อบรมการใช้ประโยชน์นิวเคลียร์ (nuclear...

การฝกอบรม

ความรเบองตนทางรงส และ

การใชประโยชนจากเทคโนโลยนวเคลยร

1 - 2 มนาคม 2555

สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชาต (องคการมหาชน) ต. ทรายมล อ. องครกษ จ. นครนายก

ก ำหนดกำรฝกอบรม

“ควำมรเบ องตนทำงรงสและกำรใชประโยชนจำกเทคโนโลยนวเคลยร”

ณ หองประชมอำคำร 9

สถำบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชำต (องคกำรมหำชน) อ. องครกษ จ. นครนำยก

วนพฤหสท 1 มนำคม 2555

8.00 - 9.00 น. ลงทะเบยน

9.00 - 9.30 น. พธเปด

9.30 - 10.30 น. ความรพนฐานทางรงสกบของใชในชวตประจ าวน วเชยร รตนธงชย

10.30 - 10.45 น. อาหารวางและเครองดม

10.45 – 11.45 น. การตรวจวเคราะหธาตดวยเทคนคทางนวเคลยร ดร. ศรนรตน วงศล

12.00 - 13.00 น. รบประทานอาหารกลางวน

13.00 - 14.00 น. รงสกบพลงงานไฟฟา ดร. รพพน พชา


14.15 - 15.15 น. รงสกบพชพนธการเกษตร วชย ภรปญญวานช

วนศกรท 2 มนำคม 2555

9.00 - 10.30 น. การใชงานเครองฉายรงสทางอตสาหกรรม และเยยมชม

เครองฉายรงสแกมมา & เครองเรงอนภาคอเลกตรอน

อดศกด ปญญานช


10.45 - 11.45 น. รงสเพอการวนจฉยและรกษาทางการแพทย ดร. สวมล เจตะวฒนะ

12.00 - 13.00 น. รบประทานอาหารกลางวน

13.00 - 14.00 น. รงสและการตดตามในสงแวดลอม บญสม พรเทพเกษมสนต


14.15 - 15.15 น. รงสกบความปลอดภยของอาหาร เสาวพงศ เจรญ

20/02/55

1

ความรพนฐานทางรงสกบของใชในชวตประจาวน

http://www.world-nuclear.org/education/ral.htm

ทมาของรงสทเราไดรบ

http://www.doh.wa.gov/ehp/rp/factsheets/factsheets-htm/fs10bkvsman.htm

ทมาของรงสทเราไดรบ อะตอมของธาต

อะตอม (atom)

อะตอมของธาต

นวเคลยสของอะตอม (nucleus)

p npn

pnn p n

pp n

p โปรตอน (proton)มวล 1.007276 uประจ +e

npn p

np pnp n

n

นวตรอน (neutron)มวล 1.008665 uประจ 0

nucleon



X = สญลกษณA

สญลกษณของนวเคลยสหรอนวไคลด

Z = เลขอะตอม (atomic number)

= จานวนโปรตอน

A = เลขมวล (mass number)

= proton + neutron

AXz

20/02/55

2



ee

e

e 12C623Na11

e

e

ee

e16O8

55Mn25


ไอโซโทป (isotope)same Z different N nuclide

นวเคลยสหรอนวไคลดทมจานวนโปรตอนใน

นวเคลยสเทากน แตมจานวนนวตรอนตางกนนวเคลยสเทากน แตมจานวนนวตรอนตางกน

เปนอะตอมของธาตชนดเดยวกน ทมมวลอะตอม

ไมเทากน


ไอโซโทป (isotope)

1H12H1

3H1

12C614C6

39K1940K19

41K19


ไอโซโทปเสถยร (stable isotope)

54Fe2656Fe26 91.72%5.9%

57Fe2658Fe26 0.28%2.1%


ไอโซโทปรงส (radioisotope)

ไอโซโทปทมสดสวนจานวนโปรตอนและนวตรอน

ไมสมดล จงอยในสภาวะทมพลงงานสงกวาปกต

และมการสลายตวโดยคายพลงงานออกมา ในรป

ของรงส

มครงชวต และพลงงานของรงสทปลดปลอย

ออกมา เปนคาเฉพาะของแตละไอโซโทป


ไอโซโทปรงส (radioisotope)

T1/2 = 5.27 yβ- 0.314 MeV

60Co27

1 173 1 332 MeV

137Cs55

γ 1.173, 1.332 MeV

T1/2 = 30.17 yβ- 0.514 MeVγ 0.662 MeV

20/02/55

3


ครงชวตของไอโซโทปรงสDecay of Ir-192/Co-60

80

100

120

y

Ir-192

Co-60

0

20

40

60

0 5 10 15 20 25

Decay time (month)

Act

ivity

Ir-192 (T1/2 = 73.8 day)Co-60 (T1/2 = 5.27 year)

ตารางธาต (periodic table of elements)

ตารางนวไคลด (chart of the nuclides) ตารางนวไคลด (chart of the nuclides)

ชนดของรงส (Types of radiation) ชนดของรงส (Types of radiation)

อนภาค / คลน

20/02/55

4

อนภาคแอลฟา (alpha particle)

ชนดและตนกาเนดรงส

มวล 4.0026 u(6.644×10−27 kg)ประจ +2e

238U92234Th90

4He2 4.196 MeV+ +

α ray

อนภาคแอลฟาจากยเรเนยม-238


อนภาคแอลฟาจากอเมรเซยม-241 (Am-241)


อนภาคบตาลบ (negative beta particle)

negative betaมวล 5.48×10−4 u(9.109×10−31 kg)


( g)ประจ -e

β− ray

Unstable nuclide

+60Co2760Ni28 e- + γ

การสลายตวของไอโซโทปรงส C-14


ผงการสลายตวของไอโซโทปรงส Co-60


20/02/55

5

อนภาคบตาบวก (positive beta particle)

positive betaมวล 5.48×10−4 u(9 109×10−31 kg)


β+ ray

(9.109×10 kg)ประจ +e

Unstable nuclide

+22Na1122Ne10 e+ + γ

อนภาคบตาบวกจากไอโซโทปรงส Na-22


อนภาคนวตรอน (neutron particle)


มวล 1 008665 u

n p+ + e- + ν

มวล 1.008665 u (1.675×10−27 kg)ประจ 0

นวตรอนจากปฏกรยาฟชชนของ ยเรเนยม-235


U-235neutron Fission fragment

Fissionneutron

Compound nucleus

นวตรอนจากเครองปฏกรณปรมาณวจย


อนภาคนวตรอนจากไอโซโทปรงส Am/Be


20/02/55

6

ตนกาเนดนวตรอนจากไอโซโทปรงส Am/Be


ตนกาเนดนวตรอน

ภาชนะบรรจ

อนภาคนวตรอนจากเครองเรงอนภาค


อนภาคนวตรอนจากเครองเรงอนภาค


http://www.aip.org/tip/INPHFA/vol-9/iss-6/p22.html

รงสแกมมา (Gamma-ray)


และสเปกตรมคลนแมเหลกไฟฟา



High energy EM มวล 0ประจ 0

γ rayUnstable nuclide

ประจ 0

0e-1

137Cs55

137Ba +56 + γ



ตนกาเนดรงสแกมมาจากโคบอลต-60

20/02/55

7

รงสเอกซ (X-ray)


Bremsstrahlung


หลอดรงสเอกซ (X-ray tube)

Coolidge X-ray tube, 1913-1923


หลอดรงสเอกซ (X-ray tube)

ทมาของรงสทเราไดรบ

http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/teachers/unit1.html

รงสในสงแวดลอม

รงสจากพนโลก (Primordial) มาจากวตถและแรธาตทเปนองคประกอบของเปลอกโลก

รงสคอสมก (Cosmogenic) มาจากปฏกรยาของรงสคอสมกจากนอกโลก

รงสทมนษยผลตขน (Human produced) เกดจากกจกรรมของมนษย

รงสในสงแวดลอม

http://www.global-peace.go.jp/en/qfile/a08.html

20/02/55

8

รงสจากธรรมชาต

http://www.arpansa.gov.au/radiationprotection/basics/understand.cfm


รงสจากพนโลก (Primordial radiation)

Uranium 235

Uranium 238

Thorium 232

Radium 226

Radon 222

Potassium 40


รงสคอสมก (Cosmogenic radiation)

Carbon 14

Hydrogen 3Hydrogen 3 (Tritium)

Beryllium 7

รงสทมนษยผลตขน

Hydrogen-3, Cesium-137, Strontium-90เกดจากเครองปฏกรณหรอการทดลองอาวธนวเคลยร

Operation Upshot-Knothole1953 - Nevada Proving Ground

Perry Nuclear Generating StationOhio, USA

Iodine-131, Technetium-99mสาหรบการวนจฉยและรกษาทางรงส


การถายภาพดวยรงสเอกซ


20/02/55

9

กมมนตภาพรงสในอาหาร

รงสจากธรรมชาต รงสจากธรรมชาต

กมมนตภาพรงสในอาหาร

กลวย 3,520 1

อาหาร 40K (pCi/kg) 226Ra (pCi/kg)

เบยร 390 -ถวบราซล 5,600 1,000-7,000เนอแดง 3,000 0.5แครอท 3,400 0.6-2มนฝรง 3,400 1-2.5นาดม - 0-0.17


กมมนตภาพรงสภายในรางกาย

นวไคลด ปรมาณ ภายในรางกาย

กมมนตภาพ ภายในรางกาย

ปรมาณในอาหารทรบประทานตอวน

ยเรเนยม 90 ug 30 pCi (1.1 Bq) 1.9 ugทอเรยม 30 ug 3 pCi (0.11 Bq) 3 ug

โปแตสเซยม-40 17 mg 120 nCi (4.4 kBq) 0.39 mgเรเดยม 31pg 30 pCi (1.1 Bq) 2.3 pg

คารบอน-14 22 ng 0.1 uCi (3.7 kBq) 1.8 ng

เครองมอเครองใชทมสารกมมนตรงส

วสดกอสราง

Uranium ในหนแกรนต


วสดกอสราง

Uranium ใน phosphogypsum


กมมนตภาพรงสจากวสดกอสราง

Granite 63 (1.7) 8 (0.22) 1184 (32)Sandstone 6 (0.2) 7 (0.19) 414 (11.2)

mBq/g(pCi/g)

Uranium Thorium Potassium

Cement 46 (1.2) 21 (0.57) 237 (6.4)Limestone concrete 31 (0.8) 8.5 (0.23) 89 (2.4)Sandstone concrete 11 (0.3) 8.5 (0.23) 385 (10.4)

Dry wallboard 14 (0.4) 12 (0.32) 89 (2.4)

By-product gypsum 186 (5.0) 66 (1.78) 5.9 (0.2)

Natural gypsum 15 (0.4) 7.4 (0.2) 148 (4)Wood - - 3330 (90)

Clay Brick 111 (3) 44 (1.2) 666 (18)

20/02/55

10


รงสคอสมก


กมมนตภาพรงสจากรงสคอสมก

เสนทางบน ระยะเวลาการบน (ชวโมง)

ปรมาณรงสทไดรบตอเทยวบน (mrad)

Los Angeles-Paris 11.1 4.8Chicago-Paris 8.3 3.6New York-Paris 7.4 3.1New York-London 7.0 2.9

Los Angeles-New York 5.2 1.9Sydney-Acapulco 17.4 4.4


เครองตรวจจบควน


นาฬกาขอมอและนาฬกาแขวน


เครองใชเซรามกส


เครองใชเซรามกส

20/02/55

11


เครองแกว

เครองแกวยเรเนยมเรองแสงภายใตแสงอลตราไอโอเลต


ปายทางออก

ปายทางออกบรรจดวยกาซตรเตยม (H-3)


ไสตะเกยง

ไสตะเกยงมทอเรยมซงจะเรองแสงเมอไดรบความรอน


ป ยเคม

โปแตสเซยมในโปแตส (Potash)


ป ยเคม

ยเรเนยมในป ยฟอสเฟต


บหร

การสบบหร จะทาใหไดรบรงส 1,300 mrem ตอป จากไอโซโทปรงส Polonium-210, Lead-210

20/02/55

12

www.oaep.go.th

ชาต

(องคการมหาชน)

www.tint.or.th

สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงช

ชาต

(องคการมหาชน)

www.nst.or.th

สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงช

สญลกษณรงส (Radiation symbol)

3/2/2012

1

ความรเบองตนทางรงสและการใชประโยชนจากเทคโนโลยนวเคลยรวนท 1 – 2 มนาคม 2555

การฝกอบรม

กลมงานวจยและพฒนานวเคลยรสถาบนเทคโนโลยแหงชาต (องคการมหาชน)

“การตรวจวเคราะหธาตดวยเทคนคทางนวเคลยร”

ศรนรตน วงษล

สารบญ

การวเคราะหธาตดวยเทคนคการอาบรงสนวตรอน(Neutron Activation Analysis : NAA)

การวเคราะหธาตดวยเทคนคการเรองรงสเอกซ (X-ray Fluorescence : XRF)

การวเคราะหธาตและการตรวจสอบโครงสรางผลก ดวยเทคนคการเลยวเบนรงสเอกซ (X-ray Diffractometer : XRD)

การวเคราะหธาตดวยเทคนคการอาบรงสนวตรอนการวเคราะหธาตดวยเทคนคการอาบรงสนวตรอน((Neutron Activation Analysis Neutron Activation Analysis : : NAANAA))

เทคนค NAA ถกคดคนขนในปค.ศ. 1936 เมอ Hevesy และ Levi พบวา ตวอยางในกลมธาต rare earth มความแรงรงสสงขนเมอไดรบรงสนวตรอน

George de Hevesy: 1885 -1966Hungarian radiochemist

Hilde Levi: 1909 -2003German physicist

หลกการของเทคนค NAA NAA

เกดการจบกมนวตรอนของตวอยาง เกดเปนไอโซโทปรงส และสลายตวใหรงสแกมมา

PGNAA

DGNAA

NAA Prompt γ-ray neutron activation analysis (PGNAA)

รงสแกมมาชนดนเกดขณะอาบรงสนวตรอน ใชสาหรบงานวเคราะหธาตทมคา absorption cross sections สง เชน B, Cd, Sm, Gd และกลมไอโซโทปทมคาครงชวตสนมาก ทไมสามารถวดไดดวยเทคนค DGNAA

Delayed γ-ray neutron activation analysis (DGNAA)เกดจากการสลายตวใหรงสแกมมาของไอโซโทปรงสทเกดขน

คณสมบตเฉพาะตวไอโซโทปรงส ชนดรงส, พลงงาน, คาครงชวต

เกดจากการสลายตวใหรงสแกมมาของไอโซโทปรงสทเกดขน

ลดความซบซอนของการวเคราะหไอโซโทป ไดโดยการปลอยใหไอโซโทปครงชวตสนสลายตวไป

NAA

เปนอนภาคทมมวล

Radioisotope neutron sourcesNuclear reaction by Accelerators Nuclear Reactor

np n

pnp

pn

np

pn

10n → p+ + e− + ve

_

ตนกาเนดรงสนวตรอน

n เปนอนภาคทมมวลไมมประจ

3/2/2012

2

NAA1. Radioisotope neutron sources

Source Neutron energy (MeV)

Half-life

1.1 Alpha-Beryllium 226RaBe 3.9 1602 yr239PuBe 4.5 24400 yr241AmBe 5.7 458 yr

4He + 9Be 12C + 1n

1.2 Photoneutron 24NaBe 0.83 14.8 hr116InBe 0.30 54 min124SbBe 0.024 60 days

1.3 Spontaneous fission 252Cf 1-3 2.65 yr

252Cf

n

nNeutron flux ≈ 106 - 108 n/cm2.s

γ + 9Be 8Be + 1n

NAA2. Nuclear reaction by Accelerators

Reaction Q-value (MeV)

Neutron energy (MeV)

3H + d 4He + n 17.6 14.12H + d 3He + n 3 3 2 5

D

T

He

n

H + d He + n 3.3 2.5

Neutron flux ≈ 1012 - 1014 n/cm2.s for the neutron generator with 26 cm x 28 cm

NAA3. Nuclear reactor

Fission reaction of U-235

เครองปฏกรณของสทน.

