Реакция Gd(n,γ) как источник ионизирующего излучения для нейтрон-захватной терапии

• Автор: Клыков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Список используемых сокращений

Глава 1. Гадолиний в нейтрон-захватной терапии (обзор литературы)

1.1 Нейтрон-захватная терапия: возможности и перспективы. Элементы с

высоким сечением захвата тепловых нейтронов для нейтрон-захватной терапии

1.2 Характеристики реакции радиационного захвата нейтронов на

гадолинии

1.3 Анализ спектральных характеристик излучений, возникающих в

результате нейтронного захвата на 157Сб

1.3.1 Гамма-излучение

1.3.2 Электроны внутренней конверсии

1.3.3 Оже-электроны

1.3.4 Рентгеновское излучение
1.3.5 Ядро отдачи
1.4 Спектральные характеристики излучений, возникающих в результате
нейтронного захвата на 1550<1
1.5 Методические подходы к дозиметрии и спектрометрии нейтронзахватной реакции на гадолинии
1.6 Заключение к обзору литературы
Глава 2. Методы физико-дозиметрических исследований
2.1 Источники ионизирующего излучения
2.2 Измерение и обработка спектра электронов, возникающих в нейтронзахватной реакции на гадолинии
2.2.1 Экспериментальное устройство для регистрации спектра
конверсионных электронов Ой
2.2.2 Условия проведения эксперимента и обработки данных
2.2.3 Восстановление спектра конверсионных электронов гадолиния
2.2.3.1 Модель расчёта выхода электронов внутренней конверсии из образца с гадолинием
2.2.3.2 Методика восстановления спектра источника
2.3 Использование термолюминисцентных дозиметров для регистрации
гамма-излучения нейтрон-захватной реакции на гадолинии
2.4 Измерение поглощенной энергии дозиметром Фрикке от нейтрон-захватной реакции на гадолинии
2.4.1 Исследование отклика дозиметра Фрикке с гадолинием на гамма-излучение и определение зависимости оптического спектра химического дозиметра от содержания соединений с гадолинием
2.4.2 Облучение дозиметра Фрикке с гадолинием нейтронами
2.5 Математическое моделирование пространственного распределения излучения и поглощенной энергии при нейтрон-захватной терапии с гадолинием
2.6 Выводы к главе
Глава 3. Определение поглощенной энергии от нейтрон-захватной реакции на гадолинии. Модели опухолей с равномерным распределением Об
3.1 Результаты измерений дозы от нейтрон-захватной реакции на гадолинии химическими дозиметрами
3.2 Расчетное моделирование переноса радиационного излучения в фантоме человека при нейтрон-захватной терапии с гадолинием
3.2.1 Оценка влияния размера пучка на распределение плотности потока тепловых нейтронов по глубине фантома
3.2.2 Формирование поглощенной дозы при нейтрон-захватной терапии с гадолинием на пучке быстрых нейтронов
3.3 Выводы к главе
Глава 4. Экспериментальное и расчетное определение поглощенной энергии реакции Об(п, у) от тонкого слоя гадолиния
4.1 Измерение спектра поглощенной энергии конверсионных электронов Об в органическом материале
4.2 Измерение поглощенной энергии гамма-излучения Об
4.3 Оценка распределения поглощенной дозы в ткани от излучения, возникающего в результате нейтрон-захватной реакции в тонком слое Об
4.4 Выводы к главе
Заключение
Выводы
Литература
Приложение 1 Приложение

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
нзт нейтрон-захватная терапия
дат дистанционная нейтронная терапия
нзн нейтрон-захватный нуклид
лпэ линейная передача энергии
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
БНЗТ бор-нейтрон-захватная терапия
ОБЭ относительная биологическая эффективность
вбНЗТ нейтрон-захватная терапия с гадолинием
тлд термолюминесцентный дозиметр
ФЭУ фотоэлектронный умножитель
ЯМР ядерно-магнитный резонанс
ІП УІУО в естественных условиях, в живом организме
іп уйго в лабораторном сосуде
ГАЭ гамма-активационный эффект
НЗРГ нейтрон-захватная реакция на гадолинии
х.ч. химически чистый
ч.д.а. чистый для анализа

бором так же эффективно регистрируют тепловые нейтроны, причем в непрерывном режиме [124]. Однако большой размер ограничивает их применение для НЗТ.
Для определения дозы от тепловых нейтронов может быть использован химический дозиметр Фрикке с бором [122, 123]. Медленные нейтроны можно экспериментально отделить от нейтронов с большей энергией при помощи кадмия или бора, имеющих высокое сечение поглощения нейтронов с малой энергией.
Сцинтилляционные детекторы или термолюминесцентные дозиметры (ТЛД) могут регистрировать тепловые нейтроны, используя реакцию (п, а) на 6Li и 10В, при введении этих изотопов в состав детектора. В работах [125, 126] потоки тепловых нейтронов измерялись детекторами из литийсодержащего стекла с обогащением по 6Li или покрытые материалом, содержащим этот изотоп.
Необходимо отметить, что кроме тепловых нейтронов важно знать о вкладе в дозу промежуточных, быстрых нейтронов и гамма-излучения. Знание спектра и плотности потока этих излучений важно для определения дозы, создаваемой ими в ткани. Для этого используются сцинтилляционные, трековые, полупроводниковые и др. детекторы [127-129].
Для измерения дозы гамма-излучения гадолиния часто используют ТЛД [51]. При этом не используют ТЛД с литием, потому что изотоп 6Li с большой вероятностью поглощает тепловые нейтроны. ТЛД из-за своего малого размера является одним из наиболее пригодных дозиметров для GdH3T. Поиск наиболее подходящих дозиметров остается актуальной задачей. В работе по GdH3T [125] для измерения гамма-излучения гадолиния были применены ТЛД диаметром -8 мм и толщиной - 1 мм из алюмофосфатного стекла, активированного марганцем.
Кроме ТЛД для измерения поглощенной дозы гамма-излучения гадолиния можно использовать рентгеновскую пленку [51]. Она удобна из-за того, что является очень тонкой и не искажает дозовое поле. Ионизационные камеры и