العشرة, صالحالبجادي, ريهام2024-12-152024https://hdl.handle.net/20.500.14154/74175This study aimed to develop a nanocomposite film based on polyvinyl alcohol (PVA) polymer and nitro blue tetrazolium (NBT) dye as a measure of radiation dose. Films were produced using varying concentrations of (NBT) dye, ranging from 0.015 g to 0.3 g, to identify the optimal concentration for maximum dosimetric efficiency. The study focused on the effects of low doses of radiation commonly used in medical radiological diagnostics within a range of a few milligrays (mGy). The films were exposed to X-rays at low doses ranging from 20 to 100 mGy, and some were subjected to low doses of gamma rays emitted from three Cs-137 sources, with doses of 8, 25, 55, and 96 mGy. As the concentration of the NBT dye increased, the films displayed a more pronounced yellow tint. After exposure to radiation, the films turned a yellowish-brown color, which became more intense with higher doses. Furthermore, the PVA/NBT films showed good stability when stored in the dark for up to 30 days after exposure to radiation. The films underwent assessment by analyzing their UV-visible absorption spectra, which exhibited a peak at 376 nm. Subsequent exposure to X-rays resulted in a spectral shift to 384 nm. Additionally, the relative density of the red channel was examined using ImageJ software, which demonstrated a linear increase with increasing doses and NBT dye concentration. The preparation method was validated by XRF analysis, and the solubility of the NBT salt was excellent, with an R2 value of 0.9656. The sensitivity of the films was evaluated through XRD analysis, which indicated that structural rearrangements occurred at increasing radiation doses, particularly evident at high NBT concentrations. Moreover, SEM analysis supported this change as exposure to elevated radiation doses resulted in significant morphological alterations in PVA/NBT films, leading to shapes that resemble torn tree trunks with an increased concentration of NBT. The spectrocolorimetric study results showed that the different CIEL*a*b* coordinates, as well as the total color difference (〖∆E〗_ab^*) and color strength (K/S), were directly proportional to the intensity of the applied dose following the increase in the NBT concentration. Finally, the optimal concentration of NBT was determined based on the changes in color and chemical structure of the films following exposure to gamma and X-ray radiation. Overall, the PVA/NBT dosimeter could offer a promising and efficient alternative for the prompt and accurate detection of low gamma and X-ray doses in diagnostic radiology.تهدف هذه الدراسة إلى تطوير فيلم مركب نانوي يعتمد على بوليمر كحول البولي فينيل (PVA) وصبغة التترازوليوم الأزرق (NBT) كمقياس للجرعة الإشعاعية. تم إنتاج الأفلام باستخدام تراكيز مختلفة من صبغة (NBT)، تتراوح من 0.015 جم إلى 0.3 جم، لتحديد التركيز الأمثل لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة في قياس الجرعات. ركزت الدراسة على آثار الجرعات المنخفضة من الإشعاع المستخدمة عادة في التشخيص الإشعاعي الطبي ضمن نطاق بضعة ملي جراي (mGy). تم تعريض الأفلام للأشعة السينية بجرعات منخفضة تتراوح بين 20 إلى 100 مللي جراي، كما تم تعريض بعضها لجرعات منخفضة من أشعة جاما المنبعثة من ثلاثة مصادر Cs-137، بجرعات 8، 25، 55، و96 مللي جراي. ومع زيادة تركيز صبغة NBT، أظهرت الأفلام صبغة صفراء أكثر وضوحًا. وبعد التعرض للإشعاع، تحول لون الأفلام إلى اللون البني المصفر، والذي يصبح أكثر كثافة مع الجرعات العالية. علاوة على ذلك، أظهرت أفلام PVA/NBT ثباتًا جيدًا عند تخزينها في الظلام لمدة تصل إلى 30 يومًا بعد التعرض للإشعاع. خضعت الأفلام للتقييم من خلال تحليل أطياف الامتصاص المرئية فوق البنفسجية، والتي أظهرت ذروة عند 376 نانومتر. أدى التعرض للأشعة السينية إلى تحول طيفي إلى 384 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، تم فحص الكثافة النسبية للقناة الحمراء باستخدام برنامج ImageJ، الذي أظهر زيادة خطية مع زيادة الجرعات وتركيز صبغ NBT. تم التحقق من صحة طريقة التحضير من خلال تحليل XRF، وكانت قابلية ذوبان ملح NBT ممتازة، حيث بلغت R2 قيمة ٠،٩٦٥٦. تم تقييم حساسية الأفلام من خلال تحليل XRD، الذي أشار إلى أن إعادة الترتيب الهيكلي حدثت عند زيادة جرعات الإشعاع، وخاصة عند التركيزات العالية من NBT. علاوة على ذلك، دعم تحليل SEM هذا التغيير حيث أدى التعرض لجرعات إشعاعية مرتفعة إلى تغيرات شكلية كبيرة في أفلام PVA/NBT، مما أدى إلى أشكال تشبه جذوع الأشجار الممزقة مع زيادة تركيز NBT. أظهرت نتائج دراسة القياس اللوني الطيفي أن إحداثيات CIEL*a*b* المختلفة، بالإضافة إلى إجمالي فرق اللون (〖∆E〗_ab^*) وقوة اللون (K/S)، كانت متناسبة طرديًا مع شدة الجرعة المطبقة تابعةً للزيادة في تركيز NBT. أخيرًا، تم تحديد التركيز الأمثل لــــــ NBT بناءً على التغيرات في اللون والتركيب الكيميائي للأفلام بعد التعرض لأشعة جاما والأشعة السينية. بشكل عام، يمكن أن يوفر مقياس الجرعات PVA/NBT بديلاً واعداً وفعالاً للكشف السريع والدقيق عن جرعات أشعة غاما والأشعة السينية المنخفضة في الأشعة التشخيصية.103enFilm dosimeterCIELab SystemImageJ softwareRadiationX-rayGamma-raySEMXRDThesis