METODE OPTICE PENTRU DETECTIA ALIMENTELOR IRADIATE CU RADIATII IONIZANTE

Institutul National de Cercetare si Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM) Bucuresti-Magurele

Dr. Mihail SECU

Cuprins

1. Principiile de baza ale termoluminescentei si luminescentei stimulate optic 1.1. Echipamente de masura ale TL si OSL.

2. Termoluminescenta (TL) ca metoda de detectie a alimentelor irradiate cu radiatii ionizante2.1. Metodologia de lucru.2.2. Tehnica de masura a TL. 2.3. Rezultate experimentale si interpretarea lor.

3. Luminescenta stimulata optic (OSL) ca metoda de detectie a alimentelor iradiate cu radiatii ionizante3.1. Metodologia de lucru. 3.2. Tehnica de masura a OSL.3.3. Rezultate experimentale si interpretarea lor.3.4. Efectuarea de masuratori OSL comparative pe o instalatie RISØ.

4. Concluzii.

1. Principiile de baza ale termoluminescentei (TL) si luminescentei stimulate optic(OSL)

Termoluminescenta (TL) siLuminescenta stimulataoptic(OSL) sunt tehniciexperimentale ce masoaracantitatea de energie stocatade catre reteaua materialuluiin cursul iradierii acestuia

Aplicatii: studiul defectelor de iradiere, dozimetria de radiatii, datarea geologica si arheologica, detectia alimentelor iradiate.

1. Echipamentele de masura ale TL si OSL tip RISØ

Stimulare cu LED-uri:in “albastru” la 470nm sau in “infrarosu” la 875nm

Domeniul de temperatura: 20-700C Rata de incalzire: 0.1-30 K/s,

2.1. Metodologia de lucru pentru detectia alimentelor iradiate cu ajutorul TL.

1. Separarea mineralelorEtapa de preconcentrare a mineralelor- desprinderea mineralelor aderente si cresterea concentratiei lor intr-o solutie apoasa prin: ultrasonare, cernere, decantare, centrifugareEtapa de separare prin densitate- separarea si sedimentarea in solutie si centrifugareEliminarea carbonatilor aderenti prin dizolvare cu acid si neutralizarea lor.Fixarea pe discurile de inox.

2. Efectuarea masuratorilor de TL pe probe inainte si dupa iradierea lor cu o doza cunoscuta (1kGy).

3. Prelucrarea datelor si interpretarea rezultatelor.

2.2. Tehnica de masura folosita pentru inregistrarea termoluminescentei

H= element incalzitor ; CT=controlor de temperatura ; FM=fotomultiplicatorS1= sursa alimentare a FM ; A=amplificator ; I=interfata ; PC=calculator

2.3. Efectuarea masuratorilor de TL pe probe inainte si dupa iradierea lor cu 1kGy. Rezultate experimentale

Scortisoara

Dafin

Extragere minerale masurare TL(1) iradiere 1kGy

masurare TL(2) raport semnale TL(1)/TL(2) iradiata sau neiradiata

Efectuarea masuratorilor de TL pe probe inainte si dupa iradierea lor cu 1kGy. Rezultate experimentale

Fasole

Boia

Interpretarea masuratorilor de termoluminescenta

Raport > 0.1 alimentul a fost iradiat

Raport < 0.1 alimentul nu a fost iradiat

3.1. Metodologia de lucru pentru detectia alimentelor iradiate cu ajutorul OSL.

1. Efectuarea masuratorilor de OSL pe probe inainte si dupa iradierea lor cu o doza cunoscuta (1kGy).

2. Prelucrarea datelor si interpretarea rezultatelor experimentale.

3.2. Tehnica de masura folosita pentru inregistrarea luminescentei stimulate optic

A=alimentator ; S=sursa de lumina ; F=filtru optic ; FO=fibra optica ; R=inel optic ; D=disc; P=proba; C=condensor de lumina ; CO=cutieoptica; FM= fotomultiplicator ; Acc=amplificator ; I=interfata ; PC= calculator ; HV= alimentator pentru FM

Efectuarea masuratorilor de OSL pe probe inainte si dupa iradierea lor cu o doza cunoscuta (1kGy). Rezultate experimentale

Scortisoara

Dafin

Efectuarea masuratorilor de OSL pe probe de dafin inainte si dupa iradierea lor cu o doza cunoscuta(1kGy)

Raport 0.9 alimentul a fost iradiat

Raport < 0.9 alimentul nu a fost iradiat

Efectuarea de masuratori OSL comparative pe o instalatie tip TL/OSL Reader tip RISØ

Imbunatatirea raportului semnal/zgomot !

TL/OSL Reader Risø

Echipament construit

5. Concluzii.

1. Masuratorile de termoluminescenta si luminescenta stimulata optic efectuate asupra unui esantion de produse de pe piata au aratat eficienta acestor metode in detectia alimentelor iradiate.

2. Termoluminescenta este o metoda laborioasa dar mult mai sigura decat luminescenta stimulata optic care este rapida dar mai nesigura.

2. Dintre alimentele studiate scortisoara, boia, graul si piperul sunt foarte probabil iradiate iar celelalte, dafin, patrunjel, cimbru, ceapa, fasole, orez, cartof nu sunt iradiate.

3. Concluziile celor doua metode prezentate privitoare la alimentele sunt consistente.

4. A fost construit un montaj dedicat masuratorilor de luminescenta stimulata optic ale catui performante pot fi imbunatatite.