Вещество для термолюминесцентной дозиметрии фотонного излучения в мышечной ткани

О П И С А Н И Е 118435 бОИЗОБРЕтЕНиЯ Сова Советскик Соииадистических Реситбиик(22) Заявлено 08.с присосдннением вки -3 осударатееииме комитет ссср оо делам изобретений и открытий.5) Дата опублик 4) ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ТЕРМОЛ ДОЗИМЕТРИИ ФОТОННОГО В МЫШЕЧНОЙ ТК 1ИНЕСЦЕНТНОЗЛУЧЕНИЯИ Изобретение относится к области измерения иовизирующих излучений, точнее квеществам, используемым в качестве детекторов для измерения поглощенных доз,Мьтшечноэквивален питое вещество необходимо для,непооредспвенного измеревиядоз, поглощенных .мялкими тканями органиэма (мышцы, внутренние органы, кровь)лри лучевой терапии и рентгенодиалностике больных, при экспериментальном облу Очеки;и животных,и др,Известно вещество - 5 10 - М вводныйраствор метилоранжа, содержа 1 шнй О,О 1 Мазоткую кислоту, - используемое для дозиметраи иовизирующих нзлучений 111. 15.Поглощенная доаиметричеоким растворам метилоранжа доза, измеренная ао изменению его оппической плотности, равнапоглощенной дозе в,мышечной ткааи, Жидкое агрегатное состояние дозиметрического 20вещества обуславливает ряд недостатковдозиметра: достаточно большой объем детектора (несколью смз и более), необходимость. применения сосудов для дозиметрического р,аствора.25Известно также применение оввнтилляционных пластмасс в качестве мышечноэквивалентных детекторов 2, Такие детекторы не автономны по отиошевию к иаме,рителыному прибору, не позволяют проводить одновременно измеревия во многих точках, что,важно для фантомной дозиметри,и.В качестве проточила выбран лорошкообразный термолюминофор фто,р.ида лития(1.Ц.), используемый для дозиметрии ионизирующих,излучений в мышечной ткани 31.Недостатками прототипа являются отсутствие дозиметрической эквивалентности,к мышечной ткави и значительная зависимость показаний от энергии фотонов в диалазоне (1,6 - 200) ФДж,Для устранения погрешностей измере:вия, вызванных, указанными недостатками,вводят поправку:в значевие дозы, измеренное термолюминофором 1 лР. Для расчетатувакой полравии необходимо экспериментально иди расчетным лутем олределитьэнергию, излучения н точке измерения дозы.Это значителыно усложняет процесс измеревия и не позволяет нслользовать тврмолюминофор, 11 Р для непосредственного(без пересчетов);измерения поглощенныхмьсшечной тканью доз.Целью изобретения является .уменыпение,зависимости показаний от энергин фотонов в диалазоне 1,6 в 2 ФДж и создание дозиметрнческой эквивалентности кмышечной ткани в дианазоне 1,6 - 10 ФДж,упрощение процесса измерения поглощен10 15 20 25 30 45 50 65 ных в мышечной ткани доз и уменьшение логр ешно стей.Поставленная цель достигается тем, что Бзвестное вещество для дозиметрии 1 в мышечной. ткани, состоящее из лорошкообразного термолкшинофора лР, дополнительно содержит порошкообразный карбонат лития при следующих соотношениях,комлонентов, вес. :Порошкообразный термолюминофор фторид лития 60 - 70Порошкообразныйкарбонат лития11,СОз 30 - 40Карбонат лития 112 СОз не обладает термолюмннесценцией, устойчив при .нагревании и хранении, является достулным кимичестим соединениом.Для лриготовления,вещества порошки компонентов с размером частлц(100 - 150) мкм перемешивают в фарфоровой ступке в течение (1 - 2) ч.Массовые коэффициенты поглощения энергии (р,;/р), определяющие дозиметрнческую эквивалентность двух сред, у предлагаемого,вещества и мьгшечной ткани в .диалазоне 1,6 - 10 ФДж ра 1 вны. Следовательно, в этом интервале энергиями фотонов указанные две среды дозиметри 1 чески эквивалентны, В более,широкюм диааазоне энергий 1,6 - 200 ФДж;завиоимость показаний предлагаемого вещества иеныше, чем у протопила.П р и м е р. Вещество для термолюииие,сцентной дозиметрии фотонного,излучения в мышечной ткани имеет состав, вес. %:1.1 Р 70 ЬрСОз 30 (1 состав) 1.1 Р 60 11 С Оз 40 (11 состав)На чертеже приведены расчетные данные для оценки доз)иметрической эквивалентности предлагаемопо вещества,и прототипа относительно мышечной ткани для различных энергий фотонов (Е), Величина Ае; является показателем мышечноэквивалонтности и .