Analytical Characteristics of Electron Spin Resonance for Identifying Irradiated Ramen Soup with Radiation Sources

The identification characteristics of irradiated commercial Ramen soup were investigated depending on radiation sources and doses by electron spin resonance (ESR) spectroscopy. Two commercial powder soups (RS-1, RS-2) were irradiated at 0 to 20 kGy under ambient conditions by both a Co-60 gamma irradiator and an electron beam (EB) accelerator, respectively. Crystalline sugar-induced multi-component signals with g-values of 2.010/2.011, 2.006, 2.002 and 1.999 were detected in the irradiated Ramen soup (RS-1, RS-2), whereas $Mn^{2+}$ signals were observed in non-irradiated samples, thereby distinguishing each other. Under the same analytical conditions, the intensity of ESR signals was higher in EB-irradiated samples than the gamma-irradiated ones. Determination coefficients ($R^2$) between irradiation doses and corresponding ESR responses were above 0.9665 in all the samples, and the magnetic field of specified g-value remained constant. The predominant ESR signals of $g_2$ (2.010-2.011) and $g_3$ (2.002) increased with corresponding doses of irradiation ($R^2$= 0.9750-0.9981).

방사선 조사된 라면수프의 조사선원에 따른 전자스핀공명 분석특성

시판 분말 라면수프(RS-1, RS-2)에 대하여 방사선 조사선원(감마선, 전자선, 0-20 kGy)에 따른 ESR 분석특성을 연구한 결과, 수프에 함유된 결정형 당이 방사선 에너지에 의해 free radical을 생성하는 것으로 나타났다. 즉, 방사선 처리되지 않은 2종의 라면수프에서는 $Mn^{2+}$ radical이 나타났으나, 조사시료의 ESR spectra는 RS-1에서 g = 2.011, 2.006, 2.002 및 1.999, RS-2에서 g = 2.010, 2.006, 2.002 및 1.999의 4개의 peak를 가진 multi-component signal이 각각 확인되어 조사여부의 판별이 가능하였다. 또한 감마선 및 전자선과 조사선량에 따른 ESR intensity를 비교한 결과, 동일 측정조건에서는 모든 선량에서 전자선 조사시료가 감마선 조사시료보다 높은 강도를 나타내었다. 라면수프의 방사선 조사선량과 ESR intensity 간의 R2는 0.9665 이상을 보이면서 각 signal의 intensity는 조사선량이 증가함에 따라 일정한 비율로 증가하였으며, g-value가 나타나는 자장영역은 일정하였다. 이들 중 강도가 큰 $g_2$(2.010-2.011)와 $g_3$(2.002)의 signal 증가는 조사선량과 높은 선형적 상관을 나타내었다($R^2$= 0.9750-0.9981).