1

ฉลากสีตรวจวัดรังส ี สําหรับการปลอดเชื้อดวยรังส ี

อารักษ วิทิตธีรานนท* ศิริรัตน พีรมนตรี และพูลสุข พงษพัฒน สํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู สํานักงานปรมาณูเพ่ือสันติ

โทร. 0 2579 5230 ตอ 141 e-mail: arag99@yahoo.com

บทคัดยอ ไดพัฒนาการผลิตฉลากสีตรวจวัดรังสีแกมมา ในระดับรังสีที่ใชในการปลอดเชื้อ โดยทดลองใชพลาสติกชนิดโพลีไวนิลคลอไรดที่มีสวนผสมของสียอม ชนิดตางๆ พบวาฉลากสีมีการเปล่ียนสีไปอยางชัดเจนโดยที่ฉลากชนิดนี้เมื่อยังไมผานการฉายรังสีจะมีสีเขม เมื่อผานการฉายรังสีในระดับรังสีสูงกวา 15 กิโลเกรย จะเปล่ียนเปนสีออน และสามารถมองเห็นขอความขางใต ซึ่งแสดงวาผานการฉายรังสีแลว อีกทั้งสีที่เกิดขึ้นทั้งกอนและหลังการฉายรังสีคอนขางคงทน จึงเหมาะที่จะใชเปนฉลากสีตรวจวัดรังสีในระดับปลอดเชื้อ เพ่ือแสดงใหเห็นวาเปนผลิตภัณฑที่ไดผานการฉายรังสีแลว

Irradiation Indicator for Radiation Sterilization

Arag Vitittheeranon* , Siriratana Biramontri and Poonsuk Pongpat

Bureau of Technical Support for Safety Regulation, Office of Atoms for Peace Tel. 0 2579 5230 ext.141 e-mail:arag99@yahoo.com

Abstract

The production of irradiation indicators for radiation sterilization were developed in order to indicate that the irradiation products were irradiated. Polyvinyl chloride containing with dyes were investigated. The color of unirradiated indicators was rather dark but changed to transparent pale when irradiating above 15 kGy. It can be seen the words below that show irradiation message. The both color, before and after irradiation, were rather permanent. It is appropriable to use as indicator for irradiation of sterilization level and discrimination of irradiated products from unirradiated one. Keywords: radiation indicator, radiation dosimetry, radiation sterilization

2

บทนํา

การใชประโยชนจากรังสีในทางอุตสาหกรรม ในประเทศไทย ในปจจุบัน มีการใชงานกันอยางกวางขวาง โดยเฉพาะอยางยิ่งที่เกี่ยวกับกระบวนการฉายรังสี (Radiation Processing) เชน การฉายรังสีอาหาร การปลอดเชื้อเครื่องมือแพทยดวยรังสี การปรับปรุงคุณภาพวัสดุโพลิเมอร เปนตน ในกระบวนการเหลานี้ การวัดปริมาณรังสี เพ่ือการควบคุมคุณภาพการฉายรังสี มีความสําคัญมาก มีการนําเครื่องวัดปริมาณรังสีหลายชนิดที่มีการผลิตเพ่ือการคา มาใชเพ่ือวัดปริมาณรังสี เชน Harwell Red Perspex Dosimeter ฟลมเซลลูโลสไตรอะซีเตต Radiochromic film dosimeter (FWT-60-00) ซึ่งเครื่องวัดปริมาณรังสีเหลานี้ ไมสามารถบอกไดทันทีวา ผลิตภัณฑนั้นๆ ผานการฉายรังสีแลวหรือไม แตจะทราบตอเมื่อนําไปตรวจวัดดวยเครื่องมือในการอานผลเทานั้น(1)