Neutron flux ≈ 1010 - 1014 n/cm2.s

⇒ Thermal, epithermal and fast neutron

NAAการเกดอนตรกรยาของนวตรอน

Neutron Principal Interaction

Thermal (E < 1 eV (0.025 eV)) Capture

Epithermal (1 eV - 10 keV) Capture and Scattering

Fast (E > 10 keV) ScatteringFast (E > 10 keV) Scattering

Capture Scattering

NAAโอกาสในการเกดดดกลนของนวตรอนของสสาร (σa)

(bar

n)

Resonance peaks

Absorption cross-section มคาขนกบพลงงานของนวตรอน และชนดของไอโซโทป

Neutron energy (eV)

Abs

orpt

ion

cros

s se

ctio

n

σa ∝ 1/v

NAAตวอยาง Neutron Capture Reaction

นวตรอนพลงงานตางกน σa ตางกน ปฏกรยานวเคลยรตางกน

(n, γ)

(n, p)

(n, α)

3/2/2012

3

การวเคราะหธาตโดยวธ NAA

• การวเคราะหเชงคณภาพ (Qualitative method)

• การวเคราะหเชงปรมาณ (Quantitative method)

NAA

Targetn

nn

n

nn

n

n

nTarget

Radioisotope

γ+ Gamma

spectroscopyStable isotope

NAAตวอยางสเปกตรมรงสแกมมา (เครองปนดนเผา)

Short-term irradiation

Long-term irradiation

NAA

พลงงานของรงสแกมมา และคาครงชวต ⇒ ธาตองคประกอบทมในตวอยาง

การวเคราะหเชงคณภาพ (Qualitative method)

Preamp. AmplifierDetector

Gamma spectroscopy

p p

MCA

Computer

H.V.

Detector : High efficiencyHigh resolution

NAA

การปรบเทยบพลงงานกบตนกาเนดรงสมาตรฐาน

Unknown?

Co-601173 keV

1332 keV

Co-60

Unknown?

การวเคราะหเชงปรมาณ (Quantitative Analysis) NAA

ปรมาณรงสทนบวดได ⇒ ความเขมขนของธาต (% ppm)

พลงงานของรงสแกมมา และคาครงชวต ⇒ ธาตองคประกอบทมในตวอยาง

Absolute method

⇒ ความเขมขนของธาต (%, ppm)

Comparative method

การคานวณหาปรมาณ

)e1(N

)t(N it0i

λ−−λσφ

=

)e1(N)t(A it0i

λ−−σφ=

λ

หรอ

Absolute method : คานวนจากคาตวแปรตางๆ NAA

เมอ A(ti) = คากมมนตภาพรงสทเกดขนเมอสนสดการอาบ (dps) = λN(ti)N(ti) = จานวนอะตอมของไอโซโทปรงสทเกดขนN0 = จานวนอะตอมของไอโซโทปเสถยรในสารตวอยางφ = นวตรอนฟลกซ (n/cm2.s)σ = คาภาคตดขวาง(cross section) ในการจบนวตรอน (barn = 10-24 cm2 )λ = คาคงทการสลายตว (Decay constant) = 0.693/T1/2

ti = เวลาทใชอาบนวตรอน (Irradiation time)T1/2 = คาครงชวต (Half-life)

3/2/2012

4

Comparative method

td = เวลาทเรมนบตงแตสนสดการอาบ

NAA

nnn

Xn

n

เปนวธทเปรยบเทยบกบสารมาตรฐาน (Standard Reference Material) ทรปรมาณธาตองคประกอบทแนนอน

X = Sample, S = Standard

n

n

n Sn

nn

นาสารมาตรฐานและตวอยางไปอาบรงสนวตรอนดวยเงอนไขเดยวกน

A t N e edt ti d( ) ( )= − − −σφ λ λ1

A t A t ed itd( ) ( )= − λ

NAAความแรงรงสลดลงตามคาครงชวตและเวลาในการสลายตว

)1()( dttAλλφ −

1

1)1()( di

ttxdx eeNtA

λλσφ −−=

2

2)1()( di

ttsds eeNtA

λλσφ −−−=

2

1

2

1

)(

)(d

d

t

s

t

x

ds

dx

eN

eN

tA

tAλ

λ

−

−

=

sample หารกน

standard

ε =× ×R

A t I tc( )

s

x

ds

dx

R

R

tA

tA=

)(

)(

2

1

นาสารมาตรฐานและตวอยางมาวดรงสดวยเงอนไขเดยวกนจะได

E = Detection efficiencyR = CountI = Isotope abundancetc = Counting time

NAA

NW Avogadro Number

Atomic mass=

×

sds )(2

s

x

s

x

W

W

N

N=

N = Number of atomW = Weight of interested isotopeNav = 6.02 x 1023

แทนคาความแรงรงสดวยคาจานวนนบรงส

แทนคาจานวนอะตอมดวยคานาหนกธาต

R

R

W e

W ex

s

xt

st

d

d=

−

−

λ

λ

1

2

Weight , Counts

D ti

จะไดวา

NAA

WW R e

Rxs x

t t

s

d d

=− −λ ( )2 1

หรอ Decay time

วธเตรยมตวอยาง

ใ

NAA

ตวอยางทจะทาการวเคราะห อบและบดเพอใสภาชนะบรรจ

นาตวอยางและสารมาตรฐานบรรจไวภายในภาชนะ

นาไปอาบรงสนวตรอน

สามารถหาไดทงชนดและปรมาณธาตทมในตวอยางทละหลายๆธาต (30-40 ธาต, F – U)

ไ

ขอดและขอเสยของการวเคราะหดวยเทคนค NAA

ไมตองผานกระบวนการเตรยมทางเคม

เปนเทคนคการวเคราะหทมความไวสง (ppm)

ตวอยางเปนสารรงส

ไมสามารถวเคราะหธาตเบาได และโลหะหนกทสาคญบางตว

3/2/2012

5

การวเคราะหธาตดวยเทคนคการเรองรงสเอกซ การวเคราะหธาตดวยเทคนคการเรองรงสเอกซ (X(X--ray Fluorescenceray Fluorescence : XRF): XRF)

Roentgen เปนผคนพบรงสเอกซ (X-rays) ในป ค.ศ. 1895 จากการสงเกตเหนแสงสเขยวทผนงของหลอดรงสแคโทด

Wilhelm Konrad RoentgenGerman physicist

Reontgen’s wife hand

Cathod ray tube-> X-ray tube

(ไดรบโนเบลในสาขาฟสกสเปนคนแรก เมอ ค.ศ. 1901)

คณสมบตของรงสเอกซ

คลนแมเหลกไฟฟา ความยาวคลนในชวง 10 ถง 0.01 นาโนเมตรไมมมวล ไมมประจ อานาจทะลทะลวงสง

XRF

E = hc/λ = 12.4/λ(Å) keV

รงสเอกซแบบตอเนอง (Bremsstrahlung) อเลกตรอนถกทาใหเปลยนทศทาง

ประเภทของรงสเอกซ XRF

รงสเอกซเฉพาะตว (Characteristic X-ray) การแทนทของอเลกตรอนในชนทพลงงานสงกวา จงคายพลงงานเพอลงมาอยในชนทตากวา

XRFตนกาเนดรงสเอกซ

หลอดรงสเอกซ (X-ray tube) หลกการของ Bremsstrahlung

สเปกตรมรงสเอกซจากหลอดกาเนดรงสเอกซ (ทงสเตน)XRF

พลงงานรงสเอกซสงสด คาศกยไฟฟาความเขมรงสเอกซ คาศกยไฟฟา, กระแสไฟฟา (จานวนอเลกตรอน)

XRF

ธาตกมมนตรงส (Radioactive source)

Nuclide Half life Decay Emission

Fe-55 2.7 y E.C. 5.9 keV, Mn K X-rays

Am-241 458 y α-emission 59.57 keV, Gamma

ตนกาเนดรงสเอกซ

Pu-238 86.4 y α-emission 12-17 keV, U-L X-rays

Fe-55 X-ray ring source

3/2/2012

6

XRFสเปกตรมรงสเอกซจากไอโซโทปรงส

Fe-55 spectrum

Am-241 spectrum

X-ray absorption edge

XRF

Absorption Emission

รงสเอกซเฉพาะตว (Characteristic X-ray)

ระดบชนพลงงานของอเลกตรอนและอนกรมของรงสเอกซ XRF

K X-ray series

L X-ray series

α แทนทจากชนตดกนβ, γ แทนทจากชนทไกลออกไป

XRF

การวเคราะหธาตดวยเทคนค XRF XRF

แบงไดเปน 2 ระบบ ไดแกEnergy dispersive XRF spectrometer : EDXRFWavelength dispersive XRF spectrometer : WDXRF

Energy dispersive XRF spectrometer : EDXRF XRF

Basic EDXRF system

เปนระบบวดพลงงานของรงสเอกซโดยตรงแ

3/2/2012

7

ความสามารถในการแยกพลงงานของหววดรงส (Resolution, R)

E = photon energyFWHM

NaI(Tl) Photo e- 300 eV

gas Ion-pair 30 eV

Semi e- - h 3 eV

chargecharge WW

XRF

พลงงานรงสเอกซ ชนดธาตความเขมรงสเอกซ ปรมาณธาต

สเปกตรมรงสเอกซทไดจากเทคนค EDXRF

Wavelength dispersive XRF spectrometer : WDXRF XRF

Basic WDXRF system

ใชผลกสะทอนแยกความยาวคลน(พลงงาน) ไปตามมมตาง ๆ แลวใชหววดรงสสแกนเพอวดรงสเอกซทเกดขนจากชนงาน

XRFBragg’s Law

λ = wavelengthd = latice spaceθ = incident angle

เลอก analysing crystal รคา d ทแนนอนหววดรงสวดตามมม 2θ

XRFAnalyzing crystal XRF

สเปกตรมรงสเอกซทไดจากเทคนค WDXRF

High resolution

พลงงานรงสเอกซ ชนดธาตความเขมรงสเอกซ ปรมาณธาต

Not depend on the detector

3/2/2012

8

EDXRF vs WDXRF XRF

Properties EDXRF WDXRF

FWHM 70-120 eV 2-20 eV

Elements Na - U Be - U

Sensitivity 11-92 ppm Trace element

P/B poor good

X-ray power Low High

การวเคราะหเชงปรมาณ (Quantitative analysis) XRF

1. ความเขมขนของธาตนนๆ

2. ความหนาและขนาดของชนงาน

ปจจยทมผลตอความเขมของรงสเอกซ

3. ชนดและความเขมขนของธาตอนทเปนองคประกอบ

4. พลงงานและความเขมของรงสปฐมภมทใชกระตน

5. ชนดและประสทธภาพของหววดรงสเอกซ (EDXRF), การจดระบบวด (WDXRF)

“Matrix effects”

Ife / Icomposition

Fe-NiFe-Al

Pure Fe

IFe 1. IFe สงกวาปกตเมออยปนกบ Al เพราะ Al ม μ ตา

2. IFe สงกวาปกตเมออยปนกบ Ni เพราะ Ni K X-Rays สงกวา Fe Kab เลกนอย จงกระตนใหเกด Fe K X-Rays ไดด

XRF

Element K-absorption edge

Kα-Xray energy

Fe 7.111 keV 6.403 keV

Ni 8.331 keV 7.477 keV

% Atom Fe

Fe-Agy

3. IFe ตากวาปกตเมออยปนกบ Ag เพราะ Ag ม μ สง

กรณ 1 กบ 3 -> “Matrix Absorption”

กรณ 2 -> “Enhancement Effect” หรอ “Multiple Excitation”

XRFการวเคราะหเชงปรมาณ

Standardless method : เปรยบเทยบจากความเขมขนรงสเอกซในแตละธาต เทยบเปน

สดสวน % Thin film method :

เตรยมตวอยาง เพอลด matrix effectเตรยมตวอยาง เพอลด matrix effectComparison standard method :

เปรยบเทยบความเขมรงสเอกซกบสารมาตรฐานทรปรมาณธาตทแนนอน

Standard addition : เตมธาตทตองการวเคราะหลงในตวอยาง วดเปรยบเทยบความ

เขมรงสเอกซกอนและหลงเตม

XRFการประยกตใชเทคนค XRF ในงานตางๆ

เปนเทคนคทไมทาลายตวอยาง ใชเวลาวเคราะหสน ไมยงยาก การหาปรมาณธาตคอนขางซบซอน วเคราะหตวอยางในระดบผวตวอยาง

XRFตวอยางงานวเคราะห

เพชร : C เพทาย : Zr, Si

เปรยบเทยบชนด, ปรมาณธาต ชวยบอกชวงอาย

ทองขาว : Au, Ni, Ag, Cr

ทองคา :Au, Cu, Ag

ทองคาขาว : Pt

3/2/2012

9

XRFตวอยางการสรางภาพของตาแหนงองคประกอบ

ในขาวกลอง (Elemental mapping)

XRFเครองมอสาหรบการวเคราะหธาตดวยเทคนค XRF

X-ray Unit

EDXRFs

MCA

CdTe Detector

WDXRFs

เทคนคการเลยวเบนรงสเอกซ เทคนคการเลยวเบนรงสเอกซ (X(X--ray diffractionray diffraction : XRD): XRD)

ศกษาธาตองคประกอบและโครงสรางผลกในตวอยาง โดยอาศยหลกการเลยวเบนรงสเอกซ

ผลก (Crystal)เรยงอนภาคอยางเปนระเบยบ มรปรางเฉพาะตว

ของแขงอสณฐาน (Amorphous)เรยงอนภาคอยางไมเปนระเบยบ

การจดเรยงของอะตอมหรอไอออน ทมรปแบบเฉพาะ และซารปแบบอยางสมาเสมอ ทง 3 มต

b

ผลก XRD

a

c

γ

β

α

γ is angle between a and bβ is angle between a and cα is angle between b and c

Small crystal

Unit cell

NaCl

เซลลหนวยของผลกตางๆ XRD การเลยวแบนรงสเอกซ

รงสเอกซเปนคลนแมเหลกไฟฟา มคณสมบตเชนเดยวกบคลนทวไป สามารถแทรกสอด และเลยวเบน

Bragg’s law;

d = ระยะหางระนาบผลกθ มมตกกระทบ

XRD

2dsinθ = nλ

θ

dθ

ab

cθ θ

ab = bc = dsinθ

θ = มมตกกระทบλ = ความยาวคลนn = จานวนเตม

3/2/2012

10

XRDX-ray diffractometer

หลอดรงสเอกซ

หววดรงสเอกซ

หววดรงสจะหมนเพอนบวดรงสเอกซในมมตางๆ(2θ ≈ 10˚- 90˚ )

X-ray diffractometer of Bruker

แทนวางสารตวอยาง

XRDการเตรยมตวอยางสาหรบการวเคราะห XRD

• บดตวอยางใหเปนผงละเอยด • เทลงในภาชนะสาหรบวดตวอยาง• เกลยผวหนาใหเรยบตวอยางทเปนของแขง ผวหนาตองเรยบ

• ใสตวอยางในตาแหนงทเหมาะสมตวอยางจะหมนในขณะวดรงส

การบนทกขอมลขณะทหววดหมนไปตามมมตางๆXRD XRDสเปกตรมการเลยวเบนรงสของ SiC

รปแบบการเลยวเบนรงสเอกซ การจดเรยงตวของอะตอมภายในผลก

XRD

ZnO

y on

การวเคราะหเชงคณภาพ (Phase analysis)

Standard XRD pattern > 30,000 patterns

2θ (degrees)

Inte

nsity

Stan

dard

pea

k po

sitio

XRDการวเคราะหเชงปรมาณ (Quantitative analysis)

ความเขมรงสเอกซ ปรมาณของสารประกอบ*ไมคอยนยมวเคราะหหาปรมาณ เนองจากคอนขางซบซอน

Data of unknown TiO2 + CaCO3

Pure CaCO3Pure TiO2 Mixing of TiO2 + CaCO3

เตรยมสารมาตรฐาน เปรยบเทยบความเขมรงสเอกซทวดไดกบความเขมขนสารประกอบ

3/2/2012

11

XRD

Peak positions Dimensions of the unit cellSpace group

Peak intensities Content of the unit cellQuantitative analysis

P k idth d h Mi t t ( i / t i )

การประยกตใชงานเทคนค XRD

Peak width and shape Microstructure (size / strain)(Resolution)Background Disorder, Short range order,

Degree of crystallinity, ...

XRDการเปรยบเทยบสเปคตรม XRD

ในตวอยาง Fe-TiO2 ความเขมขนของ Fe ตางๆกน

XRDการเปรยบเทยบสเปคตรม XRD ของ Copper(II) acetate monohydride ทอณหภมตางๆ

NAA : นาตวอยางไปอาบรงสนวตรอน เกดเปนไอโซโทปรงส วดรงสแกมมาทสลายตว ทาใหทราบชนดธาตองคประกอบและปรมาณ

XRF : ใชอเลกตรอนหรอโฟตอนยงเขาไปในตวอยาง ทาให

สรป

XRF : ใชอเลกตรอนหรอโฟตอนยงเขาไปในตวอยาง ทาใหอเลกตรอนหลดออกมา เกดรงสเอกซเฉพาะตว ทาใหทราบชนดธาตองคประกอบและปรมาณ

XRD : ใชหลกการเลยวเบนรงสเอกซ เพอศกษาโครงสรางผลกและองคประกอบทางเคม

Nuclear PowerRoppon Picha

TINTFriday 2 March 2012

The Earth is approximately 4.5 billion years old. (fromradiometric dating of mineral samples.)

2,000 years ago, there are 10 million people.

1,000 years later: 300 millions

Today: 6.8 billions.

(OECD/IEA World Energy Outlook 2004)

Thai pop = 69 mil in 2010 (47.5 mil in 1980)

Binding energy

electrons are bound at ∼ 10 eV toatoms.

binding energy of mostnuclei ∼ 8 MeV.

Two important discoveries: neutron by James Chadwick in1932 and uranium in 1789 by Martin Heinrich Klaproth.

Fission reaction

n + 235U→ X + Y + n’s

Fission∼ 70 years after it was discovered, nuclear fission is nowresponsible for 1/6 the total energy produced around theworld.

Mochovce power plant, Slovakia

First nuclear reactor

In 1942, Fermi and his teambuilt the World’s first nuclearfission reactor in a squashcourt of University ofChicago.

Enrico Fermi(1901–1954)

Chicago Pile 1

The energy of the atom’s nucleus was first unleashed.

Fuel choices

U-235 is fissile

Fermi: U-238 is fertile→ breed Pu-239(fissile) at fast n energies→ EBR-I(Experimental Breeder Reactor-I)

U-233 is also fissile. Can be bred fromTh-232.

First four nuclear bulbs (@ EBR-I, Idaho Falls, USA, Dec 1951)

USS Nautilus: first nuclear submarine (1953)

Research: generate neutrons from fission. Low powerlevel (1–10 MW). Neutron flux is in the order of 1013

n/cm2/s.

TRR-1/M1 reactor at TINT (Bangkok)

Power: generate electricity from kinetic energy of fissionfragments

Power reactor in Leibstadt, Switzerland

Coming Clean: The Truth and Future of Coal in the Asia-Pacific(World Wild Fund for Nature)

“Estimated radiation dosesingested by people living near thecoal plants were equal to orhigher than doses for peopleliving around the nuclearfacilities.”

Hvistendahl, M. (2007). Coal Ash Is More Radioactive than NuclearWaste. Retrieved October 14, 2009, from Scientific American Web site:

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=coal-ash-is-more-radioactive-than-nuclear-waste

McBride, J. P. et al. (1978). Radiological Impact of Airborne Effluents of

Coal and Nuclear Plants. Science, 202(4372), 1045–1050.

ash = bottom ash + fly ashfly ash (U, Th)→ escapes toenvironment

Asia:

country operating NPP’s under constructionPakistan 2 1

China 15 26India 20 6

S. Korea 21 5Japan 51 2

(data: WNA, Dec 2011)

country planning to buildIndonesia 2Vietnam 4Malaysia 2

Bangladesh 2

(data: WNA, Dec 2011)

Korea

Seoul during Korean War (1950)

At the end of WWII (1945), power generation capacity inKorea: North 88.5%, South 11.5%. Korean War

(1950–1953) put Korea in total destruction.

(eryoni@flickr)

First NPP in South Korea: 20 July 1978 (Kori-1 reactor).Today nuclear electrical generation ∼ 35% of total.

2010

First export order⇒ UAE

4×

Uranium is one of the most abundant elements found inthe Earth’s crust. It can be found almost everywhere insoil and rock, in rivers and oceans.

Neutron cross section

Only 0.7% of natural uranium is 235U, the fissile isotope.Higher concentration (of around 3–5%) is required in anuclear reactor. There are mainly two enrichmentprocesses, both using UF6.

1. gaseous diffusion2. gas centrifuge

under development: laserenrichment (photoexcitation ofisotopes)

Fuel

A typical pellet of uranium weighs about 7 grams. It cangenerate energy equivalent to 3.5 barrels of oil, 480 m3 ofnatural gas, or 800 kg of coal.

The uranium is encased in ceramic. The fissile isotopesmust be densely packed so that the chain reaction cansustain itself.

Long metal tubes made from zirconium are packed withfuel pellets. Zirconium is resistant to radiation, heat, andcorrosion. The rods are bundled together into anassembly.

Operators can control the rate of chain reaction by usingthe control rods. These are neutron absorbers.

30-MW Hanaro reactor: water as coolant, heavy water asreflector, Hf as absorber

Pressurized Water Reactor

Current reactors

(Nuclear Engineering International

Handbook 2007)

Most power reactorsuse normal water asmoderator and coolant.

Other types includeCanada’s CANDU,which uses deuteratedwater as moderator,gas-cooled reactors,and fast breederreactors.

Control room

Reactor operators must go through intensive certificationprocess.

Benefits of nuclear power

High energy density of uranium⇒ Nuclear reactorsrequire small amount of fuel are needed to produceenergy.

During operation: No air pollution. Zero greenhouse gasemissions

Does not require large natural areas such as waterresources as in hydro power production, or open plains asin wind power.

Excellent safety record for the entire fuel cycle.

Challenges

There are challenges regarding public opinion, due topast human errors. Real education and transparencymust be provided.

Spent nuclear fuel requires tight security in handling andtransportation.

. . . but this is true for things such as factory machinery,x-ray devices, and radioisotopes used in hospitals.

Long-term project of typically ∼ 10 years, to form asteering committee, select site, reactor specification,bidding, construction.

⇒ need strong commitment and vision from thegovernment.

1

1

การปรบปรงพนธพชดวยรงส Plant Mutation Breeding

วชย ภรปญญวานช และ วไลลกษณ แพทยวบลย

การปรบปรงพนธพช หมายถงการพฒนาพนธพชใหเหมาะตอการเพาะปลก ในสมยกอนจะใช

วธการคดเลอกโดยดวาตนใดทมลกษณะด กเกบเมลดไวเพาะขยายพนธ ตนไหนลกษณะไมดกคดทงไป ตอมากรจกน าเอาพนธทดมาผสมกนโดยอาศยความรและความช านาญ ในสมยของ เมนเดล (Mendel) ซงเปนบดาแหงวชาพนธศาสตร มการผสมพนธพชโดยอาศยหลกพนธศาสตรเขามาชวย ตอมาไดมการพฒนาเทคนคการใชรงส และสารเคมบางชนดมาชวยชกน าใหเกดการเปลยนแปลงทางพนธกรรม ท าใหเกดการกลายพนธ (induced mutation) ไมตองรอใหเกดขนเองตามธรรมชาต (spontaneous mutation)

การกลายพนธ คอ การเปลยนแปลงของสารพนธกรรม (DNA) ของเซลล เมอมการเปลยนแปลงแลวสามารถถายทอดตอไปยงลกหลานไดโดยผานเซลลทแบงตว การกลายพนธอาจเกยวของกบการสญหายไปของสวนของยน (gene) หรอการเปลยนแปลงโครงสรางภายในยน เรยกวาการกลายพนธของยน (gene mutation or point mutation ) สวนการกลายพนธทเกยวของกบโครโมโซม เชน การเปลยนแปลงจ านวนโครโมโซม การแลกเปลยนสวนของโครโมโซม การสญหายไปหรอเพมเขามาของสวนของโครโมโซมทครอบคลมมากกวาหนงยน เรยกวา การกลายพนธของโครโมโซม (chromosome mutation) 1. การกลายพนธของยน มชอเรยกอกชอหนงวา การกลายพนธเฉพาะจด (point mutation) เปนการเปลยนแปลงทางเคมของยนทเกยวของกบนวคลโอไทดเบสเพยงไมกโมเลกล (อยางนอยทสด 1 โมเลกล) จากจ านวนทงหมดประมาณ 103 – 105 นวคลโอไทด ในยนหนง ๆ สามารถท าใหขาวสารของยนนนตางไปจากเดม

2. การกลายพนธของโครโมโซม คอ การเปลยนแปลงจ านวน และโครงสรางของโครโมโซม

2.1 การเปลยนแปลงโครงสรางของโครโมโซม ไดแก การขาดหายไปของสวนของโครโมโซม ท าใหยนจ านวนหนงขาดหายไปดวย หรอการทมยน

หรอสวนของโครโมโซมเพมเขามามากกวาปกต (duplication) หรอเกดการเปลยนแปลงกลบทศทางของสวนของโครโมโซม (inversion) หรอเกดการยายสลบทระหวางสวนของโครโมโซมทตางคกน (translocation) ซงการเปลยนแปลงดงกลาวนมผลมากนอยตางกนไปขนอยกบชนดของยน และจ านวนยนทเกยวของ

2.2 การเปลยนแปลงในจ านวนโครโมโซม พชโดยทวไปมจ านวนโครโมโซมเปนดพลอยดเปนลกษณะจ าเพาะและคงทส าหรบพชชนดหนง ๆ

แตมพชเปนจ านวนมากทมจ านวนโครโมโซมมากกวาปกต สาเหตเกดจากความผดปกตในกระบวนการแบงเซลลแบบไมโอซส โดยทโครโมโซมทเปนคกนคใดคหนงไดแยกจากกน เรยกวา nondisjunction หรออาจเกดจากการยบยงการเคลอนทของโครโมโซมไปยงขวของเซลลในระยะแอนาเฟส ท าใหเซลลสบพนธบางเซลลมจ านวนโครโมโซมเพมขน และในบางเซลลมจ านวนโครโมโซมนอยกวาปกต เมอมการผสมพนธระหวางเซลลสบพนธปกตหรอผดปกตดวยกนกตาม ท าใหไดตนลกทเกดใหมมความผดปกตในจ านวนโครโมโซม คอ มจ านวนโครโมโซมมากขน หรอนอยลงจากตนปกต

2

2

การเพมหรอลดอาจเกดขนเพยงบางโครโมโซม เรยกวา aneuploidy เชนเปน 2n+1 หรอ 2n-1 และ พวกทมการเพมหรอลดของโครโมโซมเปนชด polyploidy Polyploidy เกดขนได 2 แบบ คอการเพมจ านวนชดของโครโมโซมมก าเนดจากพชชนดเดยวกน เรยกวา autopolyploidy อกพวกหนงมการเพมจ านวนของโครโมโซมทตนก าเนดมาจากพชตางชนดกน เรยกวา allopolyploidy การเปลยนแปลงในจ านวนโครโมโซมทง 2 แบบ พบไดในพชหลายชนด สามารถมชวตอยไดเหมอนพชปกตทมจ านวนโครโมโซมเปนดพลอยด โดยปกตพวกโพลพลอยดมลกษณะตนและขนาดตนใหญกวาพวกพชดพลอยด

สงกอใหเกดการกลายพนธ เรยกวา mutagen แบงไดเปน 2 ชนด คอ 1. สงทกอใหเกดการกลายพนธดานฟสกส (physical mutagen) ทใชในการปรบปรงพนธพช ไดแก รงสเอกซ รงสแกมมา และอนภาคนวตรอน 2. สารเคมทกอใหเกดการกลายพนธ (chemical mutagen) สารเคมทกอใหเกดการกลายพนธ มอนตรายมาก ตองระมดระวงเปนพเศษ สารพวกนไดแก ethylmethanesulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), ethyleneimine (EI), ethylnitroso urea (ENH) และ Azides สงทกอใหเกดการกลายพนธทนยมใชกนมากคอ รงสแกมมาและรงสเอกซ ซงใชไดดกบเมลด และสวนอน ๆ ของพช เชน กงตา ล าตนใตดน พชทงตน ฯลฯ เนองจากสามารถฉายผานทะลเขาไป (penetrate) ถงเนอเยอภายในไดดกวาสารเคม

การใชรงสเหนยวน าใหกลายพนธ รงสทนยมใชเหนยวน าใหกลายพนธในพช ไดแก รงสเอกซ รงสแกมมา และรงสนวตรอน จดไวใน

กลมของไอออไนซงเรดเอชน (ionizing radiation) เนองจากมคณสมบตเบองตนในการท าใหเกดไอออไนเซชน (ionization) แกอะตอม หรอโมเลกลทไดรบรงสได สวนรงสอลตราไวโอเลต มการใชในพชนอยมาก เนองจากมอ านาจในการทะลทะลวงต า มพลงงานไมสงพอทจะท าใหเกดไอออไนเซชน แตอยางไรกตามอลตราไวโอเลตในชวงคลนประมาณ 260 นาโนมเตอร (nm) เปนชวงคลนทกรดนวคลอกดดกลนพลงงานจากรงสอลตราไวโอเลตไดด จงท าใหเกดการกลายพนธในยนได แตขอบเขตการใชมจ ากด จ าเปนตองเลอกฉายรงสอลตราไวโอเลตเฉพาะกบละอองเรณ หรอเซลลเพาะเลยงของพช ซงมสภาพเปนเซลลเดยว ๆ เทานน เนองจากรงสอลตราไวโอเลตไมสามารถทะลทะลวงผานเนอเยอทมเซลลซอนกนอยจ านวนมากได

ชนดของรงสและแหลงรงส 1. รงสเอกซ (x-rays) ไดจากเครองฉายรงสเอกซ เปนรงสประเภทคลนแมเหลกไฟฟา พบเปนครงแรกโดย Wilhelm

Rintgen นกฟสกสชาวเยอรมนในป ค.ศ. 1895 รงสเอกซเกดขนเมออเลคตรอนวงดวยความเรวสงจากขวแคโทดไปชนเปาโลหะทเปนขวบวก พลงงานจลนของอเลคตรอนเปลยนเปนพลงงานรงสเอกซ หลอดรงสเอกซเปนหลอดสญญากาศ ขวแคโทดเปนชนดใชไส (filament) ท าดวยลวดทงสเตน สวนทเปนเปา (target) ท าดวยโลหะทมจดหลอมเหลวสง เชน ทงสเตนหรอโมลบดนมฝงไวในขวแอโนดทเปนทองแดง

คณสมบตทรงสเอกซสามารถเหนยวน าใหกลายพนธไดในสงมชวต ผคนพบเปนคนแรกคอ H.J. Muller ในป ค.ศ. 1927 เขาไดท าการทดลองฉายรงสเอกซกบแมลงหว และตดตามศกษาตอในรนลกรนหลาน เขาพบวารงสเอกซท าใหเกดการกลายพนธไดในแมลงหว มอตราการกลายพนธสงกวาทเกดเองตามธรรมชาตมาก L.J. Stadler ในป ค.ศ. 1928 แสดงใหเหนวารงสเอกซท าใหเกดการกลายพนธในขาวโพดและ

3

3

ขาวบารเลยไดเชนเดยวกบแมลงหว จากการคนพบดงกลาว ท าใหมผสนใจน ารงสเอกซมาใชอยางกวางขวางในพช โดยวตถประสงคเพอเหนยวน าใหเกดการกลายพนธในลกษณะตาง ๆ ขน รงสเอกซจงเปนสงกอกลายพนธชนดแรกทมผรจกและน ามาใชประโยชนในการเหนยวน าใหกายพนธในสงมชวต

2. รงสแกมมา (gamma-rays) เปนรงสประเภทคลนแมเหลกไฟฟาเชนเดยวกบรงสเอกซ ท าใหเกดไอออไนเซชนได รงสแกมมาเกด

จากการสลายตวของนวเคลยสของเรดโอนวไคลด ในปฏกรยาการสลายตวนวเคลยสของเรดโอนวไคลด ซงมสภาพไมเสถยร (unstable) พยายามปรบตวใหเขาสสภาพเสถยร (stable) โดยการปลดปลอยพลงงานสวนเกนออกมาในรปรงสแอลฟา หรอรงสเบตา และตดตามดวยการสลายตวใหรงสแกมมา เรดโอนวไคลดทนยมใชเพอใหรงสแกมมา คอ โคบอลท-60 (Cobalt-60) และซเซยม-137 (Cesiem-137) รงสแกมมาไดรบความนยมในการน ามาใชเพอเหนยวน าใหเกดการกลายพนธในพชมากกวารงสเอกซ เนองจากสามารถฉายรงสไดทง 2 แบบ คอ การฉายรงสแบบเฉยบพลน (acute irradiation) คอ การใหรงสในปรมาณสง และใหรงสเสรจสนในระยะเวลาสน ตวอยางเชน การฉายรงสเมลดถวเขยวปรมาณ 800 เกรย (Gy) ดวยเครองฉายรงสแกมมาทใหรงส 10 เกรย/นาท จะสามารถใหรงสเสรจสนในเวลา 80 นาท และการฉายรงสแบบเรอรง (chronic irradiation) คอการใหรงสปรมาณนอย ๆ แตใหเปนระยะเวลานาน เชน เปนสปดาหหรอเปนเดอน นอกจากนเครองฉายรงสแกมมายงมไดหลายรปแบบ ตามวตถประสงคของการใชงานทแตกตางกนไป ดงน

2.1 สนามรงสแกมมา (gamma field) ตดตงเครองฉายรงสแกมมาไวกลางแจง ในบรเวณทมพนทกวางขวางและเหมาะส าหรบการปลกพช

ไดจ านวนมาก หางไกลจากชมชนและทอยอาศย เชน บรเวณทราบลอมรอบดวยภเขา ในไรรงสแกมมาปลกพชเพอใชในการทดลองไดหลายชนด เชน พชไร ไมผล ไมดอก ไมประดบ พชเหลานไดรบรงสตลอดเวลา ใหรบรงสครงละนอย ๆ แตไดรบเปนเวลายาวนาน ตลอดชพจกรของพช อาจเปนหลายเดอน หลายป เรยกวา การฉายรงสแบบเรอรง ท าใหสามารถศกษา ตดตาม ตรวจสอบผลของรงสทมตอกระบวนการตาง ๆ ในพชไดทกระยะของการเจรญเตบโต รวมทงการศกษาการกลายพนธทเกดขนและน ามาใชประโยชนไดตลอดเวลา ไรรงสทมการใชงานอยางมประสทธภาพ ไดพนธพชทกลายพนธออกมาหลายชนด ทงในพชไร ไมผล และไมดอก คอ ไรรงสแกมมาท Ohmiya-machi, Ibaraki-ken ประเทศญปน มพนทกวางขวางลอมรอบดวยภเขา ท าหนาทเปนเครองก าบงรงส (shielding) ตามธรรมชาตไดอยางด โดยใหอยในระดบทไมเปนอนตรายตอประชาชนทอาศยอยนอกไรรงสแกมมา ไรรงสแกมมานใชโคบอลท-60 เปนตนก าเนดรงส มลกษณะเปนแทงบรรจอยในหมอตะกว เมอตองการฉายรงส มการบงคบระยะไกล ใหตนก าเนดรงสเลอนออกมาจากทเกบ พชทปลกไวในไรรงสแกมมาไดรบรงสมากนอยตางกนไป ขนอยกบระยะทางระหวางตนก าเนดรงสกบพช พวกทอยใกลเครองฉายรงสจะไดรบรงสมากกวาพวกทอยหางไกลรงส การบงคบจากทางไกลใหตนก าเนดรงสเลอนขนไปเกบไวในหมอตะกว

2.2 เรอนรกขรงส (gamma greenhouse) เปนลกษณะการจดสรางเหมอนเรอนกระจกส าหรบปลกพชโดยทวไปหองฉายรงสมก าแพงคอนกรต

หนาเพอก าบงรงส สวนหลงคาเปนวสดโปรงแสง เชน กระจกเพอใหพชทปลกอยในหองฉายรงส หรอในเรอนรงสไดรบแสงตามปกต เครองฉายรงส ตงไวตรงกลางหอง หรอชดดานใดดานหนงของหอง เครองควบคมบงคบการท างานของเครองฉายรงสตงอยภายนอกหองฉายรงส ลกษณะการใชงานเชนเดยวกบไรรงสแกมมา คอ การฉายรงสแบบเรอรงใหพชทปลกอยในกระถางไดรบรงสในอตรารงสต า แตใหไดรบเปนระยะเวลานาน สามารถตดตามผลของรงสทมตอพชไดทกระยะของการเตบโต เนองจากมพนทในการฉายรงสมาก

4

4

จงใชฉายรงสกบสวนของพชทมขนาดใหญได เชน ทอนพนธมนส าปะหลง ออย กงตอน กงปกช าของไมดอก ไมผล หนอกลวย เปนตน นอกจากนยงฉายรงสพชไดครงละมาก ๆ

ตวอยางของเรอนรกขรงสทมแหงเดยว ในประเทศไทยและในยานเอเชยอาคเนยคอ เรอนรกขรงสของมหาวทยาลยเกษตรศาสตร จดสรางขนเมอป พ.ศ. 2504 และเสรจใชงานไดในป พ.ศ. 2505 ด าเนนการโดยศาสตราจารย อรรถ นาครทรรพ ในระยะเรมแรกใชโคบอลท-60 เปนตนก าเนดรงส ความแรงของรงส 16 คร (Ci) เนองจากโคบอลท-60 มคาเครองชวตสนประมาณ 5.3 ป พอใชไปไดระยะหนงความแรงของรงสลดนอยลงไมเหมาะสมในการใชงาน ในป พ.ศ. 2508 จงไดเปลยนตนก าเนดรงสมก าลงเมอตดตง 100 คร เครองฉายรงส มขนาด พนท 8 x 8 เมตร คาใชจายในการจดสรางรวมทงคาตนก าเนดรงสมลคา 303,300 บาท

2.3 เครองฉายรงสแกมมาแบบปด เปนเครองฉายรงสทมความแรงรงสสงกวาทใชในเรอนรกขรงส วตถประสงคเพอการฉาย

รงสของตวอยางในเวลาสน เชน เปนวนาท หรอชวโมง จงเปนการฉายรงสแบบเฉยบพลน 2.4 หองรงสแกมมา มลกษณะคลายคลงกบหองฉายรงสแกมมาของเรอนรกขรงส ผนงทง 4 ดานเปนคอนกรต

หนา และสวนทเปนเพดานเปนผนงคอนกรตเชนกน วตถประสงคเพอฉายรงสแบบเฉยบพลน สามารถฉายรงสกบของทมขนาดใหญ หรอตองการฉายรงสจ านวนมากตอครงของการฉายร งส เครองฉายรงสแกมมาตงอยกลางหอง การควบคมบงคบการท างานของตนก าเนดรงสตองท างานนอกหองเชนเดยวกบเรอนรกขรงส 3. รงสนวตรอน เปนรงสประเภทอนภาค รงสนวตรอนทใชงานในทางปฏบตไดมาจากปฏกรณนวเคลยร เชน จากการแตกตวของยเรเนยม-235 หรอ จากเครองนวตรอนเจเนเรเตอร รงสนวตรอนมความรนแรงมากกวารงสเอกซและรงสแกมมา ในปรมาณรงสทเทากน ท าใหเกดอนตรายไดประมาณ 10 เทา ของรงสเอกซ หรอ รงสแกมมา การฉายรงสนวตรอนคอนขางยงยาก จงไดรบความนยมนอยกวาการใชรงสแกมมาหรอรงสเอกซ

4. อเลกตรอนบม อเลกตรอนบม (Electron beam) จดเปนรงสประเภทหนงทใชในการปรบปรงพนธพชโดยเฉพาะ

อยางยงในประเทศทพฒนาแลว เชน สหรฐอเมรกา ญปน เยอรมน ฯลฯ ล าอเลกตรอน จะกอใหเกดความเปลยนแปลงภายในยนบนโครโมโซมทแตกตางจากรงสประเภทอน ๆ คอ ล าอเลกตรอนจะกอให เกดการเปลยนแปลงเปนจดเลก ๆ บนโครโมโซม ต าแหนงทถกท าใหเปลยนแปลงมขนาดเลก แตมจ านวนหลายต าแหนง การทล าอเลกตรอนกอใหเกดบาดแผลบนโครโมโซมมขนาดเลกนท าใหเกดการกลายพนธในสงมช วตเฉพาะจด ลดการตายเนองมาจากการฉายรงส อกทงบวพนธกลายทไดจะแขงแรงกวาพนธกลายทไดจากการฉายรงสชนดอน ๆ เพราะบาดแผลในเซลลมขนาดเลก กลายพนธเฉพาะจด ลดปญหาความออนแอของพชพนธกลายได ในอกแงหนงไดมการศกษาการใชล าอเลกตรอนพลงงานสง (10 MeV) ในการกอใหเกดการกลายพนธ พบวาสามารถกอใหเกด DNA double strand break ในอตราทสงกวารงสแกมมา (Zhu et al., 2008)

ผลของรงสทมตอพช 1. การเจบปวยและการตายของพช (plant injury and lethality) เนองจากการท าลายทางสรระ (physiological damage) ตามธรรมดาจะปรากฎอยเฉพาะในรนแรกเทานน ไมถายทอดไปยงลกหลาน เกดเนองจากกระบวนการเมแทบอลซม (metabolism) ถกขดขวาง ท าใหกจกรรมตาง ๆ ของเซลลไมสามารถด าเนนไปไดตามปกต หรอมประสทธภาพลดลง การเปลยนแปลงทางสรระอาจมสาเหตมาจากการเปลยนแปลงของโครโมโซม หรอไมเกยวของกบโครโมโซมกได การเจบปวยและการตายของพชจะเปนเครอง

5

5

ชบอกวา ควรใชปรมาณรงสหรอความเขมขนของสารเคมเทาใดจงจะเหมาะสม ทจะท าใหเกดอตราการกลายพนธสงสด และในขณะเดยวกนกมตนพชเหลอรอดไวส าหรบตดตามผลตอไปในจ านวนมากพอสมควร พชแตละชนดหรอแตละพนธ และสวนตาง ๆ ของพชจะมความไวตอรงส (radiosensitivity) ไมเทากน เชน เมลดจะมความไวตอรงสต ากวากงตา การหาปรมาณรงสทเหมาะสมสามารถดไดจากการเจบปวยของพชนน เชน จากความสงของตนกลา (seedling height)วาปรมาณรงสใดทท าใหความสงของตนกลาลดลง50%(50% Growth Reduction) เรยก GR50 หรอดจากการตายของพช โดยหาวาปรมาณรงสใดทท าใหตนพชนนตาย 50 % ( 50% Lethal Dose) เรยก LD50 2. ผลทมตอการแบงเซลลและโครโมโซม (cytological effects) อาจมผลท าใหเกดการขาดของโครโมโซม (deletion) เกดการแลกเปลยนสวนของโครโมโซมหนงกบอกโครโมโซมหนง (translocation) ซงท าใหเกดการเปลยนต าแหนงของยน ยนทเคยอยดวยกน (linkage) กแยกจากกน อาจท าใหเกดลกษณะใหมขนมา 3. ความเปนหมน (sterility) รงสจะมผลท าใหพชทขยายพนธโดยเมลดลดความสามารถในการขยายพนธลงไปคอ เกดความเปนหมน ซงอาจจะมผลในรนแรก ไมถายทอดไปในรนตอไป แตกมบางครงทถายทอดไปได 4. ลกษณะความเปนดางทใบ จะพบในรนแรก และอาจจะไมพบในรนตอไป ถาเกดกบกลมเซลลทไมมหนาทเกยวกบการสบพนธ แตถาเกดกบสวนสบพนธกสามารถถายทอดใหเหนลกษณะทแตกตางไปจากเดมได

การเปลยนแปลงของเซลลเมอไดรบรงส เมอเซลลพชไดรบรงสตาง ๆ เชนรงสเอกซ รงสแกมมา หรอรงสนวตรอน รงสถายพลงงานใหกบโมเลกลตาง ๆ ของเซลล ในกระบวนการถายพลงงานท าใหโมเลกลทไดรบพลงงานแตกตวเปนไอออน และฟรเรดคอล ตาง ๆ มการจดเรยงตวของโมเลกลใหม มการท าปฏกรยาทางเคมระหวางกน เกดเปนโมเลกลใหมทมคณสมบตทางชวเคมตางไปจากเดม รงสสามารถถายพลงงานใหกบโมเลกลตาง ๆ ไดโดยตรง เรยกวา Direct Action หรอสงผานโดยทางออม เรยกวา Indirect Action ในการสงผานโดยทางออม รงสถายพลงงานใหโมเลกลของน าทมอยภายในเซลลเปนจ านวนมาก ท าใหโมเลกลของน าแตกตวเปนไอออนและฟรเรดคอลตาง ๆ เรยกรวมกนวา Radiolytic Product พวกโมเลกลเหลานสามารถท าอนตรายกบชวโมเลกลภายในเซลลดงกลาว ท าใหมการเปลยนแปลงในโครงสราง และหนาทของชวโมเลกลได ดงนน อนตรายทเกดจากรงสของเซลล จงเปนผลรวมจากการรบรงสนนโดยทางตรงและทางออม เนองจากชวโมเลกลใหญดงกลาวน มหนาทตาง ๆ ภายในเซลล และมความส าคญตอเซลลมากนอยตางกน เมอคณสมบตทางชวเคมของชวโมเลกลเหลานนเปลยนไป กจะไปกระทบกระเทอนตอเซลลทโมเลกลเลานท าหนาทอยดวย ผลทออกมาในขนสดทาย คอ ถาไมรนแรงนก เซลลยงคงมชวตอย แตความสามารถในการแบงเซลลอาจเปลยนไป เชน เกดความลาชาในการเขาสการแบงเซลล เกดการเปลยนแปลงในสารพนธกรรมทสามารถแบงตวได และเซลลตายในทสด ภายในเซลลมกระบวนการซงท าหนาทลดอนตรายจากรงสหรอสารเคมใหนอยลง โดยการซอมแซม DNA ทไดรบความเสยหายจากรงสหรอสงกอกลายพนธอน ๆ ใหกลบคนเปนปกต หรอใหท าหนาทเดมได กระบวนการดงกลาว เรยกวา DNA-repair process การซอมแซม DNA เกดขนไดทงกอนท DNA มการจ าลองตวเอง หรอหรอระหวางการจ าลอง และภายหลงท DNA ไดจ าลองตวเองแลว ในกระบวกการซอมแซม DNA เปนการท างานของกลมเอนไซมรวมกน เชน กระวนการซอมแซม DNA ทเรยกวา Excision Repair ม

6

6

เอนไซมเขาท างานในขนตอนตาง ๆ ตามล าดบ เชน Endonuclease ท างานโดยเรมตดตรงบรเวณททมความเสยหายเกดขน Exonuclease ท างานยอยสลายนวคลโอไทดทง หลงจากการท างานของ endonuclease เอนไซม Polymerase ท าการสงเคราะหนวคลโอไทดใหมขนทดแทนตรงสวนทตดออก โดยใชเสนเดยวของ DNA ทไมไดรบความเสยหายเปนแมแบบ เอนไซม Lygase ท าหนาทเชอมตอระหวางทอนของ DNA ทสรางใหมใหเชอมตอกบอนเดม ความเสยหายของ DNA ถาไมรนแรงมากนก กจะไดรบการซอมแซมใหกลบคนมาปกตได สวนของ DNA ทมความเสยหายรนแรง หรอเปนความเสยหายชนดซบซอนแซลลไมสามารถซอมแซมใหกลบคนมาได ผลดงกลาวท าใหเกดการตายกบเซลลขน นอกจากนในกระบวนการซอมแซมยงเกดความผดพลาดขนได เชน การซอมแซมทน าเอานวคลโอไทดทตางจากเดมเขามา หรอการเชอมตอผดพลาดท าใหเกด deletion หรอ inversion หรอ translocation ความผดพลาดทเกดขนน าไปสการเปลยนแปลงทางพนธกรรม เรยกวา การกลายพนธ (Mutation) การกลายพนธเปนความเสยหายทางชวเคมทสามารถถายทอดไดโดยผานเซลลทแบงตว รงสท าใหเกดความผดปกตตาง ๆ ขนกบโครโมโซมซงสามารถตรวจสอบไดโดยอาศยกลองจลทรรศน เชน การเกด break, bridges, inversion, translocation, deletion, micronucleus เปนตน ผลจากรงสทเหนไดในลกษณะอน ๆ เชน ขดขวางการสงเคราะห DNA ในระยะอนเตอรเฟส ขดขวางกระบวนการออกซเดทพฟอสฟอรเรชน(Oxidativephosphorylation) และการท าลายโครงสรางของโปรตนทท าหนาทเปนเอนไซม ท าใหเกดความลาชาในการแบงเซลลแบบไมโตซสและไมโอซส รวมทงการลดความอยรอดของเซลลและกระบวนการสบพนธของเซลลได

ขนตอนการปรบปรงพนธพชดวยรงส มดงนคอ 1. การเพมความแปรปรวนทางพนธกรรม โดยการใชรงสชกน าใหเกดการกลายพนธ ซงปรมาณรงสทใชนนขนกบชนดของพช และสวนของพช การฉายรงสอาจเปนการฉายแบบเฉยบพลน (acute irradiation) หรอแบบเรอรง (chronic irradiation) 2. การคดเลอกลกษณะทตองการ ซงมความส าคญมาก การจะประสบผลส าเรจหรอไมขนอยกบจดประสงคทเราตองการปรบปรงพนธพชนน ๆ ตองอาศยประสบการณและความละเอยดลออ ตลอดจนการน าเทคนคอน ๆ มาชวยในการคดเลอกลกษณะกลายพนธ 3. การทดสอบเพอยนยนพนธกลายทได เพอใหแนใจวาพนธทไดมลกษณะตามทตองการจรง มความสม าเสมอของสายพนธ สามารถถายทอดไปยงรนตอไปได การปรบปรงพนธพชดวยรงสสามารถใชไดกบพชทกชนด เชน 1. พชผสมตวเอง (self-fertilizing species) เชน ขาว ถว มะเขอเทศ ฯลฯ การปรบปรงพนธพชชนดนไมมปญหามากนก สวนใหญจะขยายพนธโดยใชเมลด โอกาสของการกลายพนธขนกบปจจยหลายอยาง เชน จ านวนยนทเกยวของ ถาเปนลกษณะทถกควบคมดวยยนหลายค เชน ผลผลต จะมโอกาสนอยกวาลกษณะทถกควบคมดวยยนเพยงคเดยว การกลายจากลกษณะเดน (dominance) เปนลกษณะดอย (recessive) จะเกดขนงายกวาจากลกษณะดอยไปเปนลกษณะเดน 2. พชผสมขาม (cross-fertilizing species) เชน ขาวโพด โดยทวไปจะใชการปรบปรงพนธโดยวธมาตรฐาน (conventional breeding) เนองจากความยงยากของการคดเลอก และการทจะคงลกษณะของการเปลยนจากลกษณะเดนเปนลกษณะดอยท าไดยาก ปญหาของพชเหลานคอ ความแตกตางของ gene heterozygosity ท าใหการจ าแนกลกษณะการกลายพนธจากการกระจายตวอน ๆ (segregants) เปนไปไดยาก อยางไรกตาม การวจยใชรงสในการปรบปรงพนธพชชนดนกประสบผลส าเรจในพชบางชนด

7

7

3. พชขยายพนธแบบไมอาศยเพศ (vegetatively propagated species) เชน ไมดอกไมประดบ ไมผล พชหว และพชเลยงสตวบางชนด การขยายพนธพชพวกนอาจใช กลบใบ (bulb) รากหว(tuber) ล าตนใตดน (rhizome) และไหล (stolon) หรอใชวธ ตดตา ตอกง (grafting) การขยายพนธแบบนมขอดคอ คงลกษณะเหมอนตนพอแม และส าหรบพชทไมสามารถสรางเมลดหรอเมลดไมสามารถงอกได โดยการใชวธนจะท าใหพชสามารถขยายพนธได การใชรงสในการชกน าใหเกดการกลายพนธในพชกลมน จะใชสวนใดของพชกไดทสามารถขยายพนธได การชกน าใหเกดการกลายพนธจะเปนแบบทเรยกวา การกลายพนธของสวนรางกาย (somatic mutation) ซงจะมการเปลยนแปลงในเซลลทวไป แตถาเซลลทกลายนนตอมาเปนตนก าเนดของตนใหม พชใหมทไดจะมลกษณะกลายทงตน (solid mutant) แตบางครงอาจจะมทงสวนกลายและสวนคงเดมอยในตนเดยวกนเรยกวาไคเมรา (chimeras) กไมคอยมประโยชนนก อยางไรกดอาจเกบไวท าการคดเลอกตอไปได การชกน าใหเกดการกลายพนธตองพจารณาจากลกษณะทางกายวภาคของพช หาระยะทเหมาะสมส าหรบการฉายรงส ทงนเพอใหไดลกษณะกลายทงตน จากการทดลองพบวา ตา (buds) ทมใบ 4-8 ใบจะใหโอกาสสงสด หรออาจจะใชเทคนคการเพาะเลยงเนอเยอในหลอดทดลอง (In vitro culture techniques) มาชวยเพอแกปญหาเรองไคเมรา ปจจบนกมพชหลายชนดทสามารถเพาะเลยงไดโดยวธน

ลกษณะตาง ๆ ของพชทสามารถชกน าใหเกดการกลายพนธได เชน - ผลผลต (yielding ability)

- ระยะเวลาของการออกดอกและการสกของผล (flowering and ripening time) - การปรบตว (adaptability) ตอสภาพแวดลอม - ลกษณะของพชและการเจรญ (plant type and growth habit) - ความตานทานตอการลมและการหกของตน (resistance to lodging and stem breakage) - ฝกไมแตกรวง (shattering and shedding resistance) - ทนตอความเยน ความแลง ความรอน และความเคม (tolerance to low temperature drought, heat and salinity) - ตานทานตอโรคและแมลง (disease and pest resistance) - ลกษณะทางคณภาพ (quality) เชน % แปง (starch) ปรมาณโปรตน (protein content) ปรมาณน ามน (oil content) สารพษ (toxic substance) ฯลฯ

ปจจบนนกปรบปรงพนธพชไดเหนความส าคญของการใชรงสมาชวยในงานปรบปรงพนธพช แมวาจะมการทดลองใชมาตงแตป พ.ศ. 2473 แตเรมเปนทยอมรบกนเมอประมาณป พ.ศ. 2493 เพราะสามารถแกปญหาบางอยางทวธการปรบปรงพนธพชแบบมาตรฐานไมสามารถชวยได ท าใหการปรบปรงพนธพชชนดตาง ๆ ประสบความส าเรจยงขน เนองมาจากเหตผล 2 ประการคอ ประการแรก พชเพาะปลกบางชนดโดยเฉพาะพวกธญพช (cereal crops) นน ไดมการปรบปรงพนธกนมาอยางมากมายซงในบางพนทไมสามารถทจะปรบปรงใหกาวหนาไปจากแหลงพนธกรรม (germplasm) ทมอยหรอสายพนธทใชกนอย หรอลกษณะบางอยาง เชน ความตานทานโรค ไมคอยจะพบในพชทขนตามธรรมชาต หรอถาพบกมปญหาในการทจะน าเอาลกษณะเหลานนรวมเขาไปในพนธทมลกษณะด ประการทสอง เนองมาจากการขาดแคลนแหลงพนธกรรมทเกดขนรวดเรว อนเนองมาจากการเพมประชากรของคน ท าใหมการท าลายพชพนเมองทขนอยเพอท าการเพาะปลกพนธพชทไดรบการปรบปรงขนมาใหม ซงพชพวกนจะมขอเสยในเรองทมพนฐานทางพนธศาสตรแคบ ดงตวอยางในเรองการปลกมนฝรงในยโรป ซงเมอเกดโรคระบาด กท าใหเกดความเสยหายทวไปหมด เนองจากพนธทปลกนนมพนฐานมาจากพอแมเดยวกน อยางไรกตาม การใชรงสชกน าใหเกดการ

8

8

กลายพนธในพช กเปนวธการหนงทจะแกปญหาในการสรางความแปรปรวนในสายพนธของพช ท าใหเกดลกษณะทตองการ และเกดลกษณะทไมพบในแหลงพนธกรรม นอกจากนการใชรงสมขอดในแงของการปรบปรงพนธพช คอ จะเปลยนเฉพาะบางลกษณะ โดยไมท าใหลกษณะทดอน ๆ เปลยนแปลง

การใชประโยชนจากพนธกลายในงานปรบปรงพนธพช 1. การใชโดยตรง (direct use) จากการชกน าใหเกดการกลายพนธแลวไดลกษณะใหม

สามารถน ามาขยายเปนพนธสงเสรมได โดยมากจะเปนการกลายพนธจากพนธทมลกษณะสวนใหญดอยแลวน ามาปรบปรงเพยงบางลกษณะ ระยะเวลาในการไดพนธใหมจงคอนขางสน

2. การใชประโยชนทางออม (indirect use) พนธกลายทไดยงมลกษณะไมดพอทจะสง เสรมเปนพนธใหมโดยตรง อาจน าพนธกลายนไปผสมขามกบพนธอนเพอถายทอดลกษณะทตองการไปไวในพนธนน วธนจะใชเวลาพอ ๆ กบการผสมพนธพชโดยทวไป

จากรายงานการใชรงสและสารเคมในการปรบปรงพนธพชซงรวบรวมโดย Maluszynski and et al. พบวา ในป พ.ศ. 2543 มพนธกลายทไดรบการสงเสรมทงสน 2,252 พนธ ในจ านวนนแบงเปน ธญพช 1,072 พนธ พชตระกลถว 311 พนธ พชผก 66 พนธ พชน ามน 59 พนธ พชอตสาหกรรม 81 พนธ ไมดอกไมประดบ 552 พนธ และพชอน ๆ 111 พนธ ในจ านวน 2,252 พนธน เปนการน าไปใชโดยตรง 1,585 พนธ ทเหลอคอ 667 พนธนนไดจากการน าพนธกลายไปผสมขาม จากจ านวนพนธกลายทใชโดยตรงน พบวา สวนใหญไดจากการใชรงสชกน าใหเกดการกลายพนธซงมจ านวนถง 1,411 พนธ ประเทศทมจ านวนพนธกลายมากทสดคอ ยน รองลงไปเปน อนเดย อดตสหภาพโซเวยตและรสเซย เนเธอรแลนด สหรฐอเมรกา และญปน ตามล าดบ

ส าหรบประเทศไทยมการใชรงสในการปรบปรงพนธขาว โดยสถาบนวจยขาว กรมวชาการเกษตร ไดเปนพนธสงเสรม 3 พนธ ไดแก

1. กข 6 ไดจากการน าพนธขาวเจาขาวดอกมะล 105 ฉายรงสแกมมาขนาด 200 เกรย ชกน าใหเกดการกลายพนธไดเปนพนธขาวเหนยวทผลผลตสงกวาพนธเดมถง 23 เปอรเซนต ตานทานตอโรคไหมและโรคใบจดสน าตาล

2. กข 10 ไดจากการน าพนธขาวเจา กข 1 ฉายดวยอนภาคนวตรอนเรวขนาด 10 เกรย ชกน าใหเกดการกลายพนธไดเปนพนธขาวเหนยว ลกษณะตนเตย ผลผลตสง คณภาพในการหงตมดขน คอนขางทนทานตอโรคไหม เมลดยาวขน

3. กข 15 ไดจากการน าพนธขาวเจาขาวดอกมะล 105 ฉายรงสแกมมาขนาด 150 เกรย ชกน าใหเกดการกลายพนธไดเปนพนธขาวเจาหอมเหมอนพนธเดม ตนเตยกวา ผลผลตเพมขน 4.6 % ทนแลงไดด

นอกจากนมถวเหลองพนธดอยค า ปรบปรงโดยนกวจยมหาวทยาลยเกษตรศาสตร น าถวเหลองพนธ สจ. 4 ฉายรงสแกมมาขนาด 150 และ 300 เกรย ชกน าใหเกดการกลายพนธ แลวคดเลอกไดพนธกลายททนทานโรคราสนม

9

9

ปจจบนไดมการน าเทคนคการเพาะเลยงเนอเยอพชเขามาใชรวมกบการกลายพนธ (In vitro mutation breeding) ชวยใหไดพนธกลายหลายชนด เนองจากสามารถแยกเอาสวนทกลายพนธออกมาขยายพนธได วธการนใชไดดกบพชทขยายพนธแบบไมอาศยเพศ ส าหรบในประเทศไทย โดยภาควชาพชสวน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ไดใชเทคนคการเพาะเลยงเนอเยอพชรวมกบการใชรงสชกน าใหเกดการกลายพนธไดพนธใหม ดงน

1. เบญจมาศพนธ Golden Cremon ไดจากการฉายรงสแกมมาขนาด 10 เกรย กบเนอเยอเพาะเลยงของพนธ Cremon ไดลกษณะกลายจากกลบดอกสขาวเปนกลบดอกสทอง

2. เกกฮวยพนธ KU 1 ไดจากการฉายรงสแกมมาขนาด 15 เกรย กบเนอเยอเพาะเลยงพนธ Hongzhou ไดขนาดดอกใหญขน และทนโรค

3. คารเนชนพนธชยชมพล ไดจากการฉายรงสแกมมาขนาด 10 เกรยกบเนอเยอเพาะเลยงพนธ White Sim จากกลบดอกสขาวกลายเปนดอกสขาวมขดชมพบนกลบดอก

4. กลวยหอมทอง KU 1 ไดจากการฉายรงสแกมมาขนาด 25 เกรยกบเนอเยอเพาะเลยงกลวยหอมทอง ท าใหหวมขนาดใหญขน

จะเหนไดวารงสมประโยชนตองานปรบปรงพนธพช ท าใหไดพนธพชใหม ๆ ออกมาโดยใชระยะเวลาสนกวาวธอน และยงคงลกษณะดของพนธเดมไว ในการด าเนนงานทดลองนนพบวายงมปญหาอยบาง คอ ตองใชประชากรเปนจ านวนมาก โดยเฉพาะในระยะแรกซงตองใชเนอทมากในการเพาะปลกเพอใหมโอกาสพบพนธกลายสงขน แตอาจแกปญหาโดยใชเทคนคการเพาะเลยงเซลลและเนอเยอในหลอดทดลองเขาชวย ปญหาอกอยางกคอ การเปลยนแปลงทางพนธกรรมนนอาจเกดขนแตไมสามารถตรวจพบไดโดยสายตา จ าเปนตองอาศยเทคนคทเหมาะสมมาชวยในการคดเลอก อยางไรกตามในการด าเนนงานนนควรมการก าหนดจดประสงคทแนนอนวาตองการปรบปรงใหไดลกษณะใด แลวท าการคดเลอกใหไดลกษณะนน ตองศกษาคนควาหาเทคนคใหม ๆ มาชวยเสรมใหงานปรบปรงพนธพชดวยรงสประสบผลส าเรจยงขน

เอกสารอางอง ชบา จ าปาทอง. ผลของวสดค าจนตอการเจรญเตบโตของตนขาวโพดหวานทไดจากการเพาะเลยงคพภะ ในสภาพปลอดเชอ. สถานวจยพชไรสวรรณวาจกสกจ สถาบนอนทรยจนทรสถตยเพอคนควาและพฒนา พชศาสตร. มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ. วไลลกษณ แพทยวบลย. การปรบปรงพนธพช. ส านกงานปรมาณเพอสนต, กรงเทพฯ. วไลลกษณ เลศอนนตตระกล. 2523. ศกษาไซโตเจเนตกของถวฝกยาว (Vigna sesquipedalis) และถวนง (V. sinensis). วทยานพนธปรญญามหาบณฑต. ภาควชาพฤกษศาสตร. จฬาลงกรณ มหาวทยาลย, กรงเทพฯ วชย ภรปญญวานช. 2543. การเพาะเลยงคพภะของบวหลวง 2 ชนด (Nelumbo nucifeca และ N. lutea). วทยานพนธปรญญามหาบณฑต. ภาควชาพชสวน. มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ ประไพภทร คลงทรพย. 2546. Comet Assay : เทคโนโลยส าหรบตรวจสอบสารกอกลายพนธและสาร กอมะเรง. สถาบนวจยวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย, กรงเทพฯ สรนช ลามศรจนทร. 2540. การกลายพนธของพช. ภาควชารงสประยกตและไอไซโทป คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ. 34 น. ______. 2544. เจาะลกเรองของปรมาณ. ฝายเผยแพรและประชาสมพนธ. ส านกงานปรมาณเพอสนต

, กรงเทพฯ. 8 น. Zhu H., Xu J., Li S.Q., Sun X.Y., Yao S.D., Wang S.L., 2008. Effects of high-energy-pulse-electron beam radiation on biomacromolecules. Sci China Ser B-Chem. 51(1): 86-91.

10

10

ตาราง ปรมาณรงสแกมมาทเหมาะสมในการปรบปรงพนธพชทขยายพนธดวยเมลด (IAEA, 1977)

Genus Species Useful dose range for mutation breeding (Gy)

Gramineae Avena sativa. 100 – 250 Hordeum vulgare. 100 – 250 Oryza sativa japonica. 120 – 250 Oryza sativa indica. 150 – 300 Secale cereal. 100 – 200 Sorghum vulgare. 200 – 300 Triticale 100 – 250 Triticum aestivum. 100 – 250 Triticum durum. 100 – 250 Zea mays. 150 – 300 Solanaceae Capsicum annuum. 150 – 250 Lycopersicum esculentum. 300 – 400 Nicotiana tabaccum. 200 – 350 Solanum tuberosum. 200 – 400 Cruciferae Brassicanapus oleifera. 700 – 1000 Chenopodiaceae Spinacia oleracea. 150 – 300 Umbelliferae Ducus carota. 150 – 250 Liliaceae Allium cepa. 100 – 200 Cucurbitaceae Cucumis melo. 150 – 300 Cucumis sativa. 200 – 350 Cucurbita maxima. 200 – 350 Leguminosae Arachis hypogaea. 200 – 300 Cajanus cajan. 80 – 140 Icer arietinum. 120 – 180 Glycine max. 100 – 200 Lens esculenta. 100 – 170 Lupinus alba. 150 – 250 Medicago sativa. 400 – 600 Melilotus albus. 500 – 700 Phaseolus aureus. 400 – 700 Phaseolus lunatus. 50 – 100 Phaseolus vulgare. 80 – 150 Pisum sativum. 60 – 180 Vicia faba major. 20 – 40 Vicia faba minor.. 40 - 80 Vigna unguiculata. 150 - 250

3/27/2012

1

Thailand Institute of Nuclear Technology

การใชงานเครองฉายรงสทางอตสาหกรรม


เครองฉายรงสแบบตางๆทใชงานทางอตสาหกรรม

- เครองปฏกรณปรมาณวจย

- เครองฉายรงสแกมมาโดยไอโซโทปรงส CO-60

- เครองเรงอนภาคอเลกตรอนบม

3/27/2012

2


เครองปฏกรณปรมาณวจย


คณลกษณะของเครองปปว.-1/1

• ก าลงเดนเครอง 1,200 kW • เชอเพลง แบบ TRIGA มความ

ปลอดภยสง • สารระบายความรอน น า • การควบคมก าลง แทงควบคม

ประกอบดวยสารโบรอนคารไบด • ระบบความปลอดภย ดบเครอง

อตโนมตหากอณหภมสงกวาทก าหนดไว

3/27/2012

3


การใชประโยชนเครองปฏกรณปรมาณวจย

การฉายรงสอญมณ

การผลตไอโซโทปรงส

การเรยนการสอน

การประชาสมพนธ

การวเคราะหองคประกอบธาต

งานวจยและพฒนา

การถายภาพ ดวยนวตรอน


http://www.tint.or.th/pr/image/pic/nanaksath/gallery29/image25.jpg

3/27/2012

4



คณสมบตของเครองเรงอนภาคอเลกตรอนบม

Beam orientation Vertical

Beam energy 8-20 MeV

Energy Spread ±5%

Beam pulse current (nominal) 200 mA

Beam pulse duration (nominal) 14.6 µsec

Repetition rate 0-170 Hz

Average Beam Current 500 µA

Beam Power capability 0-10 kW

3/27/2012

5

Thailand Institute of Nuclear Technology Thailand Institute of Nuclear Technology

คณสมบตของเครองเรงอนภาคอเลกตรอนบม

Scan width, W 61 cm

Spot diameter, d 5 cm Conveyor speed, v 0.1 - 5 m/min

Dose rate / pass 0.3 kGy - 25 kGy


3/27/2012

6


คณสมบตของเครองฉายรงสแกมมา ตนก ำเนดรงส โคบอลต-60

ควำมแรงรงส 70 kCi

ลกษณะ Type II (ANSI N43. 12.) Panoramic, dry source storage

กำรก ำบงรงส คอนกรตหนำ 1.88 เมตร

ควบคมกำรท ำงำน คอมพวเตอรและ PLC

อตรำปรมำณรงสสงสด 20 kGy/h

ขนำดบรรจทต ำแหนงฉำยอญมณ 0.25 m3

ผผลต Power Plus System Ltd., UK.


ชนดของอญมณ การเปลยนส ความเสถยร โทแพซ ฟา เหลอง เสถยร

ทวรมาลน ชมพเขม ชมพมวง เขยว เสถยร

ควอรตซ ควนบหร ด า เสถยร

มก สตะกว เหลอบเขยว/ชมพ ไมเสถยร

อะความารน เขยว,เหลอง เสถยร

คอรนดม (แซฟไฟรขาวใส)

เหลองแมโขง ไมเสถยร

คนไซต มอรกาไนต เขยว ไมเสถยร

เพชร เขยว *เผา ไดเหลอง,สม

เสถยร

3/27/2012

7


รงสแกมมา รงสอเลกตรอน

รงสอเลกตรอน


3/27/2012

8



3/27/2012

9



3/27/2012

10



3/27/2012

1

Electromagnetic spectrum และ รงส

พลงงานทแผกระจายจากตนก าเนด

ออกไปในอากาศ หรอตวกลางใด ๆ

ในรปของคลนแมเหลกไฟฟา

และรวมไปถงกระแสอนภาคทมความเรวสง

htt

p:/

/scie

nce.h

q.n

asa.g

ov/k

ids/im

agers

/em

s/index.h

tml

3/27/2012

2

ตรวจ และ วนจฉย

บ าบดรกษา

ปลอดเชอผลตภณฑทางการแพทย

พลงงานนวเคลยร

กบ

วงการแพทย

การตรวจหาความผดปกตของอวยวะในรางกาย

การตรวจการท างานของระบบอวยวะ

การตรวจปรมาณสารในรางกาย

รงสกบการตรวจและวนจฉย

เวชศาสตรนวเคลยร : nuclear medicine

วทยาการดานการแพทยซงเกยวของกบการใชสารกมมนตรงส

ในการตรวจวนจฉย หรอรกษาโรคบางชนด

3/27/2012

3

การถายภาพทางรงส

การตรวจหาความผดปกตของอวยวะในรางกาย

Radiography

การถายภาพ (2 มต) ดวยเอกซเรย

3/27/2012

4

Computed tomography

(CT), computerized axial

tomography (CAT) scan

เปนการใชคอมพวเตอรสรางภาพ (2 มต)

ในแนวตดขวางของรางกาย สามารถสราง

ภาพ 3 มตไดดวยการน าภาพทถายดวย

รงสเอกซหลาย ๆ ภาพมาประกอบกน

มจดประสงคหลกในการใชงานเพอตรวจหาความผดปกตในเนอเยอ กระดก

หรอโครงสรางของรางกาย

ใชชวยในการบอกต าแหนงทแมนย าในการน าเครองมอเขาไปรกษา

ใหภาพทชดเจนของอวยวะ เชน สมอง กลามเนอ ขอตอ เสน

เลอดด าและแดง หรอกอนเนองอก และต าแหนงทมเลอดออก

สามารถใช contrasting dye รวมดวย

ภาพ bone scan

จากผปวยมะเรง

ตอมลกหมากทม

การแพรกระจายไป

ทกระดกสนหลง

และกระดกสวนอน

CT brain angiography-

lateral view

ce

da

rs-s

ina

i.e

du

htt

p:/

/ww

w.d

oe

me

dic

als

cie

nces.o

rg/p

ubs/s

c0

03

3/r

ad

io.s

htm

l

3/27/2012

5

Radionuclide imaging : สารกมมนตรงสเพอการถายภาพทาง

เวชศาสตรนวเคลยร

การตรวจการท างานของระบบอวยวะหรอหาบรเวณทเกดโรค

รบประทานหรอฉดสาร

กมมนตรงสทมความ

จ าเพาะเจาะจงกบ

อวยวะทตองการตรวจ

เขาไปในรางกาย

ตรวจดวยเครองมอ

แสดงภาพอวยวะ เชน

ซทสแกน เพทสแกน

ww

w.d

oem

edic

als

cie

nces.o

rg/p

ubs/s

c0033/r

adio

.shtm

l

3/27/2012

6

PET: Positron Emission Tomography (b+ → g)

stationary ring of detectors usually surround the body

Most often used: fluorine-18 fluorodeoxyglucose (F-18 FDG)

SPECT: Single-Photon Emission Computed Tomography (g)

one or more detectors rotate the body

healthy

normal biology

the biological process of disease

the molecular errors that cause disease

PET and SPECT: Advanced Imaging Systems

ko

ch

i-m

s.a

c.jp

ce

reb

rom

en

te.o

rg.b

r

htt

p:/

/ww

w.d

oem

edic

als

cie

nces.o

rg/p

ubs/s

c0033/r

adio

.shtm

l

ภาพสแกนสมอง แสดงภาวะเมตาโบลสมของกลโคส

ทลดลง ในลกษณะรปแบบทพบในผปวยโรคทาง

พนธกรรม (Huntington) ซงสามารถตรวจพบได

หลายปกอนทผปวยจะแสดงอาการผดปกตทางการ

เคลอนไหว หรออาการผดปกตอน (F-18 FDG)

ภาพสแกนหวใจในภาวะ

ออกก าลงกาย (stress)

และขณะพก (rest) จาก

ผปวยโรคหวใจและหลอด

เลอด แสดงใหเหน

ต าแหนงของกลามเนอ

หวใจทมเลอดไปหลอเลยง

ไมเพยงพอ (Tl 201)

3/27/2012

7

ชนดไอโซโทป การใชประโยชน

Iodine-131 ตรวจวนจฉยและรกษาโรคของตอมไทรอยด

I-131-hippuran ตรวจวเคราะหการท างานของไต (8d, b)

Technitium-99m ถายภาพสมอง ตอมน าลาย หรอตดฉลากกบสารประกอบอน

เพอวนจฉยโรคเกยวกบอวยวะตาง ๆ (66h, g)

Indium-111 ตดฉลากเมดเลอดขาว ตรวจหาแหลงอกเสบของรางกายหรอ

มะเรง ตรวจการอดตนของไขสนหลง (2.8d, g)

Thallium-201 ตรวจสภาพการไหลของโลหตเลยงหวใจ และตรวจสภาพ

กลามเนอหวใจ (3d, g)

Gallium-67 ตรวจการอกเสบเปนหนองในชองทอง (3.3d, g)

Krypton-81m ตรวจการท างานของปอด (13s, g)

สารเภสชรงส, เภสชภณฑรงส

Radiopharmaceuticals ผลตภณฑยาทอยในรปของสารประกอบ หรอสารประกอบเชงซอน ทมสาร

กมมนตรงสเกาะตดอยในโมเลกล ใชในการตรวจวนจฉยหรอบ าบดรกษา

โดยการฉด หรอกน เมอเขาสรางกายผปวยแลว สารเภสชรงสดงกลาว จะ

ไปกระจายตวอยในอวยวะทตองการตรวจหรอรกษา โดยแสดงพยาธ

สภาพตามความผดปกตทเกดขนในอวยวะนน ๆ

ตปฏบตการรงสสง (hot cell) ส าหรบผลตสาร

กมมนตรงส (KAERI, Rep of Korea)

nu

cle

us.ia

ea

.org

/RR

DB

/Co

nte

nt/

Util/Is

oT

ope

s.a

spx

Radioisotope production

ใชปฏกรยานวเคลยร โดยนวตรอนจากเครองปฏกรณ ไปท าใหนวเคลยส

ของธาตเกดการเปลยนแปลง

Generator ทใชสกดนวไคลด

ไอโซโทป ออกจากนวไคลดตวแม

3/27/2012

8

Cyclotron

เครองเรงอนภาคแบบไซโคลตรอน w

ww

.ph

ysic

s.u

iow

a.e

du

เพมพลงงานใหกบอนภาคมประจ (charged

particles) ดวยสนามไฟฟา โดยมสนามแมเหลกเปน

ตวชวยควบคมใหอนภาควงเปนวงโคง ในการใช

งานจะเรงอนภาคเขาไปชนกบเปา เพอสราง

ไอโซโทปรงสเพอการแพทยและอตสาหกรรม

yo

urd

iction

ary

.co

m

pic

sm

iks.c

om

Linac

เครองเรงอนภาคแบบเชงเสน

ligh

tso

urc

e.c

a

3/27/2012

9

น าเลอดหรอของเหลวตาง ๆ จากรางกาย

มาตรวจวดตามหลกการภมคมกนรงส

(radioimmunoassay: RIA)

มความไวและจ าเพาะสง

รางกายผปวยไมตองเกยวของกบสาร

เภสชรงส (I-125, I-131)

ใชตรวจหาสงตองสงสยได 3 ประเภท

ตรวจวเคราะหระดบฮอรโมน เชน ไทรอยด

อนซลน สารกอภมแพ

ตรวจระดบยาและสารเสพตด เชน เฮโรอน

ตรวจระดบสารบอกมะเรง (tumor marker)

เชน มะเรงตอมลกหมาก

การตรวจปรมาณสารในรางกาย

users

.rcn.c

om

/jkim

ball.

ma.u

ltra

net/B

iolo

gyP

ages/R

/Radio

imm

unoassay.h

tml

External beam therapy

การฉายรงสเพอบ าบดรกษา

Insertion of radioactive implants (Brachytherapy)

การฝงแรหรอใสแร

Therapeutic isotopes

การน าสารรงสเขาสรางกาย เชน การฉด หรอ กน

Radioimmunotherapy

รงสเพอการบ าบดรกษา

radiotherapy

3/27/2012

10

การฉายรงสระดบพนผวของรางกาย ใชรงสพลงงานต า สามารถทะลผานเนอเยอไดเพยง 0.5 – 1 ซม.

เหมาะส าหรบการรกษามะเรงผวหนงระดบตน หรอคลอยด

การฉายรงสระดบเจาะลก ใชรงสพลงงานสง สามารถผานเขาไปยงอวยวะทอยลก ๆ ได

การรกษาระยะไกล

External beam therapy : Teletherapy

การฉายรงสดวยล าแสงเอกซเรยพลงงานสง เพอท าลาย

ดเอนเอของเซลลมะเรง และก าจดกอนมะเรง

express.co.uk

pro

sta

te-c

an

ce

r-ra

dio

the

rap

y.o

rg.u

k

การฝงแร : Brachytherapy

เปนการรกษาดวยรงสระยะใกล

ตนก าเนดรงสอยชดหรออยภายในเนอเยอบรเวณทจะรกษา

ผปวยจะไดรบรงสปรมาณสงตรงต าแหนงทตองการรกษาพอด

รงสจะลดระดบลงอยางรวดเรวเมอไปถงเนอเยอขางเคยง

ใชสารกมมนตรงสทมครงอายสน

ฝงแบบชวคราว หรอ ถาวร

me

dsca

pe

.co

m

en

.wik

ipe

dia

.org

3/27/2012

11

การฝงแร : Brachytherapy

ฝงสารรงสตรงบรเวณทเปนโรค สารรงสในรปเมดแร เขม ลวด

สอดใสแรเขาในโพรงตาง ๆ มะเรงปากมดลก มะเรงปอด มะรง

หลอดอาหาร ล าใสใหญ

วางแรบรเวณพนผวทเปนโรค มะเรงผวหนง มะรงเพดานปาก

scie

lo.isciii

.es

ww

w.v

irtu

alm

ed

ica

lce

ntr

e.c

om

/tre

atm

en

t/ra

dio

the

rap

y/3

Iridium-192 (73.83 d, b)

Iodine-125 (60 d, g)

Ceasium-136 (30y, b , g)

สารเภสชรงส, เภสชภณฑรงส

Radiopharmaceuticals

ผลตภณฑยาทอยในรปของสารประกอบ หรอสารประกอบเชงซอน

ทมสารกมมนตรงสเกาะตดอยในโมเลกล เพอใชในการตรวจวนจฉย

หรอบ าบดรกษา โดยการฉด หรอกน เมอเขาสรางกายผปวยแลว สาร

เภสชรงสดงกลาว จะไปกระจายตวอยในอวยวะทตองการตรวจหรอ

รกษา โดยแสดงพยาธสภาพตามความผดปกตทเกดขนในอวยวะนน ๆ

Therapeutic isotopes

3/27/2012

12

od

larm

ed

.co

m

การกลนไอโอดน-131เพอรกษามะเรงทตอมไทรอยด

ww

w.p

rosta

te-c

an

ce

r.o

rg

การฉด Samarium-153 EDTMP (46.3 h, b & g)

เพอระงบอาการปวดกระดกเนองจากการ

แพรกระจายของมะเรง

lym

ph

om

atio

n.o

rg

me

dsca

pe

.co

m

การใชแอนตบอดรวมกบสารกมมนตรงส

Radioimmunotherapy

การน าสงสารกมมนตรงสไปสเซลลเปาหมายโดย monoclonal antibody

ซงจะไปจบกบ antigen บนผวของเซลลมะเรง

Rituximab-Y90 (64h, b)เปน monoclonal antibody ทจะจบกบ CD20

antigen บนผวของเซลลมะเรงชนด non-Hodgkin’s lymphomas แลว

กระตนใหระบบภมคมกนของรางกายท าลายเซลล ใชในกรณทไมตอบสนอง

ตอการรกษาดวยเคมบ าบดหรอการใช Rituximab เพยงอยางเดยว

เปนการรกษาแบบมเปาหมายเฉพาะเจาะจง (targeted therapy)

3/27/2012

13

Ca

sa

de

va

ll e

t a

l. 2

00

4 P

assiv

e a

ntib

od

y th

era

py fo

r in

fectio

us

dis

ea

se

s. N

atu

re R

evie

ws M

icro

bio

log

y, 6

95

-70

3

Radioimmunotherapy สามารถใชรกษาโรคตดเชอทรกษาใหหาย

ยาก เชน การตดเชอรา Cryptococcus neoformans. หรอเชอไวรส

น าสงสารกมมนตรงสไปสเซลลเปาหมายโดย monoclonal antibody

ซงจะไปจบกบ antigen บนผวของเซลลทมการตดเชอจลนทรย

การตดเชอทเกดขนระหวางรบการ

รกษาอยในโรงพยาบาล ไมได

เกดขนหรอเชออยระยะพกตว

เมอแรกรบผปวยเขาโรงพยาบาล

เกดจาก จลนทรยทไมกอโรคทมอย

แลวในรางกาย (endogenous

microbial flora) เมอผปวยอยโรง พยาบาลเปนเวลานาน

การตดเชอในโรงพยาบาล

Nosocomial Infections

htt

p:/

/ww

w.t

ob

race

f.com

/to

bra

cef_

ima

ge

s/n

oso

co

mia

l-ch

art

.jpg

เมอเชอเขาสรางกาย จะไปกดภมคมกน ท าใหรางกายออนแอลง

การตดเชออาจเกดจาก วธการทใชรกษาพยาบาล เชน เขมฉดยา

เชน แผลตดเชอ ปอดบวม ตดเชอในทางเดนปสสาวะ หรอ กระแสเลอด

Hospital-Acquired Infection (HAI)

3/27/2012

14

ww

w.a

hip

covera

ge.c

om

/wp-c

onte

nt/uplo

ads/2

011/0

7/G

E-H

AI-

Chart

.bm

p

ask.com

ชองทางการตดเชอ

การสมผส

ทางอากาศ

ละอองจากการไอ จาม

อาหาร น า เครองมอแพทย

สตวพาหะ เชน ยง แมลงวน หน

3/27/2012

15

การลางมอชวยได ??

รงสแกมมา (gamma)

จากโคบอลต-60 เปนคลนแมเหลกไฟฟาทไมมประจ มอ านาจทะลทะลวงสง

รงสอเลกตรอน (electron)

เปนอนภาคทมประจลบ ไดจากเครองเรงอนภาค อ านาจทะลทะลวงต ากวารงสแกมมา

การปลอดเชอ

การท าใหจลนทรยทปนเปอน

อยบนผลตภณฑ ตายหรอ

ไมสามารถขยายพนธตอไปได

รงสทนยมใช

3/27/2012

16

ปจจยทมผล

ตอวธการปลอดเชอ

การนงดวยความรอน

ภายใตความดน

การอบดวยแกส

เอธลนออกไซด

การฉายรงส

เวลา + + +

อณหภม + + -

ความดน/ สญญากาศ + + -

ความชน + + -

ความหนาแนนของผลตภณฑ + + +

ชนดของวสด ตองทนความรอน - ตองทนรงส

การออกแบบผลตภณฑ ไมควรมลกษณะเปน

โพรงปดผนก

ไมควรมลกษณะเปน

โพรงปดผนก

ไมมขอจ ากด

การเลอกบรรจภณฑ + แคบ กวาง

การทดสอบความปลอดเชอ จ าเปน จ าเปน ไมจ าเปน

การกกผลตภณฑกอนน าไปใช 7 - 14 วน 7 - 14 วน ไมตองท า

สงตกคางทเปนพษ ขนกบชนดของวสดท

น ามาท าผลตภณฑ

ขนกบชนดของวสดท

น ามาท าผลตภณฑ

-

ความนาเชอถอของวธการ ด ด ดเยยม

ลกษณะการใชงาน ท าเปนชด (batch) ท าเปนชด(batch) ชด และตอเนอง

ความคมคาทางเศรษฐกจ ดเมอใชกบสงของ

ปรมาณนอยและมาก

ดเมอใชกบสงของ

ปรมาณนอยและมาก

ดเมอใชกบสงของ

ปรมาณมาก

ผลกระทบตอสงแวดลอม ด ไมด ด

ความปลอดภยตอผปฏบตงาน ด ไมด ด

+ : มผลตอกระบวนการปลอดเชอ - ไมมผลตอกระบวนการปลอดเชอ

ใชไดกบผลตภณฑทท าจากวสดเกอบทกชนด โดยไมจ ากดรปรางลกษณะ

ไมกอใหเกดการเสอมคณภาพ

มอ านาจในการทะลทะลวงสง สามารถท าลายเชอไดทวถง ไมมจดอบ

สามารถฉายรงสผลตภณฑทบรรจหบหอแลวได

มความปลอดภยสงตอผปฏบตงานและผใชผลตภณฑ

ไมท าใหสารรงสตกคางในผลตภณฑและสงแวดลอม มความเชอถอได

เปนวธมาตรฐานสากล

ควบคมกระบวนการฆาเชอไดงายกวาวธอน

คาใชจายในการฆาเชอถกลงเมอใชกบปรมาณ

การผลตเครองมอแพทยจ านวนมาก

การใชรงสปลอดเชอดอยางไร

3/27/2012

17

ผลตภณฑทางการแพทยทใชรงสปลอดเชอ

1. เวชภณฑ

2. เภสชภณฑ/ สมนไพร

3. เนอเย อ

เครองมอแพทย : medical devices

1. เครองมอ เครองใช เครองกล วตถทใชใสเขาไปในรางกายมนษย หรอสตว

น ายาทใชตรวจในหองปฏบตการ ผลตภณฑ ซอฟตแวร หรอวตถอนใด ท

ผผลตมงหมายเฉพาะส าหรบใชอยางหนงอยางใดตอไปน ไมวาจะใชโดย

ล าพง ใชรวมกนหรอใชประกอบกบสงอนใด

ประกอบโรคศลปะ & วชาชพ วนจฉย ปองกน รกษา ตรวจสอบ ทดแทนชวยชวต คมก าเนด ชดเชยความทพพลภาพหรอพการ ฯลฯ

2. อปกรณ หรอสวนประกอบของเครองมอ เครองใช เครองกล ผลตภณฑ

หรอวตถตาม 1

3. เครองมอ เครองใช เครองกล ผลตภณฑ หรอวตถอนทรฐมนตรประกาศ

ก าหนดวาเปนเครองมอแพทย

พรบ. เครองมอแพทย พ.ศ. 2551

กองควบคมเครองมอแพทย ส านกงานคณะกรรมการอาหารและยา

กระทรวงสาธารณสข

ผลสมฤทธตามความมงหมายของสงทกลาวถงตาม 1 ซงเกดขนในรางกายมนษย

ตองไมเกดจากกระบวนการทางเภสชวทยา วทยาภมคมกน

หรอปฏกรยาเผาผลาญใหเกดพลงงานเปนหลก

3/27/2012

18

1. วสดทใชรวมกบการรกษาพยาบาล

แตไมไดสมผสกบรางกายผปวยโดยตรง

2. วสดทมการสมผสกบรางกายผปวยโดยตรง

ใชเพอการตรวจวนจฉยหรอผาตด

3. วสดหรออปกรณทมการปลกถายสผปวยแบบถาวร หรอชวคราว

เครองมอแพทย : medical devices

ลดการสญเสยของผลตภณฑ

ทดแทนการรมควนดวยสารเคม/การใชยาฆาแมลง

สรางหลกประกนดานความปลอดภยจากเชอโรค

ขยายตลาดการคาและสงเสรมการสงออก

ปรบปรงคณสมบตทางเทคนคของผลตภณฑ

แนวทางการใชรงส : สมนไพร

3/27/2012

19

กระดก

ผวหนง

เยอหมสมอง

แผนเอน

กระดกออน

ถงน าคร า

พลาสมาผง

กระดกขอตอ

เนอเยอชวภาพ : biological tissue เนอเยอจากสวนตางๆของรางกายทน ามา ใชส าหรบ

การรกษาบาดแผลทเกดจากความรอนหรอใชส าหรบ

การปลกถายอวยวะ

วตถประสงคเพอปองกนการเสยชวตจากพษบาด

แผล ปองกนการตดเชอ/ความพการทอาจเกดขน

ความจ าเปนในการปลกถายเนอเยอขามคน เดกเลกทมเนอเยอของตวเองยงเจรญไมเตมท จงใช

เนอเยอตนเองไมได

ผใหญทตองการเนอเยอปรมาณมาก ๆ เนอเยอของ

ตนเองไมเพยงพอ เชน ในการผาตดเชอมกระดกสน

หลง การถกไฟไหมหรอน ารอนลวกทงตว

ไมสามารถใชเนอเยอของตวเอง เนองจาก ผปวย

จะตองสญเสยเนอเยอในรางกายสวนอนของตนไป

ท าใหเกดบาดแผลหลายทเสยงตอการตดเชอและเสย

เลอดมากขน มความเจบปวดหลงการผาตดมากขน

ใชเวลาในการผาตดนานขน ซงเนอเยอตนเองทจะ

น ามาใชไดมจ านวนจ ากดอาจไมพอและไมสามารถ

ท าใหไดขนาดและรปรางทแนนอนตามตองการ

ไมมการตดเชอจากผลการซก

ประวต การตรวจรางกายและ

การตรวจทางหองปฏบตการ

ไมมประวตการไดรบยาโดย

การฉดเขาเสนเลอด

ไมมสารพษในระดบทเปน

อนตราย

ไมมประวตตบอกเสบ ซฟลส

โรคตดเชอไวรส รวมทงผอยใน

กลมเสยงตอโรคเอดส

ไมเจบปวยดวยโรคทไมรสาเหต

ไมมประวตเนองอกชนดรายแรง

ไมมประวตของโรคภมคมกน

ตอตานตนเอง

คณสมบตทวไป

ของ

ผบรจาคเนอเยอ

3/27/2012

20

ไมเหมาะกบการผลตภณฑบางชนดทไมทนรงส เชน

ผลตภณฑพลาสตกบางชนด

ไมเหมาะกบผลตภณฑทเปนของเหลว เชน ยาหรอ

สารละลายส าหรบฉด เพราะอาจท าใหผลตภณฑ

เสอมคณภาพได

ไมเหมาะกบผลตภณฑทเปนแกว เพราะจะท าให

เครองแกวเปลยนจากใสเปนสน าตาลได

ขอจ ากดของการฉายรงส

ประโยชนดานการแพทยอน ๆ

จากการใชรงส

การใชรงสชวยในการผลตวคซน

ควบคมโรคตดเชอปรสตในปศสตว

ใชรงสลดความเปนแอนตเจนหรอ

หยดยงการแบงตวของเมดเลอดขาว

ปองกน Transfusion-Associated

Graft-versus Host Disease

(TA-GvHD)

ผปวยทมระบบภมคมกนบกพรอง

จากพนธกรรมหรอการใชยา

3/27/2012

1

Environmental Monitoring and Assessment

Boonsom Porntepkasemsan

Research and Development Group

TINT

Terrestrial Sources of Radiation

• Soil and Rocks

(U-238, Th-232, K-40)

• Water

(H-3, Ra-226, Rn-222)

• Air

(Rn-222, C-14)

3/27/2012

2

Natural Radionuclides found in the body

• H-3

• C-14

• K-40

• Rb-87

• Ra-226/228

• Po-210

Methods of Uptake of Radionuclides

• Inhalation

• Ingestion

• Absorption

(through unbroken skin)

• Injection

(through broken)

3/27/2012

3

Sources of Contamination

• Leaks, spills, and the opening of piping that contains radioactive liquid

• Grinding, chipping, and machining of radioactive materials

• Some radioactive gases are used in research.

Exposure pathway

3/27/2012

4

Environmental Monitoring

• Assessing tool which may confirm the absence of a radiological hazard

• Verifying that the release has occurred

• Providing data for input into analytical models

• Defining affected areas

• Estimating dose impacts to the public.


• Short term measurements

to perform during the period of the

initial emergency response

• Long term measurements

to provide detailed analyses of radiological hazards and accident

consequences

3/27/2012

5


Environmental monitoring facility

• Directing field operations

• Interpreting analytical and measured results

• Reliable communications capability to

o Monitoring personnel

o Laboratory facilities

o Emergency directors

o Weather services

Sample Collection & Preservation

• Food Milk

Grain and rice Vegetables & Fruits (leafy,

root ) Meat

Aquatic organism Other foods such as

mushroom, berries and processed food

(bread, noodle)

3/27/2012

6


• Environmental samples Air

Water o Rain water

o Surface water

o Ground water

Soil

Grass

Sediment


• Individual food items

• Food selection

• Retail level; otherwise consumption level

• Production point

3/27/2012

7


• Entry Point

• Representative

• Composite

• Total Activity

Instrumentation

• Survey meter

• Gas Proportional Counter

• Gamma detector

• Alpha spectrometer

3/27/2012

8

Dose Assessment

• External Exposure Dosimeter

TLD

• Internal Exposure Ingestion

• Food • Water

Inhalation

Dose Assessment

• Internal Exposure

D = 365 x DCF x C x IG

D = Committed Effective Dose (mSv/Y)

DCF = Dose Conversion factor

C = Mean value conc of nuclide

IG = Ingestion rate of the food

3/27/2012

9

3/27/2012

10

Thank you for your

attention!

