Использование ионизирующего излучения различного качества в изучении элементного состава костной ткани человека в норме, патологии, при лучевом и экстремальных воздействиях

• Автор: Зайчик, Владимир Ефимович
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 350 с. : ил.

Посвящаю светлой памяти моего Учителя, одного из пионеров в области физики взаимодействия излучения с веществом, профессора Московского инженерно-физического института (г. Москва) ГУСЕВА Николая Григорьевича.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 1. Спектрометрическое исследование вторичных фотонов при

облучении образцов костной ткани с целью разработки методик количественного определения содержания в них химических
элементов
Глава 2. Метрологические характеристики и сопоставление возможностей разработанных методик определения содержания химических
элементов в образцах костной ткани
Глава 3. Спектрометрическое исследование вторичных фотонов при in vivo облучении участков скелета и зубов с целью разработки методик
определения содержания в них химических элементов
Глава 4. Результаты исследования содержания химических элементов в
образцах здоровой костной ткани и зубов
Глава 5. Содержание химических элементов в костной ткани и зубах при
патологических процессах, лучевом воздействии и гипокинезии
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
Список цитируемой литературы
Список сокращений
ПО - предел определения ПП - полупроводниковый ППД - полупроводниковый детектор СИЧ - счётчик излучения тела человека СМС - сертифицированный материал сравнения ХРИ- характеристическое рентгеновское излучение ХЭ - химические элементы ЭПР - электронно-парамагнитный резонанс EDXRF - энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализ GAA - фотоядерный (гамма) активационный анализ ICP-AES - атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
ICP-MS - масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой NAA - нейтронно-активационный анализ
NAA-LL - нейтронно-активационный анализ с измерением излучения долгоживущих радионуклидов NAA-SL - нейтронно-активационный анализ с измерением излучения короткоживущих радионуклидов PIGE - протон-индуцированная гамма-эмиссия М - среднее арифметическое SD - стандартное отклонение среднего SEM - стандартная ошибка среднего min — минимальное значение inax — максимальное значение Med - медиана значений Р0,025 - процентиль с уровнем 0,025 Р0,975 - процентиль с уровнем 0,

При одинаковой радиационной нагрузке в "мокром" варианте облучения уровень активации кальция в предплечье в 1,8 раза выше, чем в "сухом". Неравномерность потока тепловых нейтронов в центральном 5-см участке поперечного сечения по оси, соединяющей источники, составляла ±4,2%. Длина продольного участка предплечья, на концах которого поток тепловых нейтронов равнялся 50% от максимального значения, составляла 16,2 см. В обоих вариантах продолжительность облучения - 10 мин. С учетом общепринятого значения QF, равном 10, эквивалентная доза на кожу равнялась 7,4 сЗв, а на костную ткань - 2,3 сЗв. Облучение предплечья проводилось в специальном помещении - защитном боксе размером 2,5 м *1,4 м, стены которого шириной 0,75 м были выложены из бетонных и парафиновых блоков подобно тому, как это было сделано в Ист Килбрайде [Boddy К. et al., 1974]. Через 1 мин после облучения проводили спектрометрию. Измерительная установка включала свинцовый прямоугольный домик размером 45x45x20 см с толщиной стенок 5 см. Два детектора с кристаллами Nal(Tl) диаметром 150 мм и толщиной 100 мм в свинцовой защите толщиной 5 см вставлялись в отверстия в свинцовом домике. Продолжительность измерения - 1000 с. Коэффициент вариации данных повторных измерений обследуемых - ±3,2% [Smith М.А. et - al., 1977]. Производительность - 15 обследований за 8-часовой рабочий день.
Попытка создать универсальную установку, позволяющую проводить облучение кисти, голени и голеностопного сустава, была предпринята в Исследовательском и реакторном центре университета в Ист Килбрайд (East Kilbride) в Шотландии [Boddy К. et al., 1974]. Два 252С£-источника нейтронов (200 мкг каждый) с суммарным выходом 9,2-109 нейтронов-с'1 хранились в скважине глубиной 3 м, в которую был вставлен водонепроницаемый цилиндр из алюминия. Открытый торец цилиндра выходил через пол помещения в камеру для облучения. Слоистые стены камеры были набраны из блоков бетона и парафина. Из хранилища в позицию облучения нейтронные источники подавались с помощью сжатого воздуха по трубам. Концы труб, выходящие в камеру, были гибкими, что позволяло компоновать геометрию облучения в