통고추의 열발광 특성(TL)분석에서 2.5 kGy 이상의 조사 시료에서 분리된 미네랄 시료는 $150^{\circ}C$ 부근에서 TL glow curve ($TL_1$)를 나타내었고, 조사선량이 증가할수록 peak intensity가 증가하였다. 재조사(1 kGy) 방법에 의한 TL ratio($TL_1/TL_2$)는 TL 분석의 신뢰도를 높여주었다. DNA comet assay에서 비조사 시료(씨)는 전형적인 intact cell을 나타내었으나 감마선 조사 시료에서는 long tail을 가진 comet을 나타내면서 선량 의존적으로 tail length가 증가되었다. 미생물학적 방법으로써 DEFT/APC값 측정에서는 조사선량에 따라 분말고추와 통고추에서 비교적 높은 상관을 보였다. 이상의 결과에서 DNA comet assay와 DEFT/APC 방법은 방사선 조사 건고추의 screening 방법으로서, TL은 확인방법으로서 적용가능성이 확인되었다.
Park, Chang-Young;Park, Young-Kook;Chung, Ki-Soo;Lee, Jong-Duk;Lee, Jungil;Kim, Jang-Lyul
Journal of Radiation Protection and Research
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제43권4호
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pp.160-169
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2018
Background: This study aims to develop an integrated optical system that can simultaneously or selectively measure the signals obtained from radioluminescence (RL), thermoluminescence (TL), and optically stimulated luminescence (OSL), which are luminescence phenomena of materials stimulated by radioactivity, heat, and light, respectively. The luminescence mechanism of various materials could be investigated using the glow curves of the luminescence materials. Materials and Methods: RL/TL/OSL integrated measuring system was equipped with a X-ray tube (50 kV, $200{\mu}A$) as an ionizing radiation source to irradiate the sample. The sample substrate was used as a heating source and was also designed to optically stimulate the sample material using various light sources, such as high luminous blue light emitting diode (LED) or laser. The system measured the luminescence intensity versus the amount of irradiation/stimulation on the sample for the purpose of measuring RL, TL and OSL sequentially or by selectively combining them. Optical filters were combined to minimize the interference of the stimulation light in the OSL signal. A long-pass filter (420 nm) was used for 470 nm LED, an ultraviolet-pass filter (260-390 nm) was used for detecting the luminescence of the sample by PM tube. Results and Discussion: The reliability of the system was evaluated using the RL/OSL characteristics of $Al_2O_3:C$ and the RL/TL characteristics of LiF:Mg,Cu,Si, which were used as dosimetry materials. The RL/OSL characteristics of $Al_2O_3:C$ showed relatively linear dose-response characteristics. The glow curve of LiF:Mg,Cu,Si also showed typical RL/OSL characteristics. Conclusion: The reliability of the proposed system was verified by sequentially measuring the RL characteristics of radiation as well as the TL and OSL characteristics by concurrent thermal and optical stimulations. In this study, we developed an integrated measurement system that measures the glow curves of RL/TL/OSL using universal USB-DAQs and the control program.
각종 가공식품 원료로 사용되고 있는 건조 채소류 중 표고버섯, 시금치, 무청, 미나리, 무, 호박 등 6종에 대하여 1, 4, 7 kGy의 선량으로 감마선을 조사하고, photostimulated luminescence kGy와 thermoluminescence (TL) 등 물리적 분석방법을 이용하여 감마선 조사 여부를 확인하였다. PSL 측정에서 비조사 표고버섯, 시금치, 무청, 미나리, 무 및 호박에서는 각각 $194.0{\pm}223.4,\;695.5{\pm}26.2,\;598.0{\pm}4.2,\;266.5{\pm}9.2,\;503.0{\pm}190.9$ 및 $270.5{\pm}245.4$ 수준의 photon count가 측정되어 비조사 시료의 범위(700 이하의 값)에 속하였으며, 1 kGy 이상 조사군에서는 모두 방사선 조사시료의 범위인 5000 이상의 photon count를 나타내었다. 또한 6종의 시료에 대해 TL분석을 실시한 결과, 비조사군의 TL ratio$(TL_1/TL_2)$는 0.021 이하를, 1 kGy 이상 조사군에서는 0.653 이상으로 나타나 본 연구에 사용된 6종의 건조 채소류는 PSL과 TL분석에 의해 조사여부의 검지가 가능한 것으로 확인되었다.
