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Detection of Beta-Emitting Nuclides of Energy >1 Mev in Urine After an Accident by Means of Measurement of the Cerenkov Effect in a Liquid Scintillation Counting System; Detection des Radioelements Emetteurs Beta d'une Energie Superieure a 1 Mev dans l'Urine Apres un Accident, par la Mesure de l'Effet Cerenkov Avec un Ensemble de Comptage a Scintillation Liquide; 041e 0411 041d 0414 ; Deteccion en la Orina de Emisores Beta de Energia Superior a 1 Mev, Despues de un Accidente, por Medicion del Efecto Cerenkov en un Contador de Centelleador Liquido

Conference:

Abstract

Beta particles of energy >1 MeV in water can be measured by Cerenkov effect in liquid scintillation counters without any further preparation. Since Hoffman reported about this possibility at the Symposium held by the Gesellschaft Deutscher Chemiker (1-2 April 1964) in Karlsruhe-Leopoldshafen, experiments have been carried out in our institute to apply this method to urine. When experiments were carried out with unprepared urine, the measurements were insensitive because of the strong absorption effect. The urine must be cleared. Therefore we tried to oxidate with KMnO{sub 4} and got a clear liquid. The background was very high, because the K of the KMnO{sub 4} contains the radioactive K{sup 40}, which also emits {beta}-rays of energy > 1 MeV (1.32 MeV). We used Na MnO{sub 4} instead of KMnO{sub 4} and got better results. The background is now about 30 counts/min, the lower limit (measured with Sr{sup 90}/Y{sup 90}) about 1 pc/ml urine. If in accidents the content of radioactive K{sup 40} in urine cannot be assessed (e.g. by flame-photometry of the K-content in urine) this method gives the same sensitivity as other methods (e.g. bum and measure in a large-area proportional counting system), in this case (> 2 pc/ml). The  More>>
Authors:
Narrog, J. [1] 
  1. Landesinstitut fuer Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Karlsruhe, Federal Republic of Germany (Germany)
Publication Date:
Jun 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-56/33
Resource Relation:
Conference: Symposium on Personnel Dosimetry for Accidental High-Level Exposure to External and Internal Radiation, Vienna (Austria), 8-12 Mar 1965; Other Information: 3 refs., 5 figs.; Related Information: In: Personnel Dosimetry for Radiation Accidents. Proceedings of a Symposium on Personnel Dosimetry for Accidental High-Level Exposure to External and Internal Radiation| 732 p.
Subject:
61 RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; BETA PARTICLES; BODY BURDEN; EXCRETION; FLAME PHOTOMETRY; LIQUID SCINTILLATION DETECTORS; PERMANGANATES; POTASSIUM 40; PROPORTIONAL COUNTERS; RADIATION ACCIDENTS; RADIONUCLIDE KINETICS; SCINTILLATION COUNTING; STRONTIUM 90; URINE; YTTRIUM 90
OSTI ID:
22202941
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); World Health Organization, Geneva (Switzerland)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3631023852
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 427-433
Announcement Date:
Mar 06, 2014

Conference:

