4 курс / Лучевая диагностика / Физичеческие,_технич_и_некоторые_радиобиологические_и_мед_аспекты

Глубинное распределение мощности поглощенной дозы бета-излучения от источника с99Тс

Расстояние между источником и ионизационной экстраполяционной камерой, мм

Рис. 53.

180

Сигнальный экземпляр

3. Поверочная схема для средств измерения ПД и МПД ЗТИБИ

Для практического применения системы передачи размера единиц ПД и МПД бета-излучения ЗТРИИ от Государственного первичного эталона к рабочим мерам и приборам разработана Ведомственная локальная поверочная схема, регламентирующая соподчинение образцовых и рабочих мер и приборов, устанавливающая погрешность измерений при передаче размера единиц от одного разряда к другому.

Решение институтской научной конференции “Разработка поверочной схемы для средств измерений поглощённой

дозы и мощности поглощённой дозы бета-излучения”.

(Институт биофизики МЗ СССР, 30 июня 1986 г.)

Конференция заслушала и обсудила доклад к.т.н. Тимофеева Л.В. о разработке ведомственной поверочной схемы для средств измерений поглощённой дозы и мощности поглощённой дозы бета-излучения. В работе конференции принялиучастиесотрудникилаборатории№9,31,32,52иОтделаМетрологии Института,атакжепредставителисмежныхучреждений−СНИИП,ВНИИНМ, ИФХАН, ЦОЛИУВ.

Конференция отмечает, что Отделом №5 изотопов и источников излучения Института и, в частности, Лабораторией № 32, в связи с разработкой от - крытых и закрытых радионуклидных препаратов (источников излучения), постоянно ведётся работа по измерению радиационных параметров и аттестации этих препаратов, по метрологическому обеспечению этой работы. Так в последние годы, в содружестве с ВНИИФТРИ Госстандарта СССР, Лабораторией №32 осуществлена разработка и налажен массовый выпуск образцовых спектрометрических гамма-источников (ОСГИ), источников конверсионных электронов ( ОСИКЭ), рентгеновского излучения, образцовых радиоактивных растворов (ОРР) широкой номенклатуры. Совместно с ВНИИМ ведётся разработка образцовых дозиметрических источников бе- та-излучения (ОДИБИ). Разрабатывается отраслевая поверочная схема для средств измерений поглощённой дозы и мощности поглощённой дозы бе- та-излучения.

Конференция подчёркивает, что обеспечение единства и достоверности измерений является важнейшим условием повышения научно−технического уровня разработки и применения источников излучения в медицине.

В этом плане определена номенклатура радиационно−физических параметров закрытых терапевтических источников бета-излучения, создан комплекс методик и средств, составляющих поверочную схему для передачи размера единиц МПД и ПД от эталонов к рабочим средствам, включающий вторичный

181

эталон для воспроизведения и хранения единиц МПД и ПД . Ведутся и другие работы.

Развитие работ по метрологическому обеспечению измерений дозиметрических параметров и источников включено в координационный план по проблеме Минздрава СССР и ГКАЭ СССР на 12-ю пятилетку.

Конференция отмечает актуальность ведущихся Отделом №5 (лаб.№32) в этом направлении работ и рекомендует:

1.Продолжить и расширить работы по созданию ОДИБИ, с учётом важности таких образцовых мер также для поверки дозиметрической аппаратуры;

2.Провести необходимое документальное оформление, отладку и ввод в

действие отраслевой поверочной схемы не позднее 1987 года;

3.Оказать научно-методическую и техническую помощь учреждени- ям-соисполнителям других ведомств в метрологическом обеспечении измерений медицинских бета-источников;

4.Принять участие в межведомственных и международных сличениях эталонных и образцовых установок и источников бета-излучения.

182

Сигнальный экземпляр

АННОТИРОВАННЫЙ ОТЧЁТ По теме № 85142 за 1986 год

1.Наименование темы: “CОЗДАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ПОВЕРОЧНОЙ СХЕМЫ И НЕКОТОРЫХ СРЕДСТВ ЕЁ РЕАЛИЗАЦИИ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ ПО МОЩНОСТИ ДОЗ.”

2.Сроки: начало темыянварь 1985 г.

-декабрь 1987 г.

3.Аннотация

Исследованы радиационные характеристики ампул активных матриц и экспириментальных образцов ОДИБИ с 147 Pm, 204 Tl, 90Sr+90Y. Начать разработки рабочей документации на опытные образцы источников ОДИБИ. Проведена метрологическая аттестация установки СКД-2 для ВНИИНМ. Обоснована структура, построение, содержание ведомственной поверочной схемы и организована и проведена институтская научная конференция по её обсуждению. Подготовлены материалы для её утверждения. Исследованы экспериментальные образцы источников с 106Ru+ 106 Rh.

Проведён системный анализ результатов медицинских испытаний бе- та-источников.

Пораспоряжениюдирекцииаттестовано65источниковдляп/яА-7874(эко- номич. Эффект 220 тыс.руб). Оказана техническая помощь отделу 7, лаб. 9, МНИИ ядерной энергетики, СНИИП , по проблеме “Чернобыль”.

Начат серийный выпуск офтальмоаппликаторов, подана заявка на предполагаемоеизобретение,полученызадваэкспоната3медалиВДНХ,подготовлена статья, опубликован доклад на международном симпозиуме.

11.12.86 г.

183

4. Выписка из постановления ЦК КПСС и СМ СССР

2.Поручить Институту биофизики Минздрава СССР:

2.1. Разработать, совместно с организациями Госстандарта СССР, методы аттестации основных радиофармацевтических препаратов и закрытых лечеб- но-диагностических радионуклидных источников излучения по их радиаци- онно-физическим параметрам и создать ведомственную метрологическую (в системе Минздрава СССР) поверочную схему для аттестации терапевтических источников бета-излучения по мощности дозы, включающую рабочий эталон, необходимые образцовые источники, компараторы и рабочие средства измерения.

Рис. 54. Отраслевая поверочная схема для средств измерений поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы бета-излучения.

184

Сигнальный экземпляр

185

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.С использованием разработанной аппаратуры, метода фантомного моделирования и расчетных методик, проведены полномасштабные расчеты и эксперименты и получена новая информация о дозных полях в органах и тканях человека, облучаемого контактными радионуклидными источниками.

2.Создана система дозиметрических измерений при работе с бета-источ- никами типа ЗТИБИ. Рекомендуемая система базируется на применении единойунифицированнойсистемыединиц,эталонныхметодовиустановок,атакже методов относительных измерений с помощью образцовых излучателей и поверочной схемы.

186

Сигнальный экземпляр

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для градуировки индивидуальных дозиметров изготовить стандартные унифицированные поля бета-излучений на основе гибких матриц относительно большой площади с радионуклидами 204Tl, 90Sr+90Y, 106Ru+106Rh.

На основе анализа радиобиологических экспериментов на животных, последующихклиническихисследованийзакрытыхтерапевтическихисточников бета-излучения более чем 50 типов для офтальмологии, оториноларинологии , дерматологии и других дисциплин медицины, в широком диапазоне энергии бета-излучения(Егр=200кэВ-3500кэВ),срадионуклидами147