תכונה נוספת של קרינה רדיואקטיבית שמנוצלת לגילויה ומדידתה היא העובדה שחומרים מסוימים שנחשפים לקרינה רדיואקטיבית פולטים אור. כמות האור הנפלטת יחסית לכמות הקרינה. חומרים כאלה נקראים נצנצים. קיימים נצנצים מוצקים כמו: סודיום יודיד (NaI) וסלופיד האבץ (ZnS)וקיימים גם נצנצים נוזליים כמו: נגזרות שונות של בנזן וכן נגזרות של oxazoles שהידוע והשימושי ביותר הוא: PPO)2.5-diphenyloxazole) .

קרינה

 החסרון העיקרי של תאי היינון הוא שכדי שנוכל לגלות ולמדוד קרינה חייבת הקרינה לחדור את גוף הגלאי וליינן את הגז. היצרנים משתדלים לבנות גלאים בעלי דופן דקה ככל האפשר אולם בגלל התכונות של סוגי הקרינה השונים, בלתי אפשרי למדוד בגלאים כאלה קרינה b באנרגיה נמוכה גלאים אלו יעילים רק למדידת קרינת g וקרינת b באנרגיה גבוהה (כמו P-32).

אנו משתמשים בחומרי נצנץ מוצקים בעובי שונה לגילוי סוגי הקרינה השונים. הגלאי בנוי מגביש הנצנץ שפולט אור כאשר פוגעת בו קרינה ומשפופרת מכפיל אור (PHOTOMULTIPLIER).

תפקיד מכפיל האור הוא להפוך את האור שפולט הנצנץ לזרם אלקטרוני הניתן למדידה. דבר זה נעשה על ידי פוטו-קתודה שמגיבה בפליטת אלקטרונים כאשר פוגע בה אור. אלקטרונים אלה מואצים בשפופרת במתחים שהולכים וגדלים וכתוצאה מכך הולך ומוכפל מספר האלקטרונים לאורך השפופרת עד קבלת זרם משמעותי ביציאה מהשפופרת. יתרונם של גלאי הנצנץ המוצק הוא ברגישות וביעילות גבוהה. חסרונם, כמו בתאי היינון ,קרינה באנרגיה נמוכה מאוד אינה מסוגלת לחדור את חומרי המבנה ולכן לא ניתן לגלות בעזרת מונה נצנץ מוצק חומרים הפולטים קרינה באנרגיה נמוכה כמו H-3 ו C-14.

 נצנץ נוזלי

השיטה השימושית ביותר למדידת קרינה במחקר הביולוגי ובמחקר הרפואי היא השימוש בנצנץ נוזלי. בשיטה זו אנו משתמשים בחומרים נוזלים בעלי תכונות נצנוץ ומערבבים בתוכם את הדוגמה הנבדקת. כך נוצר מגע ישיר בין החומר פולט הקרינה לנצנץ ולא קיימת הבעיה של מעבר הקרינה את חומרי המבנה של הגלאי. גילוי קרינה של חומרים כמו S-35, C-14, H-3 אפשרי אך ורק בשימוש בנצנץ נוזלי.

 כיום במרבית המכשירים קיים ממיין רב ערוצי שמסוגל להבחין בגודל הזרם שנוצר כתוצאה מכל התפרקות רדיואקטיבית בדוגמה. הממיין נותן לנו את מספר הספירות שנתקבל עבור כל גודל של פולס זרם. מכיוון שיש קשר ישיר בין האנרגיה שנפלטה בהתפרקות הרדיואקטיבית לבין גובה פולס הזרם המתקבל הרי שבעצם ניתן לתרגם את הקריאות כך שנקבל את מספר הספירות עבור כל אנרגיה. מכיוון שלכל חומר רדיואקטיבי יש אנרגיה אופיינית הרי שניתן בשיטה זו גם לזהות את החומר הנבדק. במכשירים המודרניים אפשר בדרך כלל לבדוק דוגמאות שיש בהם תערובת של שלושה חומרים שונים בתנאי שקיימים הבדלים באנרגיות שלהם. כך ניתן ללא קושי לבדוק דוגמה המכילה H-3, C-14, ו P-32. אך לא ניתן בו זמנית לבדוק C-14 ו S-35 (טבלה 2 מציגה את האנרגיות).

