Применение метода ЭПР-дозиметрии по эмали зубов для оценки тканевых доз нейтронного излучения

• Автор: Хайлов, Артем Михайлович
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

МВТ мягкая биологическая ткань

МКРЗ Международная комиссия по радиационной защите

НФ сигнал нативный фоновый сигнал ЭПР

ПММА полиметил метакрилат

пц парамагнитные центры

РИ радиационно-индуцированный

(О)РЧ (относительная) радиационная чувствительность

тлд термолюминесцентный дозиметр

ЭЗ(Ч) эмаль зуба (человека)

ЭПР электронный парамагнитный резонанс

ЭПР-дозиметрия метод ретроспективной оценки индивидуальных накопленных доз на основе спектроскопии электронного парамагнитного резонанса эмали зубов человека
(Т)ЯО (тяжелые) ядра отдачи
доза ЭПР определяемая по измеренной амплитуде РИ сигнала, с помощью калибровки, величина поглощенной дозы в образце ЭЗ

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Потребность в ретроспективной дозиметрии
1.2 Задачи и актуальные проблемы ретроспективной дозиметрии нейтронов методом ЭПР-спектроскопии
1.3. Решение вопроса реконструкции доз нейтронов методом ЭПР-спектроскопии
1.3.1. Методики, используемые для оценки интенсивности РИ сигнала и его калибровки
1.3.2. Разработка метода определения поглощенных доз внешнего нейтронного излучения по результатам ЭПР-дозиметрии
1.3.3. Относительная радиационная чувствительность эмали зубов человека к воздействию нейтронного излучения
1.3.4. Роль вторичного гамма-излучения при регистрации методом ЭПР
1.3.5. Сравнительный анализ характеристик зубных тканей как возможных объектов ЭПР дозиметрии нейтронов
1.4. Применение математического моделирования внешнего облучения в целях ЭПР-дозиметрии нейтронов
1.5. Заключение кгл
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Методики, используемые в ЭПР дозиметрии
2.1.1. Приготовление образцов эмали и дентина
2.1.2. ЭПР спектрометры и параметры записи спектров
2.1.3. Обработка спектров ЭПР
2.1.4. Определение погрешности ЭПР измерения
2.2. Источники нейтронов
2.3. Дозиметрическое обеспечение экспериментов
2.3.1. Дозиметрия нейтронов и гамма-излучения
2 3 2 Описание физического фантома человека ИЛИОО
2.4. Математическое моделирование нейтронного облучения
2.4 1. Программный комплекс МСПР-4В в рамках оценки доз, поглощенных в зубной эмали
2.4.2. Описание математического фантома человека МНЮ
2.4. Заключение к гл

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ РАДИАЦИОННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭМАЛИ ЗУБОВ ЧЕЛОВЕКА К ВНЕШНЕМУ НЕЙТРОННОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ
3.1. Экспериментальное определение относительной радиационной чувствительности эмали зубов человека к нейтронам различных энергий
3.2. Исследование влияния фактора внешних протонов отдачи, отвечающего за радиационный выход ПЦ в эмали зубов
3.2.1 Чувствительность ЭЗ к нейтронам при облучении в водород-содержащей среде
3.2.2. Осуществление перехода к значениям ОРЧ для случая облучения порошка эмали
3.2.3. Оценка влияния экспериментальных условий облучения на ОРЧ ЭЗ
3.3. Построение энергетической зависимости относительной радиационной чувствительности эмали зубов человека
3.4 Заключение к гл.З
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СУММАРНЫХ ТКАНЕВЫХ ДОЗ МЕТОДОМ ЭПР-ДОЗИМЕТРИИ ПО ЭМАЛИ ЗУБОВ ЧЕЛОВЕКА
4.1. Математическое моделирование внешнего изотропного облучения фантома для расчета коэффициентов перехода
4.1.1. Исследование ОРЧ вторичного гамма-излучения при облучении тела человека нейтронами
4.1.2. Учет эффекта замедления нейтронов при определении вклада нейтронной компоненты в регистрацию суммарной поглощенной дозы методом ЭПР-спектроскопии
4.1.3. Определение вклада вторичного гамма-излучения в регистрируемое значение дозы
4.2. Вычисление коэффициентов для перехода от дозы, поглощенной в МБТ к дозе, поглощенной в образце зубной эмали
4.3. Сопоставление результатов расчета методом Монте-Карло с экспериментальными данными для случаев облучения эмали зубов в ткане-эквивалеитных фантомах
4.4. Применение ЭПР-дозиметрии при определении поглощенных доз для некоторых распространенных на практике спектров
4.5 Заключение к гл
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЕНТИНА ЗУБОВ ЧЕЛОВЕКА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЭПР-ДОЗИМЕТРИИ НЕЙТРОНОВ
5.1. Предпосылки к использованию дентина в реконструкции дозы методом спектроскопии ЭПР

Результаты измерения в условиях свободной геометрии (вне фантома) [1, 41, 65] показали, что при энергии фотонов около 40 кэВ эта зависимость может в 10 раз превышать чувствительность к фотонам большей энергии. Аналогичным образом, отношение показаний эмалевого дозиметра к показаниям воздухо- или тканеэквивалентного дозиметра существенно зависит от энергии фотонного излучения при облучении в фантоме in situ, в области энергий менее 250 кэВ и может достигать величины 10 при энергии фотонного излучения около 50 кэВ.
Энергия эффективная, кэВ
Рис, 1.4. Экспериментальные энергетические зависимости относительной РЧ ЭЗ от энергии фотонного излучения, измеренные in situ, в окружении тканеэквивалентного материала (1) и в воздухе (2). [104]
Эмаль зубов получает более высокую дозу низкоэнергетических фотонов по сравнению с МБТ, так как в ее состав входят элементы с высоким атомным номером, такие как Са и Р. Следовательно, данный эффект вызван резким возрастанием доли энергии, поглощенной посредством фотоэффекта для фотонов с энергией меньшей 100 кэВ. С ростом энергии фотонов, доминирующим становится процесс комптоновского