Módszer fejlesztése forró részecskék azonosítására és lokalizálására biztosítéki részecske-analízis céljára Mácsik Zsuzsanna, Széles Éva MTA, Izotópkutató Intézet, Sugárbiztonsági Osztály
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam – Hajdúszoboszló, 2010. április 27-29.
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Tartalom
A módszerfejlesztés célja
Eddig elért eredmények
Alfasugárzó anyagot tartalmazó forró részecskék azonosítására kidolgozott módszer
Az azonosított forró részecskék lokalizálására és relokalizálására kidolgozott módszerek
A lokalizált forró részecskék mikromanipulátoros eltávolítására kidolgozott módszer
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A módszerfejlesztés célja
Dörzsmintákban található egyedi részecskék vizsgálata, a részecskékben megtalálható aktinidák meghatározása Pontosabb eredet-meghatározás lehetősége Több kibocsátó forrás feltárása
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Eddig elért eredmények
A módszerfejlesztés még folyamatban A módszer lépései definiáltak Egyes eljárások kidolgozottak A kidolgozott eljárások egymással összekapcsolhatók
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Alfasugárzó anyagot tartalmazó forró részecskék azonosítására kidolgozott módszer
Szilárdtest nyomdetektor (CR-39) alkalmazása Megfelelő mintatartó létrehozása
Megfelelő expozíciós idő megválasztása Optimális maratási paraméterek beállítása
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Forró részecskék lokalizálása és relokalizálása - 1 A 3-pontos algoritmus Lokalizáció
Relokalizáció
x P ~ x1 ~ ~ ~ y P y1 1 1
~ x2 ~ y 2
1
~ x 3 x 1 ~ y 3 y1 1 1
x2 y2 1
x3 y 3 1
1
x P y P 1
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Forró részecskék lokalizálása és relokalizálása - 2 A 6-pontos algoritmus
Lokalizáció
P III H 1III
H 2III
H 3III H 1I
H 2I
H 3I
D 1
I 1
D2I
D3I D1II
D2II
D3II
1
T II
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A lokalizáció pontosságát befolyásoló tényezők
Az alfasugárzó anyag nem egyenletes eloszlása A nyomfoltban lévő kis számú egyedi nyom A nyomdetektor és a mintatartó nem párhuzamos elhelyezkedése Referenciapontok Optikai mikroszkóp Emberi tényező
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A lokalizációs és relokalizációs módszerek pontosságának tesztelése - 1 3-pontos alg.
Részecskék száma
40 részecske (90)
Lokalizáció
Expozíciós idők
1nap, 5nap
Maratási idők
3h 20min, 4h
Optikai mikroszkóp
LA-ICP, Zeiss
3-pontos alg.
Részecskék száma
29 részecske (41)
Relokalizáció
Optikai mikroszkóp
LA-ICP
6-pontos alg.
Részecskék száma
28 részecske (63)
Lokalizáció
Expozíciós idők
5nap
Maratási idők
3h 20min, 4h, 4h 20min
Optikai mikroszkóp
LA-ICP, Zeiss
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A lokalizációs és relokalizációs módszerek pontosságának tesztelése - 2 Elért pontosság [μm]
Vizsgált részecskék száma / Számítás végrehajtásának száma
3-pontos alg. – lokalizáció
19
± 15
38 / 48
3-pontos alg. – relokalizáció
7
±
6
29 / 41
6-pontos alg. – lokalizáció
10
±
7
24 / 46
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A lokalizált forró részecskék mikromanipulálása - 1 Tesztrészecske mikromanipulálása
M12982-4
A részecske elmozdítása
A részecske a tűn
A részecske „hűlt” helye
A részecske a tűn
A részecske „hűlt” helye
Monazitszemcse mikromanipulálása
M12979-1
A tű a részecskén
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
A lokalizált forró részecskék mikromanipulálása - 2 Primerköri hűtővízből származó részecske mikromanipulálása
A 40TV0604-mp9 részecske az eredeti mintatartón
A 40TV0604-mp9 részecske az új mintatartón
A tű a részecskéhez közelít
A részecske a tűn
A 40TV0604-mp9 részecske az új mintatartón
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Összefoglalás
Optikai és elektronmikroszkópos vizsgálatokhoz egyaránt alkalmazható mintatartót alakítottunk ki
Módszert dolgoztunk ki:
alfasugárzó anyagot tartalmazó forró részecskék azonosítására, az azonosított forró részecskék lokalizálására és relokalizálására, a lokalizált/relokalizált forró részecskék mikromanipulátoros eltávolítására.
Az egyes lépések kapcsolhatóságát tesztmintákon vizsgáltuk
Hátralévő feladatok: az alfanyom analízis kiegészítése hasadványnyom analízissel, módszer(ek) kidolgozása/adaptálása a részecskék dörzsmintáról való eltávolítására, módszer kidolgozása a részecskék LA-ICP-MS vizsgálatára, a teljes módszer tesztelése teszt- és valódi mintákon.
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Köszönetnyilvánítás
Dr. Vajda Nóra, RadAnal Kft. Dr. Pintér Tamás, Paksi Atomerőmű Zrt., Radiokémiai Laboratórium Hülber Erik, RadoSYS Kft. Hargittai Péter, MTA IKI, Sugárhatáskémiai Osztály Igaz Antal, Carl Zeiss Technika Kft.
XXXV. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
Köszönöm a figyelmet!