הנושא מורכב קצת יותר היות וקרינת ה- b שאותה אנו מודדים היא לא קרינה בדידה (מונוכרומטית). כלומר לכל חומר רדיואקטיבי יש התפלגות אופיינית של האנרגיה הנפלטת. כך לדוגמה לטריטיום (H-3) יש קרינת b באנרגיה מקסימלית של 18Kev אך האנרגיה הממוצעת של קרינת ה- b של הטריטיום היא רק 5.6Kev . כתוצאה מכך אנו נקבל חפיפה חלקית בין חלק מערוצי המדידה במכשיר ויש לקחת עובדה זו בחשבון כאשר מודדים בו זמנית חומרים שונים.

- אפשרות לגלות קרינה באנרגיה נמוכה.

- יעילות גבוהה של מדידה (עד 90% עבור C-14 ועד 70% עבור H-3).

-אפשרות למדוד דוגמאות בעלי סימון כפול וסימון משולש בו זמנית.

הבעיות שנוצרות בשימוש בנצנץ נוזלי נובעות ברוב המקרים מתגובה הדדית בין החומרים שבדוגמה לחומרים המרכיבים את הנצנץ הנוזלי. הבעיה הבולטת ביותר היא בליעה של חלק מהאור הנפלט בתוך הדוגמה עצמה לפני שהאור מגיע למכפיל האור. מובן שדבר זה פוגם ביעילות המדידה .התופעה נקראת QUENCHING. בחלק מהמקרים הגורם לתופעה זו הוא היווצרות עכירות בדוגמה עד כדי הפיכתה לחומר צמיג. דבר זה ניתן להדגים בקלות ע"י הוספת מים לנוזל נצנץ. בדרך כלל (תלוי בסוג הנצנץ ) ניתן להוסיף מים עד כ20%- מנפח הנצנץ. מעבר לכך מתחילה להיווצר עכירות ואם נמשיך להוסיף מים נקבל חומר צמיג. גורם נוסף שמפריע לעתים הוא שינוי צבע כתוצאה מתגובה בין נוזל הנצנץ לחומר הנבדק. גם במקרה כזה יבלע חלק מהאור ותיפגם היעילות .

קיימות דרכים שונות להתמודד עם בעיית ה - QUENCHING אך אין פתרון מוחלט לבעיה. חשוב להיות מודעים לתופעה זו וגם אם לא ניתן למנוע אותה כליל ניתן לקבוע את מידת הפגיעה ביעילות. שיטה אחת אפשרית היא הוספת כמות ידועה של חומר רדיואקטיבי לדוגמה הנבדקת ובדיקת היחס בין הקריאה במכשיר לבין הקריאה שהייתה צריכה להתקבל אם לא הייתה בליעה של אור- סטנדרט פנימי (Internal Standard ). במקביל לתופעה של בליעת האור בדוגמה הנבדקת קיימת גם תופעה הפוכה, כלומר עודף פליטה של אור שנגרם לא כתוצאה מקרינה רדיואקטיבית אלא כתוצאה מתהליכים שונים בין נוזל הנצנץ לדוגמה הנבדקת. מוכרים תהליכים כמו: CHEMILUMINESCENCE ו- PHOSPHORESCENCE שגורמים לפליטה של אור ללא קשר לרדיואקטיביות. עלינו להיות מודעים לבעיה זו וניתן להתגבר עליה ע"י התאמה של סוג נוזל הנצנץ לחומרים הנבדקים.