1

อาหารฉายรงสกบงานวจย

โดย

เสาวพงศ เจรญกลมวจยและพฒนานวเคลยร

สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชาต(องคการมหาชน)2 มนาคม 2555

2

การฉายรงสอาหาร

การน าอาหารทบรรจในภาชนะหรอหบหอทเหมาะสมไปผานการฉายรงสทอนญาตใหใช ในปรมาณรงสทเหมาะสมตามวตถประสงคของการฉายรงส เชน เพอการฆาเชอโรคหรอพยาธ ยดอายการเกบรกษา หรอเพอก าจดแมลง

3

• “อาหารฉายรงส” หมายความวา อาหารทผานกรรมวธการฉายรงส เพอบรรลวตถประสงคในการฉายรงส

• “การฉายรงสอาหาร” หมายความวา กระบวนการผลตอาหารโดยกรรมวธการฉายรงส

• “ผฉายรงสอาหาร” หมายความวา ผทไดรบอนญาตใหท าการฉายรงสอาหาร

4

ความเปนมาของการฉายรงสอาหาร

• 2438 คนพบเอกซเรย• 2459 สทธบตรอาหารฉายรงส

• 2496 เรมวจยอาหารฉายรงส US ARMY และ UK• 2506 US FDA ยอมรบอาหารฉายรงส• 2515 นกบนอวกาศบรโภคอาหารฉายรงส

• 2523 FAO/WHO/IAEA มขอสรปเกยวกบอาหารฉายรงส• 2526 CODEX รบรองมาตรฐานอาหารฉายรงส

5

รงสทอนญาตใหใชกบอาหาร

1. รงสแกมมา Co-60 (5.3 ป) 1.17-1.33 MeV

Cs-137 (30 ป) 0.66 MeV

2. รงสเอกซ < 5 MeV

3. อเลกตรอน < 10 MeV

6

3 Mechanisms of energy transfer of EMR

1. Photoelectric effect < 0.1 MeV2. Compton effect ~ 0.1 MeV3. Pair production 1.02 MeV

7

การฉายรงสอาหารแบงตามปรมาณรงสเพอใหไดตามวตถประสงค

1. Low-dose applications ( up to ~1 kGy)Sprout inhibition in bulbs and tubers 0.03-0.15 kGy Delay in fruit ripening 0.25-0.75 kGy

Insect disinfestation including quarantine treatment and elimination of food borne parasites 0.07-1.00 kGy

2. Medium-dose applications ( ~ 1-10 kGy)Reduction of microbial load 1-5 kGy Reduction in the number of non-spore forming

pathogenic microorganisms 2-8 kGy Improvement hygienic quality 3-10 kGy

3. High-dose applications ( ~ 10 -50 kGy)Sterilization for commercial purposesElimination of viruses

8

• Radappertization *Appert* Napolean

• Radicidation *caedere*

• Radurization• Disinfection• Disinfestation• Wholesomeness

9

ขอควรค านงในการฉายรงสปรมาณทเหมาะสม

• ความปลอดภยดานจลนทรย• ความปลอดภยดานความเปนพษ• คณภาพ/คณประโยชนของผลตภณฑ

10

การก าหนดปรมาณรงสเพอลดจลนทรยในอาหาร

ตองค านงถงปรมาณรงสต าสดใหเหมาะสมกบอาหารแตละชนดเพอใหบรรลวตถประสงคของการฉายรงส

ในทางปฏบต ความตานทานตอรงสของจลนทรยท าไดโดยมการทดลองในหองปฏบตการโดยฉายรงสอาหารทปรมาณรงสตางๆ

11

ความตานทานตอรงสของจลนทรย

D10 คอปรมาณรงสทท าใหลดจ านวนจลนทรยลงได 90% หรอ 1 Log cycle

12

ความสมพนธระหวางปรมาณรงสกบปรมาณเชอจลนทรย

Log (N/N0)

D10

1 Log cycle

Dose

0

-1

-2

-3

-4

-5

Log N = -1 DN0 D10

13

การค านวณปรมาณรงสทจะใชกบอาหาร

ในทางปฏบต

ปรมาณรงสต าสด (Minimum radiation dose) ทก าหนดมาจากการทดลองหาคา D10

จากการเตมเชอเรมตนประมาณ 106 เซลลตอหนวยปรมาณอาหาร และการจะลดจ านวนลงใหเหลอนอยกวา 1 หรอ 7 Log cycles

จงตองใชปรมาณรงส 7 เทาของคา D10

หรอ เรยกวา 7-D concept

14

ปจจยตางๆทมสวนเกยวของตอความตานทานตอรงสของจลนทรย

• ชนดของรงสและปรมาณรงส• ชนดและสายพนธของแบคทเรย• ความเขมขนของจ านวนแบคทเรย• องคประกอบทางเคมของอาหารเลยงเชอ• สภาวะทางฟสกสของอาหารเลยงเชอ• สภาพการเกบเชอหลงการฉายรงส

15

ความคงทนตอรงส

• ไวรส > เชอรา > แบคทเรย• แบคทเรยมสปอร > แบคทเรยไมมสปอร • แบคทเรยแกรมบวก > แบคทเรยแกรมลบ• สภาพแหง > สภาพชน• สภาพไรอากาศ > สภาพมอากาศ

16

คา D10 ของแบคทเรยตางพนธตางชนดในอาหารตางๆ

แบคทเรย อาหารเลยงเชอ D-10 (Gray)

สภาพอาหารเลยงเชอตางกนStaphylococcus aureus Nutrient broth (อาหารเหลว) 100Staphylococcus aureus Dry (อาหารแหง) 650

แบคทเรยชนดเดยวกนตางสายพนธกนPseudomonas aeruginosa Nutrient broth 30Pseudomonas fluorescens Nutrient broth 20

อาหารเลยงเชอมองคประกอบซบซอนตางกนSalmonella senftenberg Liquid whole egg 170

Meat and bone meal 500Dessicated coconut 1340

แบคทเรยมสปอรBacillus subtilis (spores) Saline 2600

17

Radiation Resistant M.O.

• Deinococcus radiodurans• Deinococcus radiophilus• Moraxella spp.• Clostridium botulinum spores• Virus

18

Deinococcus radiodurans is an extremophilic bacterium. one of the most radioresistant organisms known. It can survive cold, dehydration, vacuum,

and acid, and is therefore known as a polyextremophile and has been listed as the world's toughest bacterium in The Guinness Book Of World Records[1]

19

คณภาพของผลตภณฑหลงฉายรงส

• คณภาพดานจลนทรย จลชพ• คณภาพดานเคม• คณภาพดานกายภาพ• คณภาพดานประสาทสมผส

20

คณภาพดานจลนทรย จลชพ

• แบคทเรยทกอโรค (Pathogenic bacteria)• แบคทเรยทท าใหเกดการเนาเสย Mesophiles, Psychrophiles, Thermophiles

• เชอรา ยสต • พยาธ• แมลง

21

เชอกอโรคในอาหาร (Pathogens)

• Salmonella : เนอไก ไข เนอสตว อาหารทะเล• Vibrio parahaemolyticus, V. cholera : อาหารทะเล• Clostridium perfringens : ไดแก เนอวว ไกปรงสก อาหารแหง เชน กะป น าพรก• Clostridium botulinum : อาหารกระปอง อาหารทะเล• Staphylococcus aureus : เนอวว ไก ปลา อาหารทะเลปรงสก ขนมจน นม• Bacillus cereus : อาหารประเภทธญพช เชน เตาเจยว ผลตภณฑแปง เนอสตว ซป ผกสด ขนมหวาน ซอส ขาวสก และขนมจน

• Listeria spp. : เนอสตว อาหารพรอมบรโภค• Campylobacter : อาหารประเภทเนอไก ไกงวง เนอแกะ• Escherichia coli : โยเกรต น าสลด ไสกรอกทผานการหมก และ น าผลไม

22

ผลของรงสตอสงมชวตในอาหาร

• เกดการเปลยนแปลงทางเคม• เกดการเปลยนแปลงสารพนธกรรม

• ลกปฏกรยาเมตาโบลซม – หยดการแบงเซลล• เซลลตาย

23

Approx. Doses to Kill

กโลเกรยคน สตว 0.005-0.01

แมลง 0.01 – 1แบคทเรย (ไมมสปอร) 0.5 - 10แบคทเรย (มสปอร) 10 - 50รา 2.5 – 6.0ยสต 4.65 - 20ไวรส 10 - 200

24

พยาธ (Parasites)

• Liver flukes : Opisthorchis viverrini ปลาน าจด 0.1 kGy กอยปลา ปลาสม• พยาธตวจดGnathostoma spinigerum ปลาน าจด 8 kGy สมฟก ปลารา• Paragonimus heterotremous ปน าจด ปเคม 0.1 kGy • Angiostrongylus cantonensis ปและหอย 2 kGy• Trichinella spiralis เนอหม 0.3 – 6.3 kGy (USA clearance 1 kGy)

• พยาธตดหม Taenia sodium เนอหม 6.5 kGy

ใน ปลา ป หอย หม

25

แมลง (Insects)

• Oriental Fruit fly : Bactrocera dorsalis

• Mango seed weevil : Sternochetus mangiferae• Codling moth : Cydia pomonella• Spider mite ไรแมงมม: Panonychus citri• มะขามหวาน : กลมของผเสอซงอยในอนดบ (order) Lepidoptera กลมของแมลงปกแขงทในอนดบ Coleoptera• ผเสอกลางคน (Moth)

• ดวงขาโต ดวงหนวดยาว ดวงผลไมแหง ดวงงวงมะขามหวาน • มอดฟนเลอย มอดยาสบ มอดแปง

26

ไวรส (Virus)

• Hepatitis A Virus D10 = 2 kGy

• Rotavirus SA11 D10 = 2.4 kGy

in shellfish : clams, oysters

27

การเปลยนแปลงทางเคมเมออาหารไดรบรงส

1. ทางตรง อเลกตรอนทแตกตวกระท าโดยตรง 2. ทางออม มปฏกรยากบโมเลกลของน าในอาหาร

28

การเปลยนแปลงทางเคม

• Ionization รงสถายเทพลงงานบางสวนใหโมเลกลตางๆ ท าใหเกดการแตกตวเปนโมเลกลทมประจไฟฟา H2 H2

+ + e

• Radiolysis น าในอาหารเกดปฏกรยาแตกตวเกดอนมลอสระ แลวท าปฏกรยากบโมเลกลทเปนองคประกอบของอาหารไดโมเลกล ทเลกลงหลายโมเลกล = Radiolytic Products

H2O OH + eaq + H +H2 +H2O2 + H3O+

29

ผลของรงสตอองคประกอบของอาหาร

1. คารโบไฮเครต เกด Oxidation, fragmentation

Oligosaccharide Monosaccharide

Polysaccharide Glucose, DextrinGlucose Gluconic acid, Arabinose

30


2. ไขมน

Oxidation peroxide, hydroperoxide

Cleavage ของ C-C bonds Alkane

31


3. โปรตนและกรดอะมโน

Oxidation SH group H2S

Deamination NH3 , aldehyde

Denaturation

32


4. ไวตามน

Vitamin C Dehydroascorbic acid

ไวตามนทไวตอรงส B1, E, A, K

ไวตามนททนตอรงส B2, Choline,Pantothenic acid, D

33

การวเคราะหคณภาพทางเคม

• Moisture content• pH• Total titratable acidity• Total soluble solids• Total sugar &reducing sugar• Starch content• Total Chlorophyll

34

การวเคราะหคณภาพทางกายภาพ

• Viscosity

• Specific gravity

• Water activity (aw)

• Softness / Hardness• Etc.

35

ผลของรงสตอคณภาพดานประสาทสมผส

• ส (Color)• กลน (Odor)• รสชาต (Taste)• เนอสมผส (Texture)• ลกษณะภายนอก (Appearance)

36

ขอจ ากดการใชรงสกบอาหาร

• ไมเหมาะกบอาหารบางชนด เชน นมและผลตภณฑ อาหารทมไขมนสง ผลไมบางชนด

• ส กลน และเนอสมผสอาจเปลยนแปลง

• ไมสามารถท าลายสารพษทมอยเดม

• อาจตองใชวธการอนรวมดวย เชนความเยนหรอ ความรอนรวม

• ตองเตรยมภาชนะบรรจทเหมาะสมทไมท าใหเกดการปนเปอนใหมหลงฉายรงส

37

การฉายรงสอาหารในประเทศไทย

• 2506 เรมการทดลองวจยการถนอมอาหารดวยรงส• 2513 มเครองฉายรงสแกมมา 30000 คร• 2516 ฉายรงสหอมหวใหญ 600 ตน ท าการทดสอบความปลอดภยของแหนมฉายรงส 5 ป• 2527 โครงการจดตงโรงงานฉายรงสอาหาร คลองหา ปทมธาน• 2529-2535 ทดลองวางตลาดเพอทดสอบการยอมรบของผบรโภคแหนมฉายรงส• 2529 ออกประกาศ กท. สาธารณสขฉบบท 103 อนดบท 14 ของโลก• 2532 เปดโรงงานฉายรงสอาหารฯ • 2549 ออกประกาศ กท. สาธารณสขฉบบท 297

38

การทดลองวจยอาหารฉายรงสของไทย• เนอสตวและผลตภณฑ : แหนม เนอไกแชแขง ไสกรอกหม ไสกรอกไก เนอหม เนอววบด โบรอคนา หมยอ• อาหารทะเลและผลตภณฑ : กงแชแขง ปลาหมกแชแขง ปลาทสด กงแหง ปลาทะเลแชแขง ปอด• ผลไมและผลตภณฑ : ยดอายการเกบ - มะมวง มะขามหวาน ล าไย เงาะ มะละกอ มงคด ทเรยน ก าจดแมลง – มะมวง ลนจ ล าไย เงาะ ฝรง มงคด สปปะรด สม• เครองเทศ สมนไพร อาหารแหง : พรกปน พรกไทย ชาสมนไพร ขาวสาร ถวเขยว แปง กะหล าปลผง กระเทยมผง หอมผง• อาหารหมก : ปลารา สมฟก ปลาจอม กงจอม กะป• พชผก พชหว : หอมหวใหญ กระเทยม หอมแดง มนฝรง ขง• ผลตภณฑอนๆ : ปอเปาะแชแขง เอนไซมโบรมเลน เหด ถงลสง อาหารสตว

39

การทดลองวางตลาดอาหารฉายรงส

• ทดสอบการยอมรบของผบรโภค• เผยแพรประชาสมพนธอาหารฉายรงสในตลาด ซเปอรมารเกต• ผบรโภคมอาหารสะอาด ปลอดภยใหเลอก

2526 หอมหวใหญฉายรงส

2528 ไกแชแขง กงแชแขง

2529 แหนมฉายรงส

2536 มะขามหวานฉายรงส

2548-2550 พรกปนฉายรงส พรกไทยฉายรงส ชาใบหมอนฉายรงส

40

เครองฉายรงสแกมมา

1.เครองฉายรงสขนาดเลกเพองานวจย2.เครองฉายรงสขนาดกลางวจยกงอตสาหกรรม3.เครองฉายรงสระดบอตสาหกรรม

41

– carrier type- Pneumatic conveying system- Cobalt-60 source 500,000 curies

เครองฉายรงสแกมมาของ สทน.Gamma Irradiator

42

การวดปรมาณรงสในผลตภณฑของโรงงานฉายรงส

• ผลตภณฑใหม : วดการกระจายของปรมาณรงส (Dose mapping)

• ผลตภณฑทเคยฉายรงสแลว : วดปรมาณรงสประจ าหลงการฉายรงส (routine dosimetry)

43

การวดการกระจายของปรมาณรงส (Dose mapping)

44

การวดการกระจายของปรมาณรงส (Dose mapping)

Max. Min.Co-60

บรรจภณฑอาหาร

อบรมการใช้ประโยชน์นิวเคลียร์ (nuclear...

Documents