DE3339750A1 - Process and apparatus for detecting radioactively irradiated organic materials - Google Patents

Process and apparatus for detecting radioactively irradiated organic materials

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light

Abstract

Radioactively irradiated organic materials, in particular foodstuffs and luxury comestibles, are detected by measurements of the intensity of the chemiluminescence at a predetermined elevated temperature and comparison with the intensity of the chemiluminescence of unirradiated samples. The measurements are preferably carried out at a temperature of 40 DEG -60 DEG C and between the 1st and 60th minute after beginning of heating.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Method and device for the detection of

radioaktiv bestrahlten organischen Materialien Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung von radioaktiv bestrahlten organischen Materialien, insbesondere von Lebens- und Genußmitteln. radioactively irradiated organic materials The invention relates to a method and a device for the detection of radioactively irradiated organic Materials, in particular of foodstuffs and luxury items.

Frische und leicht verderbliche Lebensmittel werden in verschiedenen Ländern zur Haltbarkeitsverlängerung mit Gammastrahlen behandelt. Die Bestrahlung wird auch bei der Schädlingsbekämpfung, z.B. bei Getreide,angewandt. Die Behandlung wird im allgemeinen unter Verwendung einer 60C0-Strahlenquelle mit einer Strahlungsdosis von ca. 0,1 - 1 Mrad durchgeführt. Bestrahlte Lebensmittel sind jedoch in einigen Ländern nicht zugelassen. Insbesondere im Grenzverkehr ist daher eine schnelle Erkennung von kontaminierten Lebensmitteln erforderlich. Hierzu können bekannte, z.B. histologische und Zellkultur-Methoden nicht vorteilhaft eingesetzt werden ; ihre Durchführung ist mit großerrl AuSwlrl(l verbunden und sie benötigen eine Wartezeit von ca. 24 Stunden nach dem Testbeginn.Fresh and perishable foods come in different Countries treated with gamma rays to extend their shelf life. The irradiation is also used for pest control, e.g. for grain. The treatment is generally using a 60C0 radiation source with a radiation dose carried out from approx. 0.1 - 1 Mrad. However, irradiated foods are in some Countries not allowed. Fast detection is therefore particularly important in border traffic of contaminated food required. Known, e.g. histological and cell culture methods are not used to advantage; their implementation is with large AuSwlrl (l connected and they need a wait of approx. 24 hours after the start of the test.

Für Kartoffeln ist eine Schnellerkennung der radioaktiven Bestrahlung durch Messung des elektrischen Widerstands vorgeschlagen worden (T. Hayashi, D. Ehlermann, Rept. Natl.For potatoes there is a rapid detection of radioactive radiation by measuring electrical resistance (T. Hayashi, D. Ehlermann, rept. Natl.

Food Res. Inst. 36, 91, 1980). Dieses Verfahren läßt sich jedoch auch nicht für alle Arten von Nahrungsmitteln anwenden.Food Res. Inst. 36, 91, 1980). However, this method can also be used do not apply to all types of food.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Methode zu entwickeln, mit der eine schnelle Unterscheidung zwischen bestrahlten und nicht bestrahlten organischen Materialien erfolgen kann und die an den Grenzübergangsstellen bei der Zollkontrolle von technisch unerfahrenem Personal in einfacher Weise durchführbar ist.The present invention is based on the object of a method to develop a quick distinction between irradiated and not irradiated organic materials can take place and those at the border crossing points in the case of customs control by technically inexperienced personnel in a simple manner is.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den zu untersuchenden Materialien die Intensität der Chemilumineszenz bei einer vorgegebenen Temperatur gemessen und mit der Intensität der Chemilumineszenz unbestrahlter Proben bei gleicher Temperatur verglichen wird.This object is achieved according to the invention in that the to be examined Materials determine the intensity of chemiluminescence at a given temperature measured and with the intensity of the chemiluminescence of unirradiated samples at the same Temperature is compared.

