Вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в мышечной ткани

 

ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ТЕРМОЛЮМИНЕС:ЦЕНТНОЙ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В НЫИЕЧНОЙ ТКАНИ, содержащее по .рошкорбразный термолюминофорфторид лития, о сличающееся тем, что, с целью расширения областипроведения дозиметрических измерений , их упрощения и увеличения точности , оно дополнительно содержит порошкообразный бис (триэтилакмоний) додекагидрододекаборан при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Порошкообразный термолюминофор фторид лития71-75 Порошкообразныйj бис (триэтиламмо-s НИИ)- додекагидрододекаборан25-29 J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЭЗВВЮП °

РЕСПУБЛИК

3УП 0 01 Т 1/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25-29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3499804/18-25 ..(22) 01.09.82 (46 ) 07.01.84 ° Бюл.91 ,(72) Л.З.. Калмыков, T.Ã. Кандель и Р.A. Свицын (71) Харьковский научно-исследова-. тельский институт медицинской радиологии (! 3) 621,387.464(088.8) (55 ) 1.: Кабакчи А.M., Лаврентовйч Я.И.,,Пеньковский В.В. Химнческая дозиметрия ионизирующих излучений. Киев, Изд-во AH УССР, 1963, с.74-76.

2. P .Christtnsen In. Intercompa. rison Procedures in the Dosimetry

of Photon Radiation ТесЬмса1 reports series М 182 IAEA .Vienna 1978 р.109-221.

3, Авторское свидетельство СССР

9843560, кл. 0- 01 Т 1/11, 1980 прототип). (54)(57) ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ТЕРИОЛЮИИНЕС-:

ЦЕНТНОИ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МЬВЖЧНОй ТКАНИ, содержащее порошкообразный термолюминофорфторид лития, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области ° проведения дозиметрических измерений, их упрощения и увеличения точности, оно дополнительно содержит порашкообразный бис (триэтиламмоний}додекагидрододекаборан при следующиХ соотношениях компонентов, мас.%

Порошкообразный термолюминофорфторид лития 71-75

Порошкообразный бис (триэтиламмо- е ний) - додекагндрододекаборан

1065796

Изобретение относится к измерению ионизирующих излучений, точнее к веществам, используемым в качестве детекторов для измерения поглощенных доз

Иышечноэквивалентное вещество необходимо для непосредственного измерения доз, поглощенных мягкими тканями организма (маацы, внутренние органы, кровь), при лучевой терапии и диагностике больных, в радиационной гигиене, при экспериментальном облучении животных и др, Известно вещество, используемое для дозиметрии ионизирующих излучений, которое представляет собой

5 ° 10 М водный раствор метилоранжаа в 0,01. М азотной кислоте. Поглощенная дозиметрическим раствором метилоранжа доза, измеренная по уменьшению его оптической плотности, рав- 20 на поглощенной дозе в мышечной ткани (13 .

Недостатки веществ .обусловленных их жидким агрегатным состоянием, достаточно большим объемом детекто- 25 ра (несколько кубических сантиметров и более), необходимостью применения сосудов для раствора, что искажает его .дозиметрические характеристики. - 30

Известно также применение порошкообраз ного термолюми нофорабора та лития, активнрованного марганцемй. В Oz (Ли, . в качестве вещества для изготовления дозиметрических детекторов. 35

При концентрации активатора (Ин) около 0,2 масЪ это вещество мышечноэквивалентно. Поэтому доза, измеренная по величине термолюминесценции определенной порции порошкаЬ1g В4(Р) 40 40 равна дозе, поглощенной в мышечной ткани (2 (.

60-70

30»49) Недостатками этого дозиметричес- кого вещества являются невысокая чувствительность к излучению, влияние влажности и температуры окружающей среды на величину термолюминесценции, что обуславливает нестабильность. показаний, а также необходимость при изготовлении из вещества детекто-50 ров в виде таблеток, дисков и лент использовать инертйые добавки, которые изменяют дозиметрические свойства вещества.

Известно вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в мышечной ткани представ ляющее собой порошкообразную смесь термолюиинофорфторида лития(Ь F) и 60 карбоната лития(Й С О) при следующих соотношениях компонентов, мас.В:

Термолюминофорфторид лития

Карбонат лития

Детекторы для измерения доз излучения иэ известного вещества представляют собой порции порошка с определенной массой, располагаемые в yr лублениях или на поверхности фантома для облучения 3}.

Недостатком известного вещества является то, что он может быть использован только в порошкообразном виде и не пригоден для изготовления других типов детеИторов (таблеток, дисков и др. ) . Этб ограничивает область проведения дозиметрических измерений, увеличивает время, затрачиваемое на их проведение, и может служить источником дополнительных погрешностей.

Цель изобретения - расширение области. проведения дозиметрических измерений, их упрощение и увеличение точности.