Citation Formats

Narrog, J. Detection of Beta-Emitting Nuclides of Energy >1 Mev in Urine After an Accident by Means of Measurement of the Cerenkov Effect in a Liquid Scintillation Counting System; Detection des Radioelements Emetteurs Beta d'une Energie Superieure a 1 Mev dans l'Urine Apres un Accident, par la Mesure de l'Effet Cerenkov Avec un Ensemble de Comptage a Scintillation Liquide; 041e 0411 041d 0414 ; Deteccion en la Orina de Emisores Beta de Energia Superior a 1 Mev, Despues de un Accidente, por Medicion del Efecto Cerenkov en un Contador de Centelleador Liquido. IAEA: N. p., 1965. Web.
Narrog, J. Detection of Beta-Emitting Nuclides of Energy >1 Mev in Urine After an Accident by Means of Measurement of the Cerenkov Effect in a Liquid Scintillation Counting System; Detection des Radioelements Emetteurs Beta d'une Energie Superieure a 1 Mev dans l'Urine Apres un Accident, par la Mesure de l'Effet Cerenkov Avec un Ensemble de Comptage a Scintillation Liquide; 041e 0411 041d 0414 ; Deteccion en la Orina de Emisores Beta de Energia Superior a 1 Mev, Despues de un Accidente, por Medicion del Efecto Cerenkov en un Contador de Centelleador Liquido. IAEA.
Narrog, J. 1965. "Detection of Beta-Emitting Nuclides of Energy >1 Mev in Urine After an Accident by Means of Measurement of the Cerenkov Effect in a Liquid Scintillation Counting System; Detection des Radioelements Emetteurs Beta d'une Energie Superieure a 1 Mev dans l'Urine Apres un Accident, par la Mesure de l'Effet Cerenkov Avec un Ensemble de Comptage a Scintillation Liquide; 041e 0411 041d 0414 ; Deteccion en la Orina de Emisores Beta de Energia Superior a 1 Mev, Despues de un Accidente, por Medicion del Efecto Cerenkov en un Contador de Centelleador Liquido." IAEA.
@misc{etde_22202941,
title = {Detection of Beta-Emitting Nuclides of Energy >1 Mev in Urine After an Accident by Means of Measurement of the Cerenkov Effect in a Liquid Scintillation Counting System; Detection des Radioelements Emetteurs Beta d'une Energie Superieure a 1 Mev dans l'Urine Apres un Accident, par la Mesure de l'Effet Cerenkov Avec un Ensemble de Comptage a Scintillation Liquide; 041e 0411 041d 0414 ; Deteccion en la Orina de Emisores Beta de Energia Superior a 1 Mev, Despues de un Accidente, por Medicion del Efecto Cerenkov en un Contador de Centelleador Liquido}
author = {Narrog, J.}
abstractNote = {Beta particles of energy >1 MeV in water can be measured by Cerenkov effect in liquid scintillation counters without any further preparation. Since Hoffman reported about this possibility at the Symposium held by the Gesellschaft Deutscher Chemiker (1-2 April 1964) in Karlsruhe-Leopoldshafen, experiments have been carried out in our institute to apply this method to urine. When experiments were carried out with unprepared urine, the measurements were insensitive because of the strong absorption effect. The urine must be cleared. Therefore we tried to oxidate with KMnO{sub 4} and got a clear liquid. The background was very high, because the K of the KMnO{sub 4} contains the radioactive K{sup 40}, which also emits {beta}-rays of energy > 1 MeV (1.32 MeV). We used Na MnO{sub 4} instead of KMnO{sub 4} and got better results. The background is now about 30 counts/min, the lower limit (measured with Sr{sup 90}/Y{sup 90}) about 1 pc/ml urine. If in accidents the content of radioactive K{sup 40} in urine cannot be assessed (e.g. by flame-photometry of the K-content in urine) this method gives the same sensitivity as other methods (e.g. bum and measure in a large-area proportional counting system), in this case (> 2 pc/ml). The measurement with the large-area proportional counter and additional assessment of the K{sup 40} {beta}-activity of the urine is mere sensitive and more accurate. This method is useful for a rapid measurement of large body burdens (and following excretion) of {beta}-nuclides of energy > 1 MeV, demanded by an accidental situation. With these methods we need no more than 90 min total time. (author) [French] On peut mesurer les particules beta d'une energie superieure a 1 MeV grace a l'effet Cerenkov dans des compteurs a scintillation liquide sans aucune autre preparation. Depuis que Hoffmann en a signale la possibilite a un colloque organise par la Gesellschaft Deutscher Chemiker les 1{sup er} et 2 avril 1964 a Karlsruhe-Leopoldshafen, l'auteur a procede a des experiences a l'Institut de Karlsruhe pour appliquer cette methode a l'urine. Si l'on utilise l'urine telle quelle, les mesures manquent de sensibilite a cause d'un effet d'absorption prononce. Par consequent, l'urine doit etre clarifiee l'auteur a essaye de l'oxyder par KMnO{sub 4} et a obtenu un liquide parfaitement clair. Mais le bruit de fond restait tres fort parce que le potassium du permanganate contient normalement du potassium-40 radioactif qui emet lui aussi des rayons beta d'une energie superieure a 1 MeV (1,32 MeV). Il a obtenu de meilleurs resultats avec le permanganate de soude (MnO{sub 4} Na). Le bruit