Umjetni radionuklid stroncij-90 i prirodni radij-226 karakteristični su pokazatelji razine kontaminacije okoliša prirodnom i umjetnom radioaktivnošću kao i indikatori promjena radiološkog stanja okoliša. Naime, oba radionuklida su zemnoalkalijski metali te zbog homologije s makronutrijentom kalcijem, mogu dospjeti u ljudski organizam gdje se najčešće ugrađuju u kosti (i zube), trajno oštećujući okolno tkivo i za posljedicu mogu izazvati rak ili leukemiju. Stoga je praćenje njihove prisutnosti u okolišu sastavni dio radiološkog monitoringa.

''Metoda koju smo razvili omogućava znatno brže određivanje u usporedbi s konvencionalnim radiometrijskim metodama uz istu razinu točnosti, preciznosti i granica detekcije. Osim toga, financijski je pristupačnija širem krugu korisnika, za razliku od metoda gdje se koriste spektrometri masa visoke razlučivosti koji su daleko skuplji i uglavnom nedostupni širem krugu zainteresiranih korisnika. Dodatno, razvijena metoda otvara mogućnost korištenja u svim laboratorijima koji raspolažu ovim instrumentom, a ne samo specijaliziranima za analizu radionuklida. Također, prema dostupnim informacijama, ovo je ujedno i prvi put da su rezultati analize radionuklida Sr-90 i Ra-226 primjenom tehnike ICP-QQQ neovisno potvrđeni'', objašnjava dr. sc. Ivana Coha.

Naime, tradicionalne metode za detekciju ovih radionuklida temeljile su se na radiometrijskim tehnikama, koje su, iako učinkovite, imale ograničenja u brzini i preciznosti. Ključne prednosti ove tehnike masene spektrometrije u usporedbi s radiometrijskim metodama uključuju smanjeno vrijeme analize, povećani protok uzoraka i smanjenu veličinu uzorka, što doprinosi brzini i preciznosti analize. To je ključno u ekološkom nadzoru i istraživanju, gdje je detekcija čak i tragova radioaktivnog materijala vitalna za sigurnost i poštivanje propisa.

Metodu su razvili istraživači iz Laboratorija za radioekologiju u suradnji s Laboratorijem za anorgansku geokemiju okoliša i kemodinamiku nanočestica IRB-a, te kolegama s Instituta Jožef Štefan, a u sklopu poslijedoktoskog usavršavanja dr. sc. Ivane Coha.

Nova metoda razvijena je primjenom tehnike spektrometrije masa uz trostruki kvadrupol s induktivno spregnutom plazmom (ICP-QQQ, Agilent 8900), kapitalnog instrumenta čija je nabava financirana u sklopu projekta O-ZIP. To je vrsta tandemskog masenog spektrometra koji se koristi za analizu elementnog sastava različitih vrsta uzoraka. Riječ je o sofisticiranom i tehnološki naprednom instrumentu koji uzorke zagrijava do vrlo visokih temperatura, razlaže ih na nabijene čestice, a zatim koristi niz filtera kako bi točno utvrdio koje su elementi prisutni u uzorku. Neophodna je u različitim istraživanjima okoliša, gdje je važno precizno utvrditi koji su elementi prisutni u uzorcima tla ili vode, ili u medicini i farmakologiji, gdje je razumijevanje tragova elemenata ključno zbog njihovog potencijalno štetnog utjecaja na zdravlje i okoliš.

Instrument je pristupačniji u usporedbi s visokorezolucijskim masenim spektrometrima s reakcijskim ćelijama, koji su tradicionalno korišteni za ovakve analize, što novu metodu čini izvedivijom za širi raspon laboratorija.

Učinkovitost metode potvrđena je na međunarodnoj razini sudjelovanjem u međunarodnom programu usporedbe IAEA-TERC-2023-01/02 World Wide Open & ALMERA Proficiency Test u organizaciji Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA) (Slike 1), a u kojem je sudjelovalo oko 450 laboratorija diljem svijeta.

Slika 1. Rezultati analize 90Sr i 226Ra u uzorcima vode u IAEA-TERC-2023-01/02 međunarodnom programu usporedbe

''Razvijena metoda označava značajan napredak u polju analize radionuklida, otvarajući nove mogućnosti za njihovo brže i preciznije određivanje u različitim vrstama uzoraka, posebno kada je teško prikupiti dovoljnu količinu uzorka za analizu radiometrijskim metodama ili je potrebno analizirati veliki broj uzoraka u kratkom vremenu. Daljnja istraživanja usmjerit ćemo na korištenje tehnike za karakterizaciju dekomisijskog materijala iz nuklearnih elektrana, za čime postoji potreba u sve više europskih zemalja, ali i na praćenje stanja okoliša oko nuklearnih postrojenja ili skladišta radioaktivnog otpada'', zaključuju znanstvenici.