Возможности криогенной авторадиографии
Возможности криогенной авторадиографии. Панкратов Д.А., Коробков В.И. //Журнал аналитической химии. 2014. Т. 69. № 7. С. 700–706
Изучены фотографические свойства ядерного фотодетектора BioMax MR Film фирмы KODAK при температуре жидкого азота. Характеристические кривые, полученные при комнатной и криотемпературах, свидетельствуют о сохранении фотодетектором физических и фотографических свойств, что расширяет области применения его вплоть до исследования глубоко замороженных образцов. Получены данные об увеличении чувствительности замороженного до криогенных температур фотоматериала для малых экспозиций.
Метод авторадиографии является одним из традиционных инструментов изучения локальной химической неоднородности материалов. Его применяют в самых различных областях науки и техники: в микробиологии, медицине, геологии, материаловедении и даже при решении астрономических и космических проблем. Метод основан на регистрации ионизирующего излучения радионуклида с помощью фотографических детекторов. Видимую картину распределения атомов радионуклидов в поверхностном слое материала (образца) – авторадиограмму (АРГ), как правило, получают после фотографической обработки детектора. Важным условием получения качественного изображения с хорошим разрешением, помимо прочего, является неподвижность радионуклидов в исследуемом материале относительно материала детектора в процессе его экспонирования. Данное требование ограничивает выбор объектов, которые могут быть исследованы методом авторадиографии, материалами, в которых затруднена или невозможна диффузия или перемещение (например, за счет броуновского или конвективного движения) содержащихся в них компонентов или фаз. Таким образом, метод авторадиографии, как правило, ограничивается исследованием только твердых веществ, а жидкие растворы и дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой пока выпадают из области возможностей авторадиографии. Однако во многих случаях для жидких сред исследователям возможно и достаточно получить информацию о распределении компонентов в замороженном до низких температур состоянии. Например, проблема распределения радионуклида 57Со в замороженных растворах актуальна при их исследовании методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии.
В литературе ранее упоминалось о применении метода авторадиографии для изучения замороженных образцов. Основными объектами исследования методом низкотемпературной авторадиографии являются биологические ткани, замороженные до относительно небольших температур: от –10, –20 и –30 до –76 и –80°C. Однако работы имели эпизодический характер, и в них отсутствовал анализ возможности изменения свойств применяемого в качестве детектора фотографического материала при низких температурах.
Очевидно, что если формирование скрытого изображения проводят при значительном понижении температуры экспонирования, то это, несомненно, должно отразиться на качественных свойствах детектора. Известно, что многие акты образования скрытого изображения, а также сопровождающие его и конкурирующие с ним процессы активируются термически, а их скорости зависят от температуры. На примере традиционных фотоматериалов известно, что изменение температуры экспонирования может приводить как к горизонтальному, так и к возможному вертикальному сдвигу изопаки на диаграмме невзаимозаместимости. Вследствие этого среди ряда фотографических эффектов отдельно выделяют температурные эффекты, которые выражаются в монотонном возрастании оптической плотности почернения фотографического материала с понижением температуры при низкой освещенности, или с ростом температуры при высокой освещенности и сложной немонотонной температурной зависимости при умеренной освещенности. Это связывают с непростой температурной зависимостью светочувствительности традиционного фотографического материала. Нами в литературе не обнаружено описание влияния температуры экспонирования на фотодетекторы, применяемые в авторадиографии. Очевидно, что в случае конкретной пары детектор–источник ионизирующего излучения подобного рода температурные эффекты не могут быть качественно и количественно предсказаны без специально поставленных экспериментов.
В настоящей работе проводится изучение влияния низких температур на регистрацию авторадиографического изображения от мессбауэровского нуклида 57Со одним из широко применяемых ядерных детекторов (BioMax MR Film производства KODAK), описывается методика криогенной авторадиографии, а также соответствующие приспособления и оснастка.
В результате работы, экспериментально установлено, что ядерный фотографический детектор BioMax MR Film фирмы KODAK при температуре жидкого азота сохраняет свои физические свойства (подложка не растрескивается, не подвергается короблению, фотослой не отслаивается). Показано, что данный детектор применим для регистрации излучения 57Со как при комнатной температуре, так и при температуре жидкого азота. Характеристические кривые для данного ядерного фотографического детектора, полученные при комнатной температуре и температуре жидкого азота, свидетельствуют о том, что данный детектор в целом сохраняет свои свойства при криотемпературах, что позволяет применять его для исследования глубокозамороженных образцов. Кроме того, увеличение чувствительности замороженного детектора при малых экспозициях позволяет регистрировать участки образца, содержащие весьма малые количества атомов радионуклида.
 |
 |
|
 |
