Вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в жировой ткани

 

ВЕЩЕСТВО ДЛЯТЕРМОЛЮМЙНЕСЦЕНТНОЙ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ, содержащее порошкообразный термолкминофор борат ЛИТИЯ, активированный марганцем, ,

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 01) sag 6 01 Т 1/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3538380/18-25 (22) 14.01.83 (46) 23.08.84. Бюл.931 (72) Л.З.Калмыков и Т.Г.Кандель (71) Харьковский научно-исследова". тельский институт медицинской радио логии (53) 621.387.464(088.8) (56) 1 ° Франк М. и др. Твердотельная дозиметрия ионизирующего излучения.

M., Атомиздат, 1973, с. 12-72 °

2. Christenres P. The properties of Li В О (Мп) . In Intercomparfson Procedures in the Dosimetry.

of Photon Касйай1оп". Tech6ieag Reportes Series, No 182. IAEA, Vienna.

1978, р. 109 (прототип) . (54)(57) ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ТЕРИОЛЮИИНЕСЦЕНТНОЙ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ, содержащее цорошкообразный термолюминофор борат лития, активированный марганцем, 1.з2В, О (0;03% Mn) О т л и ч а ю» щ е е с я тем, что, с целью упрощения дозиметрических измерений и увеличения их точности, оно дополнительно содержит порошкообразный биствиэтиламмоний додекагидрододека:— боран (NH (С Н <)> )> Н „В„при следующих соотношениях компойЬнтов, мас.%:

Порошкообразный термолюминофор

И В40 (0,03 Mn), 48-52

Порошкообразный

)NH(CyH )Д- Н гВ1г 48-52

110969

Изобретение относится к измерению ионизирующих излучений, точнее к веществам, используемым в качестве детекторов для измерения поглощенных доз. 5

Широко используются различные вещества для термолюминесцентных детекторов, используемые для измерения поглощенных доз,,в том числе в лучевой терапии «1j, Вещество, дозйметрически эквивалентное жировой ткани, необходимо для непосредственного измерения доз, поглощенных в этом виде тканями организма, при лучевой терапии и диагностике больных, в радиационной гигиене, при экспериментальном облучении животных и др.

В настоящее время неизвестно вещество для непосредственных измерений поглощенных в жировой ткани доз ионизирующих излучений, которое обладает дозиметрйческой эквивалентностью жировой ткани. Поэтому невозможны непосредственные, т.е. без дополнительного определения и учета поправок на нетканеэквивалентность детектора, измерения поглощенных доз в жировой ткани.

Наиболее близким по своей технической сущности является вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в жировой ткани, содержащее порошкообразный .термолюминофор борат лития, активированный

35 марганцем - L 1Z Bgj 0> (0, 03 Nn)

Это вещество используется для дозиметрии в мягких тканях организма (23.

Детекторами при измерениях доз в мягких тканях являются определенные порции порошка термолюминофора

Ц2 В О (М) .

Недостатками прототипа являются отсутствие у него дозиметрической эквивалентности жировой ткани и обусловленные этим иные по сравнению с жировой тканью количественные закономерности взаимодействия с AoTQHным излучением.

Для устранения погрешностей"измере-:. ния, вызванных указанными недостатками, вводят поправку в значение измеренной термолюминофором Ь12В О (Мп) дозы. Расчет такой поправки связан с необходимостью экспериментального

5г или расчетного определения энергии излучения -в точке измерения дозы.

Это значительно усложняет процесс измерения и не позволяет использовать

Массовые коэффициенты поглощения фотонного, излучения — )и.сн /g â€, которые определяют дозиметрическую эквивалентность двух сред, у предлагаемого вещества и жировой ткани в диапазоне 10 кэВ- 10 МэВ отличаются не более, чем на 8 . Следовательно, предлагаемое вещество дозиметрически эквивалентно жировой ткани в широком диапазоне энергий, и оно пригодно для непосредственных измерений поглощенных в этой ткани организма доз.

Пример 1.Приведены расчетные: данные для определения дозиметрической эквивалентности относительно жировой ткани предлагаемого вещества такого состава, .:

Li В 0,(0,03% Мп) S2 ($ состав)

48 (БН/С2 Н5 З Н1 "12

1 2 термолюминофор Ь1 8<0 (Mn) для непосредственного (без пересчетов) измерения поглощенных жировой тканью доз.

Цель изобретения — упрощение дозиметрических измерений и повышение их точности (это требует создания дозиметрического вещества, эквивалентного жировой ткани).

Поставленная цель достигается тем, что вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в жировой ткани, содержащее порошкообразный термолюминофор борат лития, активированный марганцем, Li>8 0 (0,03X Nn), дополнительно содержит порошкообразный бистриэтиламмоний додекагидрододекаборан

fNH(C H ) ) 2 Нц Вц при следующих соотношениях компонентов, мас. :

Порошкообразный термолюминоФор

LiZ8 0g(0,03 мп)

48-52

Порошкообразный

«ИН(С Н )Д2 Н 2 В 2 48-52

Бистриэтиламмоний додекагидрододекаборан не является термолюминофором, поэтому не дает мешающего сигнала термолюминисценций. Он устойчив при хранении и нагревании, легко измельчается. Для приготовления вещества тщательно смешивают по1рошки компонентов, причем используют тонкодисперсную (размер частиц компонентов с 5 мкм) смесь.

11096

48 (П состав)

3 т. В О (0,03% Ип) / "5/33 "

Li By0p(0,03% Mn) 50 (П! состав)

f NH/C Hg/3) Н, В12 50

В таблице приведены отношения для предлагаемого вещества и веществапрототипа. (сопоставление массовых коэффициентов поглощения энергии предложенным веществом и жировой тканью ).

Показателем дозиметрической экви15 валентности двух сред является постоянство этого отношения при различных энергиях фотонов и близость его к 1.

Из таблицы следует, что различия значений - (р для прототипа и жировой ткани доходят до 50%, в то время как у предлагаемого вещества (составы $-Ш) эти различия не превьппают

8%. Следовательно, предлагаемое вещество дозиметрически эквивалентно жировой ткани в широком диапазоне энергий (10 кэВ"10 МэВ), используемых в радиационной медицине и биологии.

25

Пример 2. Приготовлено предЗО лагаемое вещество с составом Ш путем смещения в течение 1 ч равных количеств компонентов и растирания полученной смеси в фарфоровой ступке до пудры. Для нахождения зависимости сигнала термолюминесценции от дозы излучения облучали в условиях электронного равновесия порции по 15-40 мг предлагаемого вещества в диапазоне доз 1-10 г. При этом вещество располагали в углублении (d 7 мм.

h 2 мм) на поверхности цилинпрической кюветы (й 40 мм, }1 13 мм), изготовленной из материала, дозиметричес.ки эквивалентного жировой ткани. До- 45 зу на поверхности кюветы определяли по показаниям ионизационного дозиметра. Для измерения термолюминесцекции изготовили образцы п, 15 мг облученного порошка, который располагали на подложках (d 9 мм) из алюминиевой фольги. Измерение образцов проводили по поковому методу на установке с подключенным прибором для записи кривых термолюминесценции. На основании полученных экспериментальных данных установлена линейная зависимость между амплитудой дозиметрического пика кривой термолюминесценции (А, в отн.ед.) и поглощенной дозой в жировой ткани (D,r). Эта зависиМость описывается таким уравнением: D=

=О, 196А+0,131, .

Полученное уравнение может быть использовано в качестве калибровочного для непосредственного определения величины 9 по показаниям порошкообразных детекторов, облученных в фантоме.

Используемый в СССР и за рубежом для дозиметрии мягких тканей термолюминофор фтористый литий LiF (базовый объект) обладает существенной зависимостью показаний при энергиях фотонов <100 кэВ. Поэтому для нахождения поправки в измеренную с помощью LiF дозу необходимо экспериментально или расчетным путем определить энергию излучения в точке измерения дозы. При этой операции вносится дополнительная погрешность

<10%. Наличие у предлагаемого вещества дозиметрической эквивалентности к жировой ткани исключает необходимость проведения таких работ.

Это упрощает измерения поглощенной дозы и повьппает их точность.

Детекторы из предлагаемого вещест. ва могут быть использованы в порошкообразном виде. Они автономны при облучейии и измерении, имеют малые размеры, возможно .одновременное использование большого числа детекторов. Диапазон измеряемых доз составляет 1-10 г.

1109691 (P. „/p) В-ВО (« i ) ЖИРОВ.ТК.

Е, кэВ

Предлагаемое вещество

Прототип

Х состав П состав Ш состав

1,03 . 1,00

1,48

0,99

1,03

1,01

1,49

1,02

0,98

1,00

1,43

1,00

0,98

0,97

1,31

1,05

0,96 0,95

0,,95

0,93

0,94, 0,93

0,93

0,93

100

0,93

0,93

0,90

0,92 0,93

0,93

500

0,87

1000.

0,93

0,92

0,92

0,87

1500

0,92 0,93

0,92

0,86

2000

0,93

0,93

0,92

0,87

0,93

0,88

0,93 Оф3

5000

0,91

100000

0,93

0,94

0,93

Заказ 6026/31 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгооод, ул. Проектная, 4

Составитель С. Кондратенко

Редактор Е. Папп Техред Л.Коцюбняк Корректор О.Тигор