مطالعه اثر کربن بر پاسخ EPR نمونه هیدروکسی اپتایت سنتز شده به روش شیمیایی تحت تابش پرتوهای گاما

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تفت

2 سازمان انرژی اتمی ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران

10.22052/4.2.9

چکیده

در این کار پژوهشی اثر کربن­دار کردن به روش جانشینی گروه عاملی کربنات  (CO3-2) در ترکیب شیمیایی مواد اولیه سازنده HAP < /span> بر پاسخ EPR ماده هیدروکسی اپتایت از دیدگاه دزیمتری بررسی شده است. ابتدا نانو پودر هیدروکسی اپتایت مصنوعی به روش رسوب­دهی شیمیایی با جایگزینی بنیاد کربنات (CO3-2) در جایگاه گروه عاملی فسفات (PO4-3) در ساختار هیدروکسی اپتایت استیکیومتری (Ca10(Po4)6(OH)2) تولید شد. مشخصه یابی HAP < /span> به وسیله­­ی ابزارها و آزمونهایXRD  و FTIR انجام شد. سپس نمونه­ها تحت پرتوهای گامای حاصل از چشمه­ی کبالت 60 با دُزهای 1،5،10،20،50،80 کیلو­گری پرتودهی گردیده و پاسخ EPR مربوط به نمونه­های پرتو دیده در دمای اتاق و در مجاورت هوا اندازه­گیری شد. پاسخ EPR به صورت خارج قسمت ارتفاع قله تا قله سیگنال EPR به جرم هر کدام از نمونه­ها محاسبه و نتایج مقایسه گردید. نتایج به دست آمده از این بررسی نشان می­دهد که با افزایش کربن در ساختار هیدروکسی اپتایت باعث افزایش پاسخ EPR آن شده و در دُز جذبی پرتو بالاتری به اشباع می رسد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on carbon effect on EPR response of gamma irradiated hydroxyapatite synthesized via chemical method

نویسندگان [English]

  • Abbas Noori 1
  • Farhood Ziaie 2
  • Mostafa Shafaei 3
چکیده [English]

In this research work, effect of carbonate content on EPR response of gamma irradiated HAP were investigated. The carbonated HAP samples were prepared by substitution of carbonate group into HAP structure via chemical method. Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) methods were used to investigate the structural changes of the samples. Then, the samples were subjected to different gamma doses of 1, 5, 10, 20, 50 and 80 kGy and their EPR responses were measured. Results showed that EPR signal due to CO­2- radical increased with increasing carbonate content.

کلیدواژه‌ها [English]

  • EPR dosimetry
  • Hydroxyapatite
  • Free radicals
[1] W. Stachowicz, G. Strzelczak-Burlinska, J. Michalik, A. Wojtowicz, A. Dziedzic-Goclawska, K. Ostrowski, Application of electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy for control of irradiated food, Journal of the Science of Food and Agriculture, 58 (1992) 407-415. [2] K. Mahesh, Techniques of Radiation Dosimeter, Wily Eastern Ltd, New Delhi, India, (1985). [3] K.W. Bögl, D.F. Regulla, M.J. Suess, Health impact, identification, and dosimetry of irradiated food, Institut für Strahlenhygiene(1988). [4] F. Ziaie, W. Stachowicz, G. Strzelczak, S. Al-Osaimi, Using bone powder for dosimetric system EPR response under the action of γ irradiation, Nukleonika, 44 (1999) 603-608. [5] N. Hajiloo, F. Ziaie, M. Hesami, Use of hydroxyapatite prepared by sol-gel method for gamma ray and electron beam dosimetry, Journal of Nuclear Science and Technology, 2 (2011) 15-21. [6] P. Moens, P. Devolder, R. Hoogewijs, F. Callens, R. Verbeeck, Maximum-likelihood common-factor analysis as a powerful tool in decomposing multicomponent EPR powder spectra, Journal of Magnetic Resonance, Series A, 101 (1993) 1-15. [7] F. Ziaie, N. Hajiloo, R. Amraei, Comparison of Synthesized Micro-and Nanostructure Hydroxyapatite for EPR Dosimetry, BioNanoScience, 2 (2012) 104-107. [8] N. Hajiloo, F. Ziaie, S. Mehtieva, Gamma-irradiated EPR response of nano-structure hydroxyapatite synthesised via hydrolysis method, Radiation protection dosimetry, 148 (2012) 487-491. [9] F. Ziaie, N. Hajiloo, A. Alipour, R. Amraei, S. Mehtieva, Retrospective dosimetry using synthesized nano-structure hydroxyapatite, Radiation protection dosimetry, 145 (2011) 377-384. [10] H. Lanjanian, F. Ziaie, M. Modarresi, M. Nikzad, A. Shahvar, S. Durrani. A technique to measure the absorbed dose in human tooth enamel using EPR method, Radiation Measurements, 43 (2008) S648-S650. [11] J. Talpe, Theory of Experiments in Paramagnetic Resonance: International Series of Monographs in Natural Philosophy, Elsevier(2013). [12] IAEA-TECDOC-1331, Use of Electron Paramagnetic Resonance Dosimetry with Tooth Enamel for Retrospective Dose Assesment, Vienna: International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, (2002). [13] B. Culity, S. Stock, Elements of X-ray Diffraction, Reading: Addition-Wesley, (1978). [14] Z. Zyman, M. Tkachenko, CO 2 gas-activated sintering of carbonated hydroxyapatites, Journal of the European Ceramic Society, 31 (2011) 241-248. [15] M.T. Fulmer, I.C. Ison, C.R. Hankermayer, B.R. Constantz, J. Ross, Measurements of the solubilities and dissolution rates of several hydroxyapatites, Biomaterials, 23 (2002) 751-755.