de fond tombe a 30 cpm, la limite inferieure (mesuree avec un melange de sosr et de {sup 90}Y) etant d'environ 1 pc/ml d'urine. S'il n'est pas possible, apres un accident, d'evaluer la teneur de l'urine en 4 Degree-Sign K (par exemple par mesure photometrique a la flamme de la quantite de potassium contenue dans l'urine), la methode preconisee par l'auteur a la meme sensibilite (plus de 2 pc/ml) que les autres methodes (par exemple par calcination et mesure a l'aide d'un compteur proportionnel a grande surface). Certes, la mesure avec un compteur proportionnel a grande surface completee par l'evaluation de l'activite beta du {sup 40}K de l'urine constitue une methode plus sensible et plus precise. Mais le procede preconise par l'auteur permet une mesure rapide des charges corporelles elevees (et apres l'excretion) de nucleides emetteurs beta d'une energie superieure a 1 MeV, mesure qui est indispensable en cas d'accident. (author) [Spanish] Las particulas beta de energia superior a 1 MeV pueden medirse por aplicacion del efecto Cerenkov en contadores de centelleador liquido, sin necesidad de mas preparativos. Desde que Hoffmann comunico esta posibilidad en un simposio de la Gesellschaft Deutscher Chemiker, celebrado el 1 y 2 de abril de 1964 en Karlsruhe- Leopoldshafen, el autor ha realizado experimentos en el instituto de Karlsruhe con el fin de aplicar este metodo a la orina. Cuando los experimentos se efectuan con orina sin preparar, las mediciones carecen de sensibilidad a causa de un fuerte efecto de absorcion. Por consiguiente, es preciso clarificar la orina. Se ensayo un oxidante, el KMnO{sub 4}, y se obtuvo un liquido limpido, pero la actividad de fondo permaneceria elevada porque el potasio del KMnO{sub 4} contiene el radioisotopo {sup 40}k que tambien emite rayos beta de mas de 1 MeV (1, 32 MeV). Se obtuvieron mejores resultados utilizando NaMnO{sub 4} en lugar de KMnO{sub 4}. La actividad de fondo asciende a unos 30 impulsos/min siendo el limite inferior (medido con {sup 90}Sr/{sup 90}Y), del orden de 1 pc/ml orina. Si, en caso de accidente, no es posible determinar el contenido de 4 Degree-Sign K en la orina (por ejemplo, por fotometria de llama), el metodo preconizado por el autor posee la misma sensibilidad (superior a 2 pc/ml) que los otros procedimientos (por ejemplo, calcinacion y medicion en un contador proporcional de gran superficie). La medicion con contador proporcional de gran superficie juntamente con la evaluacion de la actividad beta del 40K contenido en la orina constituye un procedimiento de mayor sensibilidad y precision. El metodo indicado se presta para la medicion rapida de cargas corporales elevadas de emisores de particulas beta de energia superior a 1 MeV (tambien despues de su excrecion), lo que es util en caso de accidente. La determinacion efectuada con arreglo a ese metodo requiere unos 90 min en total. (author) [Russian] Soderzhashhiesja v vode beta-chasticy s jenergiej bolee 1 Mjev mozhno izmerit' s pomoshh'ju jeffekta Cherenkova v zhidkostnyh scintilljacionnyh schetchikah bez kakoj-libo dal'nejshej podgotovki obrazcov. Posle togo, kak Gofmann(Frankfurt/FRG)soobshhil ob jetoj vozmozhnosti na Simpoziume Obshhestva nemeckih himikov v ZSarlsruje-Leopol'dshafen 1 i 2 aprelja 1964 goda, v nashem Institute byli provedeny jeksperimenty po primeneniju jetogo metoda k issledovaniju mochi. Kogda provodilis' jeksperimenty s mochoj, kotoraja ne byla predvaritel'no obrabotana, to izmerenija byli nechuvstvitel'nymi vvidu sil'nogo jeffekta absorbcii. Mochu sleduet podvergnut' ochistke. Pojetomu mochu okisljali s pomoshh'ju KMnO{sub 4}, v rezul'tate chego byla poluchena prozrachnaja zhidkost'. Fon byl ves'ma vysokim, poskol'ku kalij v KMnO{sub 4} soderzhit radioaktivnyj kalij-40, kotoryj takzhe ispuskaet beta-luchi s jenergiej bolee 1 Mjev (1,32 Mjev). My ispol'zovali NaMnO{sub 4} vmesto KMnO{sub 4} i poluchili luchshie rezul'taty. Fon sejchas sostavljaet primerno 30 otsch/min, prichem nizhnij predel (izmerennyj s pomoshh'ju Sr{sup 90}/Y{sup 90}) sostavljaet priblizitel'no 1 mkmkkjuri na 1 ml mochi. Esli v avarijnyh uslovijah nel'zja opredelit' soderzhanie radioaktivnogo kalija-40 v moche (naprimer, pri izmerenii soderzhanija kalija v moche s pomoshh'ju plamennogo fotometra), to takoj metod daet tochno takuju zhe chuvstvitel'nost', chto i drugie metody (naprimer, szhiganie i izmerenie v proporcional'nom schetchike s bol'shoj ploshhad'ju) v dannom sluchae (bolee 2 mkmkkjuri/ml). Izmerenie s pomoshh'ju proporcional'nogo schetchika s bol'shoj ploshhad'ju i dopolnitel'noe opredelenie beta-aktivnosti kalija-40 v moche javljaetsja bolee chuvstvitel'nym i bolee tochnym. Vysheupomjanutyj metod podhodit dlja bystrogo izmerenija bol'shogo soderzhanija aktivnosti v organizme (i posledujushhih jekskrementah) beta-nuklidov s jenergiej bolee 1 Mjev, chto neobhodimo pri avarijnoj situacii. Jeti metody trebujut dlja provedenija analiza ne bolee 90 minut. (author)}
place = {IAEA}
year = {1965}
month = {Jun}
}