ในกระบวนการฉายรังสีที่ใชเพ่ือวัตถุประสงคตางๆน้ัน ไมสามารถมองเห็นความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตอผลิตภัณฑ ที่ไดผานการฉายรังสีแลว ไดอยางชัดเจน และไมสามารถพิสูจนดวยวิธีการงายๆไดวาผลิตภัณฑใดผานการฉายรังสีแลวหรือยังไมผานการฉายรังสี บางครั้งอาจสับสนและเกิดความเสียหายขึ้นได กรณีที่มีผลิตภัณฑที่ผานการฉายรังสีแลววางปะปนกับผลิตภัณฑที่ยังไมผานการฉายรังสี ดวยความพลั้งเผลอหรือรูเทาไมถึงการณ แตปญหานี้จะไมเกิดขึ้น ถามีฉลากตรวจวัดรังสีติดบนผลิตภัณฑหรือภาชนะบรรจุผลิตภัณฑ โดยที่ฉลากตรวจวัดรังสีนี้สามารถเปลี่ยนสีและมองเห็นไดอยางชัดเจนเมื่อผานการฉายรังสีแลว(2) โดยไมตองอาศัยเครื่องมือใดๆ ชวย

สํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู หรือชื่อตามโครงสรางสํานักงานเดิมคือกองการวัดกัมมันตภาพรังสี ไดดําเนินการพัฒนาฉลากสีสําหรับตรวจวัดรังสี เพ่ือตอบสนองการใชงานในกระบวนการฉายรังสี ทั้งเพ่ืองานศึกษาวิจัยและเพ่ืองานอุตสาหกรรม โดยใช Polyvinyl chloride(PVC) เปนองคประกอบหลัก และใชสียอมที่เปน pH indicator ผสมลงไปเปนเนื้อเดียวกัน โดยทดลองใช สียอมหลายๆชนิด เพ่ือทดสอบวาชนิดใดมีผลการตอบสนองตอรังสีอยางไร แลวคัดเลือกชนิดที่ดีที่สุดมาพัฒนาตอไป โดยในการศึกษาครั้งนี้จะพัฒนาฉลากสีสําหรับตรวจวัดรังสีในระดับปริมาณรังสีที่ใชในการปลอดเชื้อดวยรังสี

ฉลากสีสําหรับตรวจวัดรังสี สามารถมองเห็นความเปลี่ยนแปลงไดทันที ที่ผานการฉายรังสี จึงมีความสะดวกอยางยิ่งที่จะใชในโรงงานฉายรังสี เพ่ือแยกผลิตภัณฑที่ยังไมผานการฉายรังสีออกจากผลิตภัณฑที่ฉายรังสีแลว แตฉลากสีสําหรับตรวจวัดรังสีมีผลตอบสนองตอรังสี ไมเปนไปตามสมการเชิงเสน จึงไมสามารถนํามาวัดปริมาณรังสีที่ตองการความแมนยําได(2) การนํามาใชงานจึงใชวัดไดเพียงเชิงคุณภาพเทานั้น ไมสามารถใชเปนเครื่องวัดปริมาณรังสีเชิงปริมาณได จึงยังมีความจําเปนตองใชเครื่องวัดปริมาณรังสีอ่ืนเพ่ือวัดปริมาณรังสีในเชิงปริมาณดวย

ฉลากสีสําหรับตรวจวัดรังสี มีพลาสติกชนิด Polyvinyl chloride เปนองคประกอบหลัก และมีสียอม(dye) ซึ่งใช pH indicator เปนตัวทําใหเกิดสี โดยใชหลักการที่ เมื่อโพลีไวนิลคลอไรด ไดรับรังสีที่เปน ionizing radiation จะทําใหเกิด ไฮโดรเจนคลอไรด (HCl) และ HCl นี้ จะทําใหองคประกอบภายในแสดงความเปนกรด ซึ่งเปนผลใหสีของ pH indicator เปล่ียนไป(1) K. Ueno ไดใชหมึก PVC (pH indicator dye ผสมกับ PVC) ระบายลงบนพลาสติก PET(polyethylene terephthalate) เมื่อนําไปฉายรังสีพบวามีการเปล่ียนแปลงเกิดขึ้นโดยที่บางชนิดสีจางลง บางชนิดสีเขมขึ้น และบางชนิดสีเขมขึ้นอยางตอเนื่องสอดคลองกับปริมาณรังสี(1)

