اثرغلظت‌هاي مختلف ژلاتين در دز 36 گري پرتوهاي گاما بر پارامترهاي فراصوتي ژل پليمر MAGIC-f

The gelatin concentration effect onultrasonic characterization of MAGIC-f polymer gel in 36 Gy absorbed dose

هدف اين مطالعه بررسي تأثير غلظت ژلاتين خوراكي بهعنوان عامل پليمريزاسيون بـر حساسـيت پاسـخ دز ژل پليمـر MAGIC-f تحـت تـابش پرتوهاي گاما با انرژي 1/25 مگاالكترونولت حاصل از چشمه كبالت - 60 است. براي بررسي ميـزان پليمريزاسـيون وابسـته بـه دز، پارامترهـاي فراصوتي سرعت انتشار صوت و ضريب تضعيف امواج ارزيابي شد. براي خوانش ميزان پليمريزاسيون ژل ناشي از تابش، پارامترهـاي فراصـوتي سرعت انتشار صوت و ضريب تضعيف موج صوتي قبل از تابش و بعد از پرتودهي در دز جذبي 36 گـري بـا اسـتفاده از روش عبـوري امـواج فراصوتي در فركانس 0/5 مگاهرتز 24ساعت پس ازتابش و در دماي خوانش 25درجه سانتيگراد بهدست آمد. براي بررسي اثر غلظت ژلاتين بر پليمريزاسيون ژل، حساسيت ژل پليمر MAGIC-fدر غلظتهاي مختلف ژلاتين از 4تا 20درصد با گامهاي 2درصد بررسي شد. بـراي تعيـين غلظت ژلاتين با حداكثر حساسيت پاسخ دز، از t-testاستفاده شد. پاسخ دزيمترهاي پليمر ژل ،MAGIC-fبا افزايش غلظت ژلاتين تا 14درصد افزايش يافت و بعد از آن به حالت اشباع رسيد. بيشترين اختلاف سرعت و ضريب تضعيف مطلق مربوط به غلظت 14درصد ژلاتين قبل و بعد از پرتودهي 36گري به ترتيب ، 21/9±1/7 m.s-1 و 49/6 ±4/7 dB.MHz-1.cm-1 حاصل شد (عدد Pكمتر از 0/05)حساسيت دزيمترهاي بر پايه متاآكريليك اسيد به غلظت ژلاتين بستگي دارد. در اين مطالعه غلظت 14درصد ژلاتين بيشترين پليمريزاسيون را نشان داد. به علاوه ژلاتين خوراكي ميتواند جايگزين ژلاتين هاي تجاري شود. امواج فراصوت اين توانايي را دارد كه بهعنوان يك روش خوانش براي دزيمترهاي پليمر ژل مطرح شود.

The aim of this study is to evaluate the effect of edible gelatin concentration as a polymerization agent on MAGIC-f polymer gel dose-response sensitivity irradiated by 1.25 MeV energy of cobalt-60. To investigate the dose-dependent polymerization, ultrasonic parameters of propagation speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient were evaluated. To read-out of the radiation-induced polymerization of gel, ultrasonic parameters of speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient before and after irradiation in 36 Gy absorbed dose were obtained using ultrasonic wave transmission technique at a frequency of 0.5 MHz, 24 hours after irradiation at 25 AWT IMAGE read-out temperature. To evaluate the gelatin concentration effect on gel polymerization, MAGIC-f polymer gel sensitivity were investigated in different concentrations of gelatin from 4 to 20 percent in steps of 2. The gelatin concentration with a maximum sensitivity of ultrasonic at dose of 36 Gy was determined utilizing t-test analysis. MAGIC-f polymer gel dosimeters response was optimized at 14 percent gelatin concentration, beyond which saturation happens. The most difference in absolute speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient is related to 14% gelatin concentration, before and after 36 Gy irradiation was observed to be 21.9 ±1.7 m.s-1 and 49.6 ± 4/7 dB.MHz-1.cm-1, respectively (P <0.05). The sensitivity of dosimeters based on methacrylic acid depends on the gelatin concentration. In this study, 14% gelatin concentration showed the most polymerization. In addition, edible gelatin can be considered as an alternative to commercial gelatins. Ultrasound wave has the capability to be used as a readout method for polymer gel dosimeters.