Способ контроля радионуклидов стронция-90 в биологических пробах радиометрическим методом

Изобретение относится к области радиобиологии, к измерению активности радионуклида ⁹⁰Sr для радиационного контроля профессиональных работников атомной промышленности. Способ контроля радионуклидов стронция-90 в биологических пробах радиометрическим методом включает предварительную подготовку пробы с обработкой ее азотной кислотой и корректировкой ее содержания до фиксированного значения, выделение радионуклидов стронция из раствора путем обработки его раствором дициклогексил-18-краун-6, приготовление счетного образца и радиометрическое измерение. При радиометрическом измерении между счетным образцом и детектором помещают алюминиевый поглотитель для измерения состояния спектра бета-частиц дочернего радионуклида иттрия-90. Для определения активности радионуклида стронция-90 проводят калибровку путем приготовления счетных образцов, приготовленных на основе биологических образцов аналогов и эталонных растворов стронция-90 и иттрия-90, находящихся в вековом равновесии, и измерение скоростей счета от счетных образцов с помощью алюминиевого поглотителя, находящегося между счетным образцом и детектором. Изобретение позволяет определять активности ⁹⁰Sr по активности ⁹⁰Y - дочернего продукта распада ⁹⁰Sr в счетном образце радиометрическим методом без нарушения векового равновесия активностей ⁹⁰Sr - ⁹⁰Y.

 

Изобретение относится к области радиобиологии, в частности к измерению активности бета-излучающих радионуклидов в счетных образцах радиометрическим методом, а именно стронция-90, и может быть использовано для радиационного контроля профессиональных работников атомной промышленности.

В исходных биологических пробах радионуклид ⁹⁰Sr находится в вековом равновесии со своим дочерним продуктом радионуклидом ⁹⁰Y. Кроме этих радионуклидов в исходных пробах содержатся радиоактивные редкоземельные элементы, ⁹⁵(Zr-Nb), ¹³⁷Cs и некоторые другие радионуклиды.

Известен способ определения активности ⁹⁰Sr по активности ⁹⁰Y - дочернего продукта распада ⁹⁰Sr в счетном образце, полученном после отделения радионуклида экстракцией моноизооктиловым эфиром метилфосфоновой кислоты (МИОМФК) из озоленной пробы суточного количества мочи или образца костной ткани [1]. Минеральный осадок растворяют в HNO₃, понижают кислотность до 0,4 моль⋅дм^-3 и проводят 1-ю экстракцию МИОМФК в присутствии FeCl₃ для отделения ⁹⁰Y, редкоземельных элементов, ⁹⁵(Zr-Nb), ¹³⁷Cs, твердый осадок отбрасывают. Фильтрат, содержащий ⁹⁰Sr, оставляют на 14-20 дней для накопления дочернего ⁹⁰Y. Проводят 2-ю экстракцию МИОМФК в присутствии FeCl₃. Осадок миомфата железа переносят на алюминиевую подложку и измеряют активность ⁹⁰Y на малофоновом бета-радиометре в течение 3-х дней.

Известный способ обладает рядом недостатков. При радиохимической подготовке нарушается вековое равновесие материнского и дочернего радионуклидов и по активности дочернего радионуклида невозможно достоверно определить активность ⁹⁰Sr. Продолжительность радиохимической подготовки составляет 8 часов и накопление дочернего продукта производят от 3 до 21 суток.

Известен способ определения радионуклидов стронция [2], включающий предварительную подготовку пробы с обработкой ее азотной кислотой и корректировкой ее содержания до фиксированного значения, выделение радионуклидов стронция из раствора путем обработки его раствором дициклогексил-18-краун-6, приготовление счетного образца и радиометрическое измерение, по которому определяют радионуклиды стронция.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что полученный счетный образец ⁹⁰Sr содержит дочерний ⁹⁰Y и радиометрическим методом измерения измеряется суммарная активность материнского и дочернего радионуклидов.

Технической задачей изобретения является повышение точности (достоверности) определения активности ⁹⁰Sr и уменьшение времени получения результата определения активности ⁹⁰Sr путем исключения низкоэнергетической составляющей спектрального суммарного распределения бета-излучения от счетного образца.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе определения активности радионуклидов стронция, а именно радионуклида ⁹⁰Sr, включающем предварительную подготовку пробы с обработкой ее азотной кислотой и корректировкой ее содержания до фиксированного значения, выделение радионуклидов стронция из раствора путем обработки его раствором дициклогексил-18-краун-6, приготовление счетного образца и радиометрическое измерение, при проведении которого между счетным образцом и детектором помещается алюминиевый поглотитель определенной толщины, который срезает все бета-частицы с энергиями, принадлежащими редкоземельным элементам, ⁹⁵(Zr-Nb), ¹³⁷Cs, и ⁹⁰Sr, таким образом измеряется составляющая спектра бета-частиц дочернего радионуклида ⁹⁰Y.

Для определения активности радионуклида ⁹⁰Sr с помощью радиометрического измерительного комплекса необходимо предварительно провести калибровку его путем приготовления счетных образцов, приготовленных на основе биологических образцов аналогов и эталонных растворов ⁹⁰Sr+⁹⁰Y, находящихся в вековом равновесии, и измерении скоростей счета от счетных образцов с помещением алюминиевого поглотителя между счетным образцом и детектором.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного устройства, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного способа. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, которые изложены в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное способ соответствует условию "новизна".

Заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленный способ не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники. Поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного способа измерений на достижение технического результата, описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении их вида.

Следовательно, заявленное способ соответствует условию "изобретательский уровень".

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что с помощью алюминиевого поглотителя происходит дискриминация низкоэнергетической составляющей суммарного спектра бета-излучения от счетного образца. Это позволяет корректно определять активность радионуклида ⁹⁰Sr с учетом активности дочернего продукта ⁹⁰Y.

Литература

1. Стронций-90. Методика определения активности в пробах биосубстратов. - Озерск, ЮУрИБФ, 2003.

2. Способ определения радионуклидов стронция. Патент на изобретение №2037894.

Способ контроля радионуклидов стронция-90 в биологических пробах радиометрическим методом, включающий предварительную подготовку пробы с обработкой ее азотной кислотой и корректировкой ее содержания до фиксированного значения, выделение радионуклидов стронция из раствора путем обработки его раствором дициклогексил-18-краун-6, приготовление счетного образца и радиометрическое измерение, отличающийся тем, что при радиометрическом измерении между счетным образцом и детектором помещают алюминиевый поглотитель для измерения состояния спектра бета-частиц дочернего радионуклида иттрия-90, для определения активности радионуклида стронция-90 проводят калибровку путем приготовления счетных образцов, приготовленных на основе биологических образцов аналогов и эталонных растворов стронция-90 и иттрия-90, находящихся в вековом равновесии, и измерение скоростей счета от счетных образцов с помощью алюминиевого поглотителя, находящегося между счетным образцом и детектором.