Вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в мышечной ткани

СОЮЗ СОВЕТСКИХаалеэюпнснииРЕСПУБЛИК ц 511 6 01 Т 1/11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 25-29 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМЙ(21) 3499804/18-25 (22) 01.09.82 (46) 07,01.84Бюл,91 ,(72) Л.З,. Калмыков, Т.Г. Кандель и Р.А. Свицын (71 ) Харьковский научно-исследова-. тельский институт медицинской радиологии (3) 621.387.464(088.8) (% ) 1. Кабакчи А.М., Лаврентовйч Я.И Пеньковский В.В. Химнческая дозиметрия ионизирующих излучений. Киев, Изд-во АН УССР, 1963 с,74-76,2. Р,СЬг 1 вфвпвеп 1 п. 1 пСегсойра. г 1 воп Ргйсейцгев п ФЬе Вовйвегу оГ Рпооп Найафхоп Теспмса 1 герогСв вегев М 182 АЕА .Ч 1 еппа 1978 р.109-221.3, авторское свидетельство СССР 9843560, кл. О. 01 Т 1/11, 1980 прототип),.(54)(57) ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ТЕРМОЛЮИИНЕС-ЦЕНТНОЙ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В йййЧНОй ТА, 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.В Порошкообразный термопюминофорфторид лития 71-75 Порошкообраз ный бис (триэтиламмо- е ний) - додекагндро- додекаборанИзобретение относится к измерениюионизирующих излучений, точнее квеществам, используемым в качестведетекторов для измерения поглощенных доз.Иышечно эквивалентное веществонеобходимо для непосредственногоизмерения доз, поглощенных мягкимитканями организма (ьешцы, внутренние органы, кровь), при лучевойтерапии и диагностике больных, врадиационной гигиене, при экспериментальном облучении животных и др.Известно вещество, используемоедля дозиметрии ионизирующих излучений, которое представляет собой5 ф 10 М водный раса вор метилоранжаав 0,01. М азотной кислоте. Поглощенная дозиметрическим раствором метилоранжа доза, измеренная по уменьшению его оптической плотности, равна поглощенной дозе в мышечной ткани Ц,Недостатки веществ .обусловленныхих жидким агрегатным состоянием,достаточно большим объемом детектора (несколько кубических сантиметров и более), необходимостью применения сосудов для раствора, что искажает его .дозиметрические характеристики. 30Известно также применение порошкообраз ного термолюми нофорабора та лития,активнрованного марганцемй В,О(Мо, .в качестве вещества для изготовле-ния дозиметрических детекторов. 35При концентрации активатора (Ин) около 0,2 масрЪ это вещество мышечноэквивалентно. Поэтому доза, измеренная по величине термолюминесценцииопределенной порции порошками В 4(Мр)ф 40равна дозе, поглощенной в мьыечнойткани Ц . 10 60-7030-49 65 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 детекторов в виде таблеток, дисков и лент использовать инертйые добавки, которые изменяют доэиметрические свойства вещества.55Известно вещество для термолюминесцентной дозиметрии Фотонного излучения в мышечной ткани представляющее собой порошкообразную смесь термолюиинофорфторида лития(Ь Г и карбоната лития(41СО) при следующих соотношениях компонентов, мас.В:ТермолюминофорфторидлитияКарбонат лития Детекторы для измерения доз излучения иэ известного вещества представляют собой порции порошка с определенной массой, располагаемые в углублейиях или на поверхности фантомадля облучения 3 .Недостатком известного веществаявляется то, что он может быть использован только в порошкообразномвиде и не пригоден для изготовлениядругих типов детекторов (таблеток,дисков и др.) . Этб ограничивает область проведения дозиметрическихизмерений, увеличивает время, затрачиваемое на их проведение, и можетслужить источником дополнительныхпогрешностей,Цель изобретения - расширение области. проведения дозиметрическихизмерений, их упрощение и увеличениеточностиПоставленная цель достигаетсятем, что вещество, содержащее порошкообразный термолюмийофорфторид лития(1)дополнительно содержит порошкообразный бис (триэтиламмоний) -додекагидрододекаборан при следующихсоотношениях компонентов. мас,Ъ:Порошкообразный термолюминофорФторидлития 71-75Пораакообраэный бис(триэтиламмоний)додекагидрододекаборан 25-29Для достижения указанной целинеобходимо создание вещества, которое может быть спрессовано из порошкав таблетки. Это позволяет испольэовать для дозиметрических измеренийдетекторы иэ предлагаемого веществакак в виде порошка, так и в видетаблеток. В отличие от порошкообраЗных детекторов, которые при измерениях доз располагают в углубленияхили на поверхности горизонтальногофантома, таблетированнные детекторыможно помещать на вертикальных, наклонных и других поверхностях,а также в воздухе. Это расширяетобласть проведения дозиметрическихизмерений. Использование таблетиро-.ванных детекторов исключает необходимость взвешивания вещества до облучения и после него при приготовлении образцов для измерения термолюминесценции. Это упрощает процессизмерения доз, сокращает его продолжительность и исключает дополнительные погрешности.Бис. (триэтиламмоний) додекагидрододекаборан не является термолюми-,йофором, поэтому не дает мешающегосигнала термолюминесценции, Он устой.чив при хранении и нагревании, легко иэмельчается.Для приготовления предлагаемоговещества порошки компонентов раэме1 Заказ 11037/47 Тираж 716 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5юФилиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ром частиц с 100 мкм непрерывно перемеаивают 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 МПа.П р и м е р 1. Расчетные данные для оценки дозиметрической эквива лентности относительно мьыечной ткани предлагаемого вещества следующего состава,В:1Ы Р 71 . ИНЕС, НЯ й, 929 ( 1 состав)ЬеР 75 МН 1 СНД 1 Н 8 25 (11 состав) Величина А (фиг.1) равна отношению массовых коэффициентов поглощения энергии исследуемой среды к мышечной ткани. Показателем дозиметрической эквивалентности сред являетсяпостоянство А при различных энергияхфотонов Е. Кривые 1 и 2 соответствуют Предлагаемому веществу с составами 1 и 11 соответственно, кривая3 - веществу - прототипу со следующим 25составом:ь Г 65,Ы С 03 35; Из фиг.1следует, что массовые коэффициентыпоглощения энергии предлагаемоговещества отличаются от таковых длямышечной ткани не более чем на.8в широком диапазоне энергий 1,6200 ФДж.,Следовательно, при этихэнергиях предлагаемое вещество дозиметрически эквивалентно мышечнойткани. Указанный диапазон энергийу предлагаемого вещества значительно шире, чем у прототипа.П р и м е р 2, Приготавливают табле тированные детекторы следующего состава; 0173,ННСнЯ, НЬ, 21,Для этого готовят навески по 40 мгпорошка. Каждую навеску помещаютв прессформу диаметром 7,0 мми на гидравлическом прессе накладывают давление 14,7 ЯПа. Полученнуютаблетку извлекают из прессформы.Таблетированные детекторы имеют массу 37,510,2 мг, толщину 0,63 Ф 0,01 мм,механическую прочность 1 кг, достаточную для проведения фантомных измерений. 50Спрессованные таблетки, изготов- .ленные таким образом, используютдпя изучения распределения доз рентгеновского излучения по глубине мышечно-эквивалентного фантома.С этой целью их располагают на поверхности, глубине 2 и 5 см твердогоцилиндрического фантома (диаметр13 высота 7 см). Фантом располагают под углом 45 О относительно тубуса рентгеновского аппарата РУМ и облучают при Е =13 ФДж и экспозиционной дозе на поверхности фантома 0,103 Кл/кг. После облучениятаблетки извлекают из фантома иизмеряют их те молюминесценцию.Благодаря мышечной эквивалентноститаблеток отпадает необходимостьдополнительных измерений или расчетов спектрального состава излучения в точках измерения дозы. Поглощенная доза, рассчитанная по калибровочному уравнению, составляла4,31; 3,27; 2,13 Гр на поверхности, глубине 2 и 5 см соответственно. Используемый для дозиметрии мягких тканей термолюминофорфтористый. литий И Е (базовый объект обладает существенной зависимостью показаний при энергиях фотонов16. ФДж, В то же время предлагаемое вещество дози" метрнчески эквивалентно мышечной ткани в широком диапазоне энергий фотонов 1,6-200 ФДж. Для нахождения поправки в измеренную с помощьюЬ 4 В дозу необходимо экспериментальныи 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 дозиметрическне измерения ,и исключает дополнительные погрешностиДетекторы из предлагаемого вещества могут. быть приготовлены как в виде порошка, так и в виде спрессованных таблеток. Они автономны при облучении и измерении, имеют малую массу и объем причем возможно одновременное использование большого числа детекторов. Диапазон. измеряе 5 йх доэ составляет 0,5-10 Гр,