辐射剂量学-基于丙氨酸-EPR测量系统的辐射剂量检测应用

高能辐射(X-rays 和yrays)在现代社会中应用广泛，其中大多数需要严格控制剂量。例如，医疔成像的辐照剂量范围约几 mGy，医疗设各系菌的辐照剂量范田约几十 kGy。为此必须有快速、简单和可靠的方法来测量辐照吸收剂量。在 20 世纪 80 年代初，国际原子能机构CIAEA)选择丙氨酸用于高剂量辐照的剂量计，并将丙氨酸-EPR 测量系统作为标准化方案。原因是：(a）丙氨酸信号 衰减随时间变化不明品：（b）在辐照前后无需热处理或化学处理：（c）测试不会对样品信号产生影响。

电子顺磁共振(EPR)长期以来被用作研究辐射效应的定量工具，相关标准有 ISO/ASTM 51607,GB/T 16639-2008 等。EPR 谱仪的工作原理是测星可变磁场中特定共振频率下未配对电子的能级跃迁。电离辐射可在许多形式的物质中产生自由基，如丙氨酸 CH₃CH(NH₂)CO0H 会形成 CH₃-C·H-COO 自由基，这些自由基可以被 EPR 光谱仪定量地检测出来。并且丙氨酸自由基产生的EPR 信号是剂量依赖的，且不受剂量率，辐照类型影响。因此，丙氨酸剂量测定适用于 x 射线、伽玛、电子束设各产生的辐射。国仪量子拥有多款高性能电子顺磁共振谱仪产品，本实验使用 x波段连续波电子顺磁共振谱仪 EPR200，测试 0-200 Gy 辐照剂量的丙氨酸片的自由基信号，并绘制剂量响应曲线，实验结果表明在实验辐照剂量范围内丙氮酸-EPR 信号存在线性响应。