3

วิธีการ 1. เตรียมฉลากสีตรวจวัดรังสี 5 ชนิด ขึ้นในหองปฏิบัติการมาตรฐานดานการวัดปริมาณรังสีระดับสูง ของสํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู โดยใช dye ซึ่งเปน pH indicator ผสมกับ Polyvinyl chloride ใหเปนเนื้อเดียวกัน ในตัวทําละลาย อบใหแหงแลวตัดเปนแผนเล็กๆ 2. นําฉลากสีตรวจวัดรังสีทั้ง 5 ชนิด มาฉายรังสีแกมมาจากเครื่องตนกําเนิดรังสี Gammacell 220 ดวยปริมาณรังสีตางๆกัน เพ่ือศึกษาการตอบสนอง

3. เลือกฉลากสีตรวจวัดรังสี ที่มีการตอบสนองดี มาทําการศึกษาตอไป

ผลการทดลองและวิจารณ ฉลากสีตรวจวัดรังสีทั้ง 5 ชนิดที่เตรียมขึ้น และนําไปฉายรังสีแกมมา พบวาชนิด C มีการเปล่ียนสีที่

ชัดเจนที่สุด โดยเปล่ียนสีจากสีน้ําเงินเขียว เปนสีน้ําตาลและใสขึ้น ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 รูปแสดงการเปลี่ยนสีของ indicator ชนิดตางๆ ที่ปริมาณรังสีตางๆกัน

จากการทดลองฉายรังสีใหกับฉลากสีชนิดตางๆ พบวา ฉลากสีชนิด C มีการเปล่ียนสีไปอยางชัดเจน

ที่สุด โดยเปล่ียนจากสีน้ําเงินเขียวเขม เปนสีน้ําตาลและมีสีออนลงตามปริมาณรังสีที่เพ่ิมขึ้น จึงไดเลือกฉลากสีชนิด C มาทําการศึกษาตอไป โดยนําฉลากสีชนิด C มาปดลงบนฉลากติดตราที่มีขอความ “ฉายรังสีแลว” แลวนําไปฉายรังสีที่ปริมาณรังสีตางๆ เพ่ือดูผลการเปลี่ยนแปลง

พบวากอนการฉายรังสี ไมสามารถมองเห็นขอความ “ฉายรังสีแลว” ได แตหลังฉายรังสีสามารถมองเห็นขอความ “ฉายรังสีแลว” ไดชัดเจน ที่ปริมาณรังสี 15 กิโลเกรยขึ้นไป ดังแสดงในรูปที่ 2

4

รูปที่ 2 แสดงฉลากสีชนิด C เมื่อปดลงบนกระดาษติดตรา และฉายรังสีที่ปริมาณรังสีตางๆ

สรุป

ฉลากสีตรวจวัดรังสีชนิด C มีการเปลี่ยนสีไปจากเดิม จากสีหนึ่งไปเปนอีกสีหนึ่ง ซึ่งมองเห็นไดชัดเจน ที่ปริมาณรังสี 15 กิโลเกรย ขึ้นไป และสามารถนําไปปดลงบนขอความที่แสดงวาผานการฉายรังสีแลว ซึ่งสามารถมองเห็นขอความนั้นไดดวยหลังผานการฉายรังสีมากกวา 15 กิโลเกรย และความเปล่ียนแปลงที่เกิดขึ้นนี้คอนขางคงทน จึงสามารถนําไปเปนฉลากเพื่อแสดงวาผลิตภัณฑไดผานการฉายรังสีแลว ซึ่งแมวานําไปวางปะปนกับผลิตภัณฑที่ ยังไมผานการฉายรังสี ยังสามารถแยกออกจากกันได โดยเฉพาะอยางยิ่งในกระบวนการฉายรังสีที่ใชปริมาณรังสีสูงๆ เชนการปลอดเชื้อดวยรังสี

กิตติกรรมประกาศ

ขอขอบคุณ น.ส. นิลรัตน สุเมธี นักศึกษาฝกงานจากสถาบันราชภัฏเพชรบุรี ที่ชวยเตรียมเครื่องมือ สารเคมีและ indicator

เอกสารอางอิง 1. Ueno, K., 1988, “Development of a plastic dosimeter for industrial use with high dose”,

Radiation Physics and Chemistry, Vol.31, 467-472. 2. American Society for Testing and Material, 1998, “Standard Guide for Use of Radiation-

Sensitive Indicators”, ASTM Standard E 1539 Annual Book of ASTM Standards,Vol. 12.02, Philadelphia, USA.