כאשר חלקיקים טעונים נעים בתווך במהירות גבוהה יותר ממהירות האור באותו תווך (מהירות החלקיק עדיין נמוכה ממהירות האור בוואקום) אנו מקבלים פליטה של אור כחול שמכונה: CHERNIKOV RADIATION. תופעה זו מנוצלת במקרים מסוימים לגילוי קרינה רדיואקטיבית. השיטה אפשרית כאמור רק לחלקיקים טעונים באנרגיה גבוהה כלומר במחקר הביולוגי בעיקר עבור P-32. (פולט קרינת ביתא באנרגיה גבוהה). בשיטה זאת אנו מודדים ישירות את האור הנפלט ללא נוזל נצנץ. בדרך כלל משתמשים במים כתווך שבו מתרחשת פליטת האור. המכפיל אור שבמכשיר מגיב ישירות לאור הנפלט וניתן למדוד את הדוגמה (בדרך כלל נקבל את הקריאה בחלון שמתאים ל- H-3 ).

מידת ההשחרה יחסית לכמות הקרינה שאליה נחשף סרט הצילום. אנו מנצלים תכונה זו של הקרינה לתחומי מחקר שונים בביולוגיה וברפואה כדי לגלות ולמדוד קרינה ולעקוב אחר חומרים שונים שסומנו בחומר רדיואקטיבי. השיטה נקראת:AUTORADIOGRAPHY .

בעבר השתמשו בתכונת הקרינה להשחיר סרט צילום גם כדי למדוד חשיפות אישיות לקרינה. כיום נהוגה שיטה חדשה למדידת חשיפה. השיטה מבוססת על חומרים שבהם בזמן החשיפה לקרינה אלקטרונים עולים ברמות אנרגיה ולא יורדים חזרה. כמות האלקטרונים יחסית לחשיפה. כאשר מחממים חומרים אלה לאחר החשיפה ירדו האלקטרונים חזרה לרמת היסוד ויפלטו את עודף האנרגיה בצורה של אור. כמות האור שנפלטת יחסית לחשיפה. כיום בתגים למעקב חשיפות שניתנים לעובדים ישנם 3 גבישים של LiF שמשמשים אותנו למדידת החשיפה המצטברת לקרינה. לעובדים שעלולים להיחשף לקרינת נאוטרונים יש בנוסף בתוך התג לוחית מחומר פלסטי המאפשרת הערכת החשיפה לנאוטרונים. באוניברסיטה ניתן תג למעקב חשיפות לעובדים שעלולים להיחשף לקרינה חיצונית במהלך עבודתם . עובדים שקיבלו תג חייבים לשמור על שלמותו , לענוד אותו כל זמן שהותם באזור הקרינה ולאחסן את התג במקום שסוכם עם בטיחות קרינה. יש לענוד את התג כך שהצד שעליו מופיע שם העובד מופנה כלפי הגוף ( ראה נוהל מעקב אחרי חשיפות ).

>--גביש LiF

בהמשך נפרט אמצעים שאפשר לנקוט אך הכלל העיקרי והחשוב ביותר הוא :

H-3,C-14,S-35,Ca-45 הסיכון העיקרי הוא של חשיפה פנימית לקרינה. הסיכון של חשיפה חיצונית במקרה זה קטן ביותר היות והקרינה ברובה הגדול נבלעת על ידי התווך שבו נמצא החומר הרדיואקטיבי: דופן המבחנה וכו'.

בעבודה עם חומרים פולטי קרינת ביתא באנרגיה גבוהה וחומרים פולטי קרינת X וקרינת גמא, חומרים כמו: P-32, Na-22, Cr-51 , Rb-86 , I-125 ,בנוסף לסיכון של חשיפה פנימית לקרינה נוסף הסיכון של חשיפה חיצונית לקרינה.

בתחום זה אין כללים פשוטים. חומר רדיואקטיבי יכול לחדור לגוף באמצעות נשימה, בליעה, חדירה דרך העור ודרך פצעים פתוחים. אולם הדרך בעלת הסבירות הגבוהה היא על ידי זיהום הידיים בחומר רדיואקטיבי וחדירת הזיהום לגוף באמצעות זיהום המזון שנאכל.

הדף הקודם הדף הבא קובץ נהלים אוניברסיטת בן-גוריון