah sinaran yang terdedah kepada orang akibat pengambilan makanan.
• Analisis radioaktiviti biasanya dilakukan dalam makanan pepejal, seperti bijirin, sayur-sayuran, produk tenusu dan pelbagai barangan pengguna, dan dalam makanan cecair, seperti air minuman, susu dan sos cecair.
• Dalam analisis alam sekitar, analisis radioaktiviti sentiasa dilakukan pada udara dan sampel gas yang serupa atau air garam, air tawar dan sampel cecair yang serupa, serta tanah, sedimen, pasir, fauna, flora, abu dan sampel pepejal yang serupa.
• Begitu juga, analisis ini diperlukan untuk sisa perubatan, sisa industri, kertas, plastik dan semua jenis polimer yang timbul selepas proses.

Kaedah analisis pengaktifan neutron digunakan secara meluas dalam kawalan dan pemantauan alam sekitar, analisis sampel alam sekitar, kimia dan sains bahan, arkeologi, perubatan, biologi, analisis makanan, sains forensik, sejarah, antropologi, geologi dan geokimia, industri, bahan rujukan dan analisis kawalan kualiti dan banyak lagi bidang lain.

Secara ringkas, analisis radioaktiviti adalah berdasarkan prinsip mengira sinar gamma ciri yang dipancarkan oleh isotop radioaktif yang diperoleh hasil daripada penyinaran nukleus atom stabil dalam sampel dengan neutron, menggunakan pengesan resolusi tinggi. Hasil daripada analisis spektrum gamma yang diperoleh dengan sinar gamma yang dikira, analisis unsur dalam sampel dibuat. Ia adalah kaedah analisis yang membolehkan penentuan banyak elemen (30-40 elemen) pada masa yang sama di bawah ppm. Di bawah keadaan yang sesuai, ketidakpastian dalam penentuan unsur berada pada tahap 0,01 peratus.

Organisasi kami mempunyai kakitangan yang kuat yang mengikuti perkembangan dalam bidang sains dan teknologi di dunia dan sentiasa memperbaiki dirinya. Perkhidmatan analisis radioaktiviti adalah antara pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor.