日前，日本正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水引起全网热议。泄露出的放射性物质在温带季风与日本暖流的共同作用下不断向外扩散，放射性物质可能对周边及其它地区的水产品与农产品造成影响。
人体组织在受到电离辐射后会产生大量自由基，自由基会对蛋白质、脂质和DNA等生物分子造成损伤，同时也会产生氧化应激，最终导致生物细胞的破坏和引起各种疾病。当人体组织受到的辐射剂量超过1.5 Gy时，就可能引起相应的生物效益，导致放射性疾病综合征。
作为预防，有必要对采取相应的措施来检测日本进口产品的辐射水平，那么该怎么做呢？针对这个问题，国仪量子提出了一种可行的检测方案——基于丙氨酸的EPR辐照剂量检测。
基于丙氨酸的EPR辐照剂量检测方案
电子顺磁共振技术（Electron Paramagnetic Resonance, EPR）可检测电离辐射诱导产生的自由基。作为一种成熟的辐射剂量测定技术，可在较短时间内（≤10 min）得到吸收完成生物样品的剂量测量与重建，且具备制样简单、测试过程不破坏剂量信息、测试速度较快、可选样本范围大、辐照信息留存长、测量范围宽等特点。
检测方案中使用的国仪量子电子顺磁共振谱仪
电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance， EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的组成、结构以 及动力学等信息的谱学方法，能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。
当含有未成对电子的物质置于静磁场中时，如果对样品施加一定频率的电磁波信号，会观测到物质对电磁波能量的发 射或者吸收。通过对电磁波信号的变化规律进行分析，可以简析出电子以及其周围环境的特性，从而可以进行物质结构的 分析以及其他应用。
含有未成对电子的物质分布广泛，如孤立单原子、导体、磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、 缺陷材料、生物自由基、金属蛋白等；许多物质本身不含有未成对电子，在受到光激发后会产生未成对电子。因此电子顺 磁共振技术广泛应用于物理、化学、生物、材料、工业等领域。
EPR100
EPR-200Plus
与此同时，在20世纪80年代初，国际原子能机构（IAEA）选择丙氨酸用于高剂量辐照的剂量计，并将丙氨酸-EPR测量系统作为标准化方案（ISO/ASTM 51607）。原因是丙氨酸具备信号衰减随时间变化不明显、在辐照前后无需热处理或化学处理、测试不会对样品信号产生影响等特性。
我们知道电离辐射可在许多形式的物质中产生自由基，而丙氨酸形成的自由基产生的EPR信号是剂量依赖的，这种丙氨酸自由基产生的EPR信号是剂量依赖的，且不受剂量率、辐照类型影响。
L-丙氨酸和D -丙氨酸的分子结构。L异构体比D异构体有更高的ESR信号
使用压制工艺将多晶L-α-丙氨酸粉末压制成片状，作为丙氨酸固体剂量计
辐照丙氨酸剂量计的EPR谱线包括一个振幅较大的中心线和强度较小的四根边线组成。
中心碳原子上的未配对电子使自由基具有顺磁性质，并产生EPR谱的中心线，如上图所示。相邻的线是由于未配对的电子与四个氢原子发生超精细相互作用。
在剂量学中，如果在所有EPR测量中调制场参数和微波功率保持不变，则谱图中心线振幅h可直接与剂量相关联。
对于给定的剂量间隔，h随剂量的变化呈线性关系，拟合方程为Y=0.01615X+0.07816(r=0.9998)。
由此说明，丙氨酸-EPR剂量测量系统可以提供一种快速可靠的辐射吸收剂量测量方法。 这种测量方法依赖于丙氨酸晶体受电离辐射后产生的稳定自由基，不会破坏样品，并且在避光防潮的条件下丙氨酸剂量计能反复测量。
