Radioactieve straling meten kan ook met je smartphone

SCK in Mol ontwikkelt techniek om na nucleair incident individuele dosissen te registreren

De smartphone in je zak kan heel belangrijk zijn als je wordt blootgesteld aan een hoge dosis ioniserende straling. De piepkleine weerstandjes die in elke smartphone zitten, registreren de dosis straling namelijk even goed als een dosimeter, een apparaat dat blootstelling aan radioactieve straling meet. Door die weerstanden uit te lezen, kunnen onderzoekers de individueel opgelopen stralingsdosis exact vaststellen. Dat wijst een grootschalig onderzoek van het nucleaire onderzoekscentrum SCK in Mol uit.

“Het is van groot belang om bij blootstelling aan hoge dosissen radioactiviteit meteen medische hulp te bieden”, beklemtoont Olivier Van Hoey (33), dosimetrieexpert bij het SCK. En daar kan je smartphone bij helpen zo blijkt, want in het elektronische circuit van je gsm zitten steevast tien tot twintig weerstanden. Die bevatten aluminiumoxide, hetzelfde materiaal als sommige professionele dosimeters die ioniserende straling meten.

“Wanneer we aan ioniserende straling worden blootgesteld en onze smartphone op zak hebben, absorberen die weerstanden in onze smartphone een deel van de stralingsenergie. In ons lab kunnen we nu perfect meten hoeveel”, legt Olivier Van Hoey uit. “Spijtig genoeg sneuvelt je smartphone daarbij wel.”

Boliviaanse bus

Het onderzoek ging niet over een nacht ijs. Tijdens een grootschalig experiment bootste het SCK CEN samen met internationale partners zelfs een radiologisch incident na. Dat deed zich voor in 2002 in de Boliviaanse stad Cochabamba.

“In Bolivia waren passagiers van een bus onbewust urenlang bestraald geraakt toen er een fel stralende iridiumbron, die normaal wordt gebruikt voor het onderzoek van pijpleidingen, aan boord was meegenomen. Wij bouwden in een militaire basis dat incident na. We stelden er een lijnbus op, omgeven door een aarden wal ter beveiliging van de omgeving en plaatsten daarin poppen van menselijke torso’s van mannen, vrouwen en kinderen, waarop we smartphones kleefden. Na een urenlange bestraling lazen we de weerstanden van die gsm’s uit, om zo de nauwkeurigheid van die veelbelovende techniek te testen.”

Uit die tests bleek dat de techniek om de weerstanden van de smartphones op te meten uiterst nauwkeurig is. En dat is nodig om de juiste medische verzorging bij dit soort incidenten te kunnen toedienen. “Medische verzorging is nodig bij dosissen van 1.000 milligray en hoger. Met deze techniek kunnen we met grootste nauwkeurigheid dosissen meten die tot tien keer lager liggen”, zegt Olivier Van Hoey.

Nadien volgden nog meer testen. In totaal lazen de onderzoekers meer dan 1.500 weerstanden van gsm’s uit.

Stralingsdosis in elk orgaan

De onderzoekers stelden hun experiment zo op dat ze beperkingen van de techniek konden identificeren en wegwerken. Olivier Van Hoey verduidelijkt: “Met de smartphones hebben we maar één meetpunt voor het volledige lichaam. Daardoor hebben we niet onmiddellijk informatie over de dosis in de afzonderlijke organen, die elk een andere dosis oplopen. Hoe beide zich tot elkaar verhouden, hangt af van hoe je je smartphone draagt en hoe je staat of beweegt. Zit je smartphone in je linker- of rechterbroekzak? Sta je met je rug naar de stralingsbron gekeerd? Vanuit welke hoek komt de straling? Loodrecht of schuin?”

Om dat uit te klaren, bestraalden de onderzoekers van SCK nog meer anatomische torso’s. Die droegen smartphones op verschillende posities en staken inwendig vol met professionele dosimeters.

Van Hoey: “De vraag was: welke dosis meten we in de weerstanden van smartphones? En welke dosis gaven de professionele dosimeters in de organen aan? Zo konden we bepalen hoe de dosis in de weerstanden kan omgerekend worden naar de dosis in de organen.”

Vervolgonderzoek

SCK wil het onderzoek nog een staart geven. “Want bij een ongeval met een radioactieve bron moet er een hele logistiek op gang komen”, schetst Van Hoey. “Dat is een race tegen de klok: smartphones verzamelen, demonteren, de weerstanden uitlezen, ... Hoe langer de resultaten op zich laten wachten, hoe zwakker het signaal in de weerstanden is. Idealiter wordt er meteen na het incident gemeten, maar dat is praktisch een onhaalbare kaart. Ons vervolgonderzoek moet daarom uitwijzen met welke snelheid het signaal afneemt en hoe factoren als temperatuur dat proces beïnvloeden.”

Olivier Van Hoey

Dosimetrie-expert

“Wanneer we aan ioniserende straling worden blootgesteld en onze smartphone op zak hebben, absorberen die weerstanden in onze telefoon een deel van de stralingsenergie.”

Bij SCK zijn ze ervan overtuigd dat deze techniek de sector in staat zal stellen om bij incidenten de opgelopen stralingsdosis snel en nauwkeurig te kunnen bepalen. “Misschien wordt de techniek wel onderdeel van de noodplanning. Wij zijn er in elk geval klaar voor om deze tests uit te voeren.”

De onderzoekspartners streven ook naar een digitale databank om de dosis in de weerstanden snel te kunnen omrekenen naar een dosis per orgaan.

JOREN DE WEERDT FOTO SCK-dosimetrieexpert Olivier Van Hoey bij een menselijke torso die voor het onderzoek is behangen met smartphones.

FOTO RR In Salzburg deed men een reconstructie van een radiologisch incident dat zich voordeed in Bolivia op een bus.