전자선 조사된 마늘분말을 혼합하여 불고기소스를 제조한 후 살균처리($85^{\circ}C$, 30 min)와 혼합비(1, 3, 5%)에 따른 열발광(thermoluminescence, TL)특성을 서로 다른 연구기관에서 확인하였다. 비 조사 마늘분말이 혼합된 소스의 TL 발광곡선은 자연방사선에 의해 $300^{\circ}C$ 이후에서 나타났다. 그러나 조사원료(1 kGy, 10 kGy)가 혼합된 소스의 경우 $150{\sim}250^{\circ}C$에서 나타났으며, 원료의 혼합량 및 조사선량이 낮을수록 발광곡선의 강도는 감소하였다. TL ratio($TL_1/TL_2$)는 조사 원료가 혼합된 시료구에서도 모두 0.1 이하로 나타나 조사여부 판정은 어려웠으며, 살균 처리 후에는 발광강도는 감소하고 발광온도범위는 고온영역으로 이동하여 낮은 혼합시료(1 kGy 조사 마늘분말, 1%)에서는 판별이 어려운 것으로 확인되었다. 조사 원료가 소량 혼입된 가공식품의 판별 시에는 TL 발광곡선의 형태와 최대 발광온도를 복합적으로 고려하여 조사여부를 확인하여야 할 것으로 판단되었다.
This study was carried out to observe changes in several detection factors derived from thermoluminescence (TL) of minerals separated from irradiated Korean perilla and sesame seeds during storage under normal room and darkroom conditions. The TL intensities of the first glow curves increased from 0 to 5 kGy but only slightly increase from 5 to 10 kGy. Maximum TL temperatures of the first glow curves in all irradiated samples were around 20$0^{\circ}C$, ranging from 150 to 25$0^{\circ}C$. Since the control (0 day of storage) glow curve ratios of G3 and G4, calculated from re-irradiated (1 kGy) sample were over 0.5, detection of irradiation was possible. However, because Gl ratios were below 0.1, they were classified as non-irradiated. There was n unique first glow curve shape that could be clearly seen in all irradiated samples, regardless of storage conditions, that was never seen in non-irradiated samples. In all samples, the maximum TL temperatures and shape of the second glow curve was in a lower temperature range than that of the first glow curve. Therefore, detection of irradiated Korean perilla and sesame seeds was possible fur up to 3 months after irradiation, regardless of storage conditions, by examining several TL detection factors; including TL intensity, glow curve ratios maximum TL temperatures, and the shapes of glow curves.
건조 채소류 중 건조 양파 및 마늘에 대하여 감마선 조사(1,4,7kGy)에 따른 검지특성을 photostimulated luminescence(PSL), thermoluminescence(TL) 및 electron spin resonance (ESR)분석에 의해 확인하였다. PSL분석 결과, 건조 양파 시료는 설정된 negative$(\leq1700)$ 및 Positive$(\geq5000)$ 기준에 맞게 비조사군과 조사군의 차이를 쉽게 확인할 수 있었다. 그러나 건조 마늘의 경우 1 및 4 kGy 조사군은 $700\~5000$ 범위의 photon counts (intermediate)를 보였으나 7kGy 조사군에서는 positive한 결과를 나타내었다. 반면, TL 분석 결과에서는 1kGy 이상으로 조사된 두 시료 모두 $150^{\circ}C$ 전후에서 TL glow curve $(TL_1)$를 나타내어 조사 여부의 확인이 가능하였다. 또한 TL ratio $(TL_1/TL_2)$의 측정은 TL 검지결과의 신뢰성을 높여주었다. ESR 분석에서는 두 시료 모두 비 특이적인 signal이 관찰되어 적용이 불가능한 것으로 나타났다.
베타-유크립타이트를 제조하고, $^{137}$Cs의 포톤으로 조사된 베타-유크립타이드의 열자극발광 스펙트럼을 측정하였다. 200cGy-20000Gy의 조사선량에 따른 300K-600K 온도구간의 전체 열자극발광 세기는 50Gy 선량까지 선형성이 유지되지만, 그 이상의 영역에서는 supralinearity가 나타난다. 2000Gy 조사선량에서 supralinearity된 량이 최대로 나타나며, 약 17100Gy 영역에서 소멸된다. 포톤 조사에 의해 순수하게 형성된 trapping centers에 의한 supralinearity된 량이 부가된 전체 열자극발광 세기는 supralinearity가 나타나는 50Gy 영역을 제외한 supralinearity의 모든 영역에서 실험결과와 잘 일치한다.
방사선 조사(1~4 kGy)와 저장 기간(4$^{\circ}C$, 6개월)에 따른 건조과일의 TL 및 ESR검지 특성과 관능적 품질을 평가하였다. 건포도에서 분리된 mineral의 TL측정에서 비조사구는 200~30$0^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 intensity의 glow curve(TLI)를 나타내었으나, 1 kGy 이상의 조사구에서는 특유의 peak가 18$0^{\circ}C$ 부근에서 나타나면서 선량 의존적으로 intensity가 증가되었다($R^2$=0.9684). 이로써 방사선 조사구와 비조사구의 판별이 6개월 동안 가능하였다. 또한 재조사(1 kG)에 의해 측정된 TL$_2$signal을 활용하여 TL ratio(TL$_1$/TL$_2$)를 계산하였을 때 검지결과의 신뢰도를 높일 수 있었다. 건 바나나의 ESR 측정에서 1 kGy 이상의 조사 시료는 crystalline sugar radical 유래의 전형적인 multicomponent line을 보여 주어 조사 여부의 판별이 가능하였고 signal의 강도는 선량 의존적($R^2$= 0.8977)으로 6개월 동안 비교적 안정하였다. 방사선 조사된 건조과일은 6개월까지 상품성이 잘 유지되었으므로 TL 및 ESR 분석은 건포도와 건 바나나의 검지 관리에 적합한 방법임이 확인되었다.
Recently, a new sintered pellet-type LiF:Mg,Cu,Na,Si TL detector which has a high sensitivity and good reusability, named KLT-300(KAERI LiF:Mg,Cu,Na,Si TL detector), was developed by the variation of the dopants concentrations and the parameters of the preparation procedure at KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute). In this study, the thermoluminescent characteristics of the newly developed TL detectors were investigated. The sensitivity of the TL detector was compared with that of the TLD-100 by light integration. The dose linearity of the detector was tested from $10^{-6}$ Gy up to 30 Gy. The dose response was very linear up to 10 Gy and a sublinear response was observed at higher doses. The energy response of the detector was studied for photon energies from 20 keV to 662 keV. The result shows that a maximum response of 1.004 at 53 keV and a minimum response of 0.825 at 20 keV were observed. The reproducibility study for the TL detector was also carried out. The coefficients of variation for each detector separately did not exceed 0.016, and for all the 10 detectors collectively was 0.0054. Lower limit of detection for the detector was investigated at 70 nGy by the Harshaw 4500 TLD Reader and the residual signal of the TL detector was found to be $0.57\%$.
현미, 대두 및 참깨에 대하여 감마선 조사(1, 4, 7 kGy)에 따른 판별특성을 photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) 및 hydrocarbon 분석에 의해 확인하고, 저장기간에 따른 마커안정성을 관찰하였다. PSL 분석결과, 비조사구에서는 시료 모두 700 이하의 photon counts 값을 나타내었고, 조사된 대두 및 참깨는 5,000 PCs 이상의 값을 나타내어 설정된 negative (700) 및 positive (5,000) 기준에 맞게 비조사구와 조사구의 차이를 쉽게 확인할 수 있었다. 또한 저장기간이 지남에 따라 PSL 값은 감소하였으나, 대두는 6개월, 참깨는 12개월까지도 조사여부 스크리닝이 가능하였다. TL 분석결과, 0.5 kGy 이상으로 조사된 세 시료 모두 $150^{\circ}C$ 전후에서 TL glow curve ($TL_1$)을 나타내었고, 12개월 저장 후에도 발광강도만 감소하였을뿐 glow curve의 온도범위는 거의 변화가 없이 조사여부 확인이 가능하였다. 이상의 glow curve 결과를 검증하기 위하여 TL ratio ($TL_1/TL_2$)를 축정한 결과, 비 조사구는 0.1 이하, 조사구는 0.1 이상을 내타내어 측정값의 신뢰성을 확인하였다. Hydrocarbon 분석에서는 oleic acid와 linoleic acid로부터 유도된 $C_{16:1}$, $C_{16:2}$,$C_{16:3}$, $C_{17:1}$, $C_{17:2}$ 생성이 확인되었으며, 저장기간에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 조사선량에 따라 생성된 hydrocarbon류는 0.5 kGy 이상 조사된 모든 시료에서 검출되었고, 저장 1년 후에도 조사여부 판별이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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