Vorzugsweise wird die Intensität der Chemilumineszenz bei einer Temperatur von 400 - 600C gemessen. Die maximale Intensität wird durch Messung zwischen der ersten und sechzigsten Minute nach Beginn der Erhitzung erfaßt. Je nach Notwendigkeit können die Messungen auch unter reiner Stickstoff- oder Sauerstoffatmosphäre durchgeführt werden.Preferably the intensity of the chemiluminescence is at a temperature measured from 400 - 600C. The maximum intensity is determined by measuring between the first and sixtieth minutes after the start of heating. Depending on the need the measurements can also be carried out under a pure nitrogen or oxygen atmosphere will.

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Proben in eine Dunkelkammer gebracht, die eine Heizeinrichtung enthält.To carry out the procedure, the samples are placed in a darkroom brought, which includes a heater.

Wesentlich ist, das die Temperaturregelung sehr genau ist und über + 1"C nicht schwankt. Die Chemilumineszenz wird dann in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Photonenzählgerätes gemessen.It is essential that the temperature control is very precise and over + 1 "C does not fluctuate. The chemiluminescence is then in a manner known per se measured with the help of a photon counter.

Mit der erfinaungsgemäßen Methode können alle organischen Materialien und insbesondere Lebensmittel, wie Champignons, Kartoffeln, Gewürze, Fisch und Fleisch untersucht werden.All organic materials can be used with the method according to the invention and especially foods such as mushrooms, potatoes, spices, fish and meat to be examined.

Die Messungen sind leicht durchführbar. Das Verfahren läßt nicht nur eine Ja-/Nein-Entscheidung zur Erkennung bestrahler Lebensmittel zu, sondern bei bekannter BestrahlungS dosis auch eine Aussage über die Lagerzeit nach erfolgter Bestrahlung.The measurements are easy to carry out. The procedure doesn't just let a yes / no decision for the detection of irradiated food, but with known irradiation dose also provides information about the storage time after the Irradiation.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Patentansprüchen sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 Chemilumineszenz im Beispiel von Champignons nach radioaktiver Bestrahlung.Further details, features and advantages of the invention result from the following description, the claims and the schematic Drawing. 1 shows the device for implementation in longitudinal section of the method according to the invention and FIG. 2 chemiluminescence in the example of mushrooms after radioactive exposure.

Die erfindungsgemäßen Messungen werden in einer Dunkelkammer 1 durchgeführt, in der eine Heizeinrichtung 2, mit Thermoelement 3, und Temperaturregler vorgesehen sind. Die Kammer kann zur Einführung einer geeigneten Gasatmosphäre mit Gasaus laß- bzw. -einlaßstutzen 4, versehen sein. Die Probe 5 wird auf einen Stempel 6, plaziert und in die Kammer geführt, in der sie gegen störende äußere Einflüsse abgeschirmt ist.The measurements according to the invention are carried out in a darkroom 1, in which a heating device 2, with a thermocouple 3, and a temperature controller are provided are. The chamber can lass the introduction of a suitable gas atmosphere with gas outlet or inlet port 4, be provided. The sample 5 is placed on a stamp 6 and led into the chamber, in which it is shielded from external disturbances is.

Um die äußeren Einflüsse möglichst gering zu halten, ist die Kammer mit einer geeigneten Isolierung 7 versehen. Über die Quarzfenster 8 und 9 der Kammer befindet sich ein Photomultiplier 10, in dem jedes einfallende Lichtquant eine Lawine von Sekundärelektronen erzeugt. Dieser Elektronenstrom wird im Photonenzähler 11, verstärkt und registriert.In order to keep external influences as low as possible, the chamber is provided with a suitable insulation 7. Via the quartz windows 8 and 9 of the chamber there is a photomultiplier 10, in which each incident light quantum an avalanche generated by secondary electrons. This electron stream is in the photon counter 11, amplified and registered.

Das Ergebnis kann auf einem Schreiber als Funktion der Zeit dokumentiert werden. Wesentlich ist, daß die Messungen bei bestrahlten und unbestrahlten Vergleichsproben bei genau der gleichen Temperatur durchgeführt werden.The result can be documented on a recorder as a function of time will. It is essential that the measurements at irradiated and non-irradiated Comparative samples can be carried out at exactly the same temperature.

Die zu untersuchenden Materialien, z.B'.' Champignons, werden ohne Probenvorbereitung in die Meßkammer gegeben; die Kammer kann bis auf 1500C aufgeheizt werden, wobei eine Regelgenauigkeit von + 1°C gewährleistet ist. Die Champignons werden in der Umgebungsatmosphäre bei 40"C untersucht.The materials to be examined, e.g. '.' Mushrooms, will be without Sample preparation placed in the measuring chamber; the chamber can be heated up to 1500C with a control accuracy of + 1 ° C is guaranteed. The mushrooms are examined in the ambient atmosphere at 40 "C.

In Fig. 2 ist die Emission bestrahlter Champignons zusammen mit der Emission unbestrahlter halblogarithmisch aufgetragen. Man erkennt, daß die mit 0,8 bzw. 1,0 Mrad bestrahlten Pilze mit zunehmender Zeit nach der Bestrahlung eine abnehmende Chemilumineszenz-Intensität zeigen; sie ist jedoch immer erheblich höher als die Emission nicht bestrahlter Pilze. Noch nach 10 Tagen, also weit jenseits der üblichen Lagerzeiten, weisen die Campignons eine um den Faktor 7 höhere Lichtintensität auf. Nach einer Lagerzeit von 3 Tagen im Kühlschrank beträgt der Unterschied etwa einen Faktor von 50. Das Maximum der Emisson wird je nach Lagerzeit in 10 - 60 Minuten erreicht.In Fig. 2 the emission of irradiated mushrooms is together with the Non-irradiated emission plotted semi-logarithmically. It can be seen that the with 0.8 and 1.0 Mrad irradiated fungi decreased with increasing time after irradiation Show chemiluminescence intensity; however, it is always considerably higher than that Emission of non-irradiated mushrooms. After 10 days, far beyond the usual Storage times, the Campignons have a light intensity that is 7 times higher. After 3 days of storage in the refrigerator, the difference is about one Factor of 50. The maximum of the emission is depending on the storage time in 10 - 60 minutes achieved.

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Claims (5)

Patentansprüche Verfahren zur Feststellung von radioaktiv bestrahlten organischen Materialien, insbesondere von Lebens- und Genußmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß an den zu untersuchenden Materialien die Intensität der Chemilumineszenz bei einer vorgegebenen Temperatur gemessen und mit der Intensität der Chemilumineszenz unbestrahlter Proben bei gleicher Temperatur verglichen wird. Method for the detection of radioactively irradiated organic materials, especially of foodstuffs and luxury foods, characterized in that that the intensity of the chemiluminescence in the materials to be examined measured at a given temperature and with the intensity of the chemiluminescence unirradiated samples at the same temperature is compared. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen bei einer Temperatur von 400 - 60°C durchgeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the measurements can be carried out at a temperature of 400 - 60 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen zwischen der 1. und 60. Minute nach Beginn der Erhitzung durchgeführt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Measurements carried out between the 1st and 60th minute after the start of heating will. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung und Messungen unter Sauerstoffatmosphäre durchgeführt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the heating and measurements are carried out under an oxygen atmosphere. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dunkelkammer (1) mit elektrischer Heizeinrichtung (2), Thermoelement (3) und Regler vorgesehen ist, wobei die Regelgenauigkeit besser als t 1"C ist und daß die Proben lichtdicht durch eine Öffnung in die Kammer zuführbar sind und daß ein Photonenzählgerät (10,11) auf die Probenoberfläche ausgerichtet ist.5. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that a dark room (1) with an electrical heating device (2), thermocouple (3) and controller is provided, with better control accuracy as t 1 "C and that the samples can be supplied in a light-tight manner through an opening into the chamber are and that a photon counter (10,11) is aligned with the sample surface is.
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