равна отношению реп р данной среды к р /р,мьгшечной ткани для энергии фотонного излучения Ег. Кривая 1 соответствует термолюминофору 1.1 Р, кривые 2,и 3 - лредлагаемому веществу с составом соответственно 1 и 11, Мышечноэк,вивалентность имеет место в облюсти эиерпий, где А в=1.Для предлагаемого,вещвства А -=1 при энергиях 1,6 - 10 ФДж (с логрешностью меньше + 10%), т. е.,в этом диапазоне энерпий фотонов предлагаемое вещество мьгшечноэквивалентно (смкривые 2, 3). У термолюминофора 11 Р в этом диааазоне энвргий мышечноэкьивалентность,отсутствует, а зависимость локазаний от знергии - навбольшая (см. кривую 1).У лредлагаемого вещества при энергиях 1,6 - 200 ФДжизменеяие величины Аь - в 2 .раза меньше, чем у врототипа. Следовательно предлагаемое вещество обладаетЭнергетическая зависимость показаний предлагаемого вещества и прототипа по отношению к мьипечной ткани, нормированных к энергии фотонов 200 Фдж Предлагаемое веществоТермолюмн-Энергияфотонов,фДж н гфор Г.1 РИз таблицы видно, что,для двух меньших значений энергии, находящихся внутри диапазона 1,6 - 10 ФДж, показания у лре 1 длагаемопо вещества изменяются лишь иа 2 - 4%, а у лрототипа - на 11%. Во всем изученном диапазоне энерпий у предлагаемого вещесвва показания изменяются на 35 - 38%, что в 2 .раза меньше, чем у прототипа (70%).Таким образомрасчетные,и экспериментальные данные, показывают, что,в диалазоне энергий фотонов 1,6 - 200 ФДж предлагаемое вещество обладает большим, чем прототил дозиметрическим подобием мышечной ткани и поэтому меньшей логре 1 шностью измерения логлощан,ных в,ней доз. В более узком диапазогге 1,6 - 110 ФДж предлагаемое вещество мышечноэквивалентно, В этих условиях отпадает необходимость дополнительных,измерений и раачетои, и поглощенная в предлагаемом веще; стве доза равна дозе в 1 мышевной ткани Вещеспво применимо для измерений,фотонного излучения в диапазоне доз 0,5 - 10 Гр. Оно сохраняет многие лоложительные качества термолюиинофора 1.1 Р;:мабольшим, чем прототип дозиметрическим подобием мышечной ткани в широком диапазоне энергий фотонов 1,6 в 2 ФДж.Для проведения измерений готовят образцы предлагаемого вещества с указанными выше составами 1 и П путеи смешения в течение 1 ч в фарфоровой ступке комлонентов с размерами частиц 100 - .150 мкм. Полученные смеси облучают в тканеэквивалентном фантоме рентгеновскии излучением,различной энерпии и гамма-.излучением 60 с о (Е = 200 ФДж) . Доза соответствует логлощению 1 Гр в мьгшечной ткани. После облучения отбирают на подложки диаметром 9 мм из алюминиевой фольги образцы по 10 мг и измеряют,их термолюминес 1 ценцию на приборе ТДП - 2. Регистрируют амплитуду пика термолюминесценции при 220 С, Аналогичные исследования проводят для порошка термолюминофора 1.1 Р. Результаты экспериментов представлены в таолице в виде отношений амплитуд пиков териол 1 оминееценции образца при данной энерпни и энергии, равной 200 ФДж,,.лый объем детектора (0,1 - 0,01 смз), автюномность детекторов лри облучении и из.мерении, возможность одновременного использования большого числа детекторов, созранность информации и др. Формула изобретения Вещество для термолюминесцентлой дозиметрии фотонного излучеяия в мышечной ткани, содержащее лорошкообразный термолюминофор фторида лития (1.1 Р), о т.лич а ющ ееся тем, что, с целью уменьшения зависимости показаний от энерпии в диапазоне 1,6 - 200 ФДж и создания дозиметрической эквивалентноспи к мышечной ткани в диапазоне 1,6 - 10 ФДж, а также улрощения процесса измерения и уменьпгения,попрешностей, оно дополнительно -содержит порошкообразный карбонат лития (1.ЬСОз) при следующем соотношении,компонентов, вес, %: Порошкообразный термолюминофор фторид лития ЫР 60 - 70 Порошкообразный карбонатлития 1 лСОз 30 - 40 Источники информации, принятые ве 10 вномание )при экспертизе;1. А. М. Кабанчи и др. Химочвская дозиметрия ионизирующих излучений. Киев, .Изд. АН УССР, 1963, с. 74 - 76.2. М. Франк, В, Штольц, Твердотельная 15 дозиметрия ионизирующего излучения. М.,Аюмиздат, 1973, с. 179 - 187.3. И. Яцпйага 11 пдагп, С. М, Мапз 1 е 1 д,1.НЫцгп 11 цогЫе доз 1 гпе 1 егз 1 п с 11 гпса 1 гайа 11 оп-дозе гпеазцгегпеп 1 з КезоКер 1 1971 20249 раг 1 2, 816 - 830 (прототип),