Детектор g-випромінювання для епр-дозиметрії

Реферат: UA 70057 U UA 70057 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до радіаційної фізики, зокрема до засобів оцінки накопиченої дози іонізуючого -опромінення з використанням твердотільних детекторів в ЕПР (електронний парамагнітний резонанс) дозиметрії для медицини, при моніторингу радіаційного стану навколишнього середовища, ядерних реакторів, прискорювачів частинок, в аварійних ситуаціях. Реєстрація і виміри поглиненої дози -опромінення становлять інтерес для медицини, особливо до засобів вимірювання дози, отриманої живими організмами, і може бути використаним для визначення реально поглиненої дози в процесі інтра- та післяопераційного опромінення. Відомі дозиметри, запропоновані для використання в медицині, де як детектори використовують високочутливі ТЛД (термолюмінесцентні дозиметри) детектори [1]. Такі дозиметри рекомендовано при інтра- та післяопераційному опроміненні. Недоліком таких дозиметрів є те, що виміри необхідно виконувати в короткий проміжок часу після опромінення, інакше ТЛД з часом втрачають частину інформації. Крім того реєстрація сигналу виконується при високих температурах, тому центри, що виникають під дією опромінення і дають дозиметричний сигнал, відпалюються, тобто це детектори одноразового використання. За прототип нами вибрано детектор у вигляді порошку дитіонату барію, який має високу чутливість до -випромінювання і може бути використаний, як детектор, в ЕПР-дозиметрії [2]. В практиці ЕПР-дозиметрії великих доз (більше 10 Гр) широко використовується L--аланін, спектр ЕПР якого складається з 5 ліній і їх інтегральна інтенсивність пропорційна отриманій дозі. При дозах менше 10 Гр амплітуда ліній суттєво зменшується і стає проблематичним вимірювання їх інтенсивності. В спектрі дитіонату барію спостерігається одна вузька лінія і це його головна перевага в порівнянні з аланіном. Дозова залежність амплітуди радіаційного сигналу в дитіонаті барію має лінійний характер до 50 кГр. Для радіаційної терапії поглинена доза визначається стандартами по відношенню до води і тому дитіонат барію можна вважати тканиноеквівалентною речовиною. Недоліком порошку дитіонату барію, як детектора, є те, що він вологонестійкий і незручний в експлуатації. Його чутливість зменшується при відкритому зберіганні на повітрі і відносній вологості більше 50 %. Задачею пропонованої корисної моделі є створення чутливого до -випромінювання детектора для ЕПР-дозиметрії, захищеного від впливу оточуючого середовища, механічно стійкого і більш зручного в експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що детектор -випромінювання для ЕПР-дозиметрії містить порошок дітіонату барію і відрізняється тим, що додатково містить в’яжучу речовину силіконовий клей-герметик, при наступному співвідношенні компонентів суміші в масових %: дитіонат барію 84-86 силікон 14-16. Таке співвідношення компонентів дає можливість отримати однорідну масу суміші і виготовити еластичні, механічно стійкі, надійно захищені від вологи і зручні в користуванні детектори. Для виготовлення детекторів порошок дитіонату барію розтирався в яшмовій ступці до розміру частинок 5-10 мкм і змішувався з силіконом - герметиком Silirub AQ: прозорим, нетоксичним, термостійким, що використовується в медицині. Отримана суміш переносилася в форму, прокатувалась фторопластовим валком і висушувалась на повітрі протягом декількох годин. Виготовлені таким чином детектори розміром 10×4×1 мм містили 85 мг дитіонату барію, 15 мг силікону і дали можливість впевнено зафіксувати дозу 5±10 % рад. Проведена стерилізація цих зразків в лужному розчині і спирті при температурі 50 °C показала, що детектори цими рідинами не пошкоджуються і чутливість їх в межах похибки ±10 % залишається незмінною. Реєстрація сигналів відбувається при кімнатній температурі і таким чином детектор залишається неушкодженим. Його можна використовувати декілька разів для реєстрації накопиченої дози. Запропоновані детектори дають можливість отримати дані про реальний розподіл дози в умовах променевої терапії і дати величину реально поглиненої тканинами дози в усіх точках поверхні призначеної до опромінення. При формуванні плану опромінення ділянок тіла і при будь яких непередбачених обставинах така конструкція дає можливість розмістити на поверхні скільки завгодно детекторів-пластинок. При використанні детекторів-пластинок на поверхні шкіри, або на відкритій рані їх можна закріпити за допомогою силіконового гелю - дермактікс. 1 UA 70057 U 5 10 15 Перевагою ЕПР-дозиметрії є також те, що при визначенні дози за допомогою спектрометра ЕПР зразок залишається неушкодженим і тому може бути використаним при наступних опроміненнях і вимірюваннях дози при радіотерапевтичних сеансах. Радикали відповідальні за дозу, що утворюються при опроміненні в захищеному від вологи дитіонаті барію, стабільні і детектори виготовлені з нього можуть зберігати інформацію десятки років. Запропоновані пластинки з суміші дитіонату барію і силікону можуть бути використані як паспорти дози опромінення, отриманої пацієнтом протягом всього періоду лікування, за допомогою радіотерапії. Крім того ЕПР-дозиметрія дозволяє вимірювати дози відносно міжнародних еталонів і в той же час не потребує наявності дорогого обладнання і спеціального персоналу у кожній клініці, а може бути використана як трансферна дозиметрична система високої точності (5 %) для вимірювання як одноразових, так і кумулятивних доз після багаторазових радіотерапевтичних сеансів. Джерела інформації: 1. Патент RU № 2263523 С1 20.11.2005 МПК A61N5/10. 2. Патент SU № 1699267 А1 10.05.1997 МПК G01T1/04. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Детектор γ-випромінювання для ЕПР-дозиметрії, який містить порошок дитіонату барію, який відрізняється тим, що він додатково містить в'яжучу речовину - силіконовий клей-герметик, при наступному співвідношенні компонентів суміші в масових %: дитіонат барію 84-86 силікон 14-16, і виконаний у вигляді еластичних пластин. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2