Поставленная цель достигается тем, что вещество, содержащее порошкообразный термолюмийофорфторид лития (1)дополнительно содержит порошкообразный бис (триэтиламмоний) -додекагидрододекаборан при следующих соотношениях компонентов. мас.Ъз

Порошкообразный термолюминофор фторид лития 71-75

Порошкообраэный бис (триэтиламмоний) додекагидрододекаборан 25-29

Для достижения указанной цели необходимо создание вещества, которре может быть спрессовано из порошка в таблетки. Это позволяет.испольэовать для дозиметрических измерений детекторы иэ предлагаемого вещества как в виде порошка, так и в виде таблеток. В отличие от порошкообраЗных детекторов, которые при измерениях доз располагают в углублениях или на поверхности горизонтального фантома, таблетированнные детекторы можно помещать на вертикальных, наклонных и других поверхностях,, а также в воздухе. Это расширяет область проведения дозиметрических измерений. Использование таблетиро-. ванных детекторов исключает необходимость взвешивания вещества до облучения и после него при приготовлении образцов для измерения термолюминесценции. Это упрощает процесс измерения доз, сокращает его продолжительность и исключает дополни. тельные погрешности.

Бис, (триэтиламмоний} додекагидрододекаборан не является термолюми-. нофором, поэтому не дает мешающего сигнала термолюминесценции, Он устойчив при хранении и нагревании, легко иэмельчается.

Для приготовления предлагаемого вещества порошки компонентов раэме- 1065796

15

Составитель В. Рахманов

Редактор A. Курах Техред T.Èàòî÷êà Корректор Ю. Макаренко

1 Ф

Заказ 11037/47 Тираж 716 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений я открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5! Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ром частиц < 100 мкм непрерывно перемешивают в течение 1-2 ч. Для по. лучения таблетированных детекторов диаметром 5-10 мм навески порошка ,(по 10-50 мг) прессуют в прессформах при давлении 10-20 ИПа.

Пример 1. Расчетные данные для оценки дозиметрической эквива» лентности относительно мьыечной ткани предлагаемого вещества следующего состава,В:

ЫР 71-(ИН(С НеЧЯН126»2 29 (1 состав) Lie 75 (МН(СгНДз1 Й» 8» 25 (11 состав) Величина A (фиг.1) равна отношению массовых коэффициентов поглощения энергии исследуемой среды к мышечной ткани. Показателем дозиметрической эквивалентности сред является постоянство A при различных энергиях фотонов E. Кривые 1 и 2 соответству.ют Предлагаемому веществу с составами Х и Ii соответственно, кривая

3 - веществу — прототипу со следующим 5 составом:Ь» Е 65,lji < 003 35. Из фиг.1 следует, что массовые коэффициенты поглощения энергии предлагаемого . вещества отличаются от таковых для мышечной ткани не более чем на.8% в широком диапазоне энергий 1,6200 ФДж.,Следовательно, при этих энергиях предлагаемое вещество до.зиметрически эквивалентно мышечной ткани. Указанный диапазон энергий у предлагаемого вещества значительно шире, чем у прототипа.

П ри ме р 2. Приготавливают табле тироваяяые детекторы следующего состава:L;F73,(НН(С н,Я, Н, Ь, 2t

Для этого готовят навески по 40 мг порошка. Каждую навеску помещают в прессформу диаметром 7,0 мм и яа гидравлическом прессе накладывают давление 14,7 МПа. Полученную

:таблетку извлекают из прессформы. 45

Таблетироваяяые детекторы имеют массу 37,5 0,2 мг, толщину 0,63+0,01 мм, механическую прочность 1 кг, достаточную для проведения фантомных из» мерений. 50

Спрессованные таблетки, изготов- . ленные таким образом, используют дпя изучения распределения доз рент,геновского излучения по глубине мышечно-эквивалентного фантома.

С этой целью их располагают íà поверхности, глубине 2 и 5 см твердого цилиндрического фантома (диаметр

13 высота 7 см). Фантом располагают под углом 45О относительно тубуса рентгеновского аппарата РУМ-11 и облучают при Е =13 ФДж и экспозиционной дозе íа поверхности фантома 0,103 Кл/кг. После облучения таблетки извлекают из фантома и измеряют их те молюминесценцию.

Благодаря мааечной эквивалентности таблеток отпадает необходимость дополнительных измерений или расчетов спектрального состава излучения в точках измерения дозы. Поглощенная доза, рассчитанная по калибровочному уравнению, составляла

4,31; 3,27; 2,13 Гр на поверхности, глубине 2 и 5 см соответственно.

Используемый для дозиметрии мягких тканей термолюминофорфтористый литий И F.(базовый объект обладает существенной зависимостью показаний пря энергиях фотонов 16 ФДж. В то же время предлагаемое вещество дози" метрячески эквивалентно мышечной ткани в широком диапазоне энергий фотонов 1,6-200 ФДж. Для нахождения поправки в измеренную с помощьюЬ»Р дозу необходимо экспериментальяыи или расчетным путем определить энергию излучения в точке измерения дозы. Предлагаемое вещество исключает эти дополнительные работы и позволяет проводить непосредственные измерения поглощенных доз в мышечной и других мягких тканях организма практически во всем диапазоне энергий фотонного излучения, применяемого в медицине и биологии. Это упрощает дозиметрическяе измерения ,и исключает дополнительные погрешности

Детекторы из предлагаемого вещества могут. быть приготовлены как в виде порошка, так и в виде спрессованных таблеток. Оня автономны при облучении и измерении, имеют малую массу и объем причем возможно одновременное использование большого числа детекторов. Диапазон измеряебйх доэ составляет 0,5-10 Гр.