Medición de altas dosis de radiación gamma por el sistema nitrato-nitrito de potasio

Abstract

La presente investigación demuestra la factibilidad de usar o aplicar el sistema dosimétrico nitrato/nitrito de potasio a escala de laboratorio, para altas dosis de radiación gamma, en el rango de 1-50 kGy. La necesidad de poner en marcha una técnica que cumpla con el criterio de un buen dosímetro de rutina es prioritaria en el área de "Centro de Tecnología Pico Onda (CTPO)"- IPEN, para lograr la verificación de la dosis absorbida de productos alimenticios y médicos, pues el intervalo mencionado es adecuado para múltiples aplicaciones. Por ello, el trabajo consistió, en primer lugar, en determinar el pH óptimo, parámetro importante en toda la investigación. El rango obtenido fue de 2.15 a 1.45. Con éste dato se procedió a hallar un "coeficiente de extinción molar experimental", que midiera el cambio de la absorbancia y la concentración del nitrito en presencia de 0.5 g de nitrato de potasio. Los datos obtenidos han sido evaluados para elegir el mejor modelo estadístico de acuerdo al coeficiente de determinación y correlación más cercanos a 1. Aún más el ensayo óptimo fue analizado estadísticamente mediante ensayos significativos, de la justificación del modelo elegido, así como para conocer las incertidumbres mínimas y máximas de los parámetros estadísticos. En segundo lugar, se ha estandarizado la curva de dosis absorbida vs. concentración de nitrito producido por cada 0.5 g de nitrato de potasio en la irradiación en aire. Luego de una serie de ensayos en los laboratorios y bajos los mismos métodos estadísticos se determinó un modelo de regresión lineal simple, para la estandarización de la curva patrón. Además, el tratamiento estadístico permitió conocer las incertidumbres de los parámetros estadísticos de ésta curva, con una confianza del 95 %. Obtenida ésta curva estandarizada, se procedió a realizar la lectura de la dosis absorbida con productos (ver anexo N° 04) como el carmisol, el carmín y ocúmetros, con buenos resultados. Para la calibración y extrapolación se usó el dosímetro primario Fricke y se comparó con el dosímetro secundario Perspex. Además, los datos fueron sometidos a un análisis de varianza (ANOVA), para verificar el modelo elegido y comprobar la reproducibilidad, de lecturas con los productos. Adicionalmente, se realizaron ensayos para determinar el efecto de la post-irradiación en las lecturas, no alterándose ni en aire ni en el producto, por lo menos después de dos meses de leído. En consecuencia, se han presentado los parámetros e intervalos de trabajo obtenidos con ésta técnica, para que su uso sea el correcto. Por lo tanto, el Centro de Tecnología Pico Onda contará con un buen dosímetro nitrato/nitrito de potasio, para altas dosis de radiación gamma en el rango de 1-50 kGy y de ésta forma se habrá contribuido con el avance tecnológico en el campo de la conservación de alimentos y la esterilización de productos médicos.

This study shows the feasibility for applying the potassium nitrate/nitrite dosimetric system to high dose of gamma radiation, in the 1-50 kGy rank and its posterior routine application in a Irradiation Multipurpose Plant which is built in Lima. In the first place, it's determined the optimum pH. The obtained rank was from 2.15 to 1.45. After wards it was determined an coefficient of experimental molar extinction, that would measure the absorbance change and nitrite concentration with the presence of 0.5 g of potassium nitrite. Obtained data have been evaluated to select. The best statistically by means of significant test, of the selected pattern justification as soon as to know the minimum and maximum uncertainties of statistical parameters. In the second place, it was standardized the curve of absorbed dose vs. nitrite concentration produced by every 0.5 g of potassium nitrite in the air radiation, determining thus a simple linear regression pattern to standardization of pattern curve. The statistical treatment allowed to know the statistical parameters uncertainties of this curve, with a confidence of 95 %. The found statistical pattern was: concentration= 4.02 x 10-8 + (7.15 x 10-8 x dose). The absorbed dose reading was performed with products such as carmine acid with good results. Fricke primary dosimeter was employed to balance and extrapolation and it was compared with Perspex secondary dosimeter. Finally, the study shows that potassium nitrate/nitrite dosemeters are effective to gamma radiation high dose at 1-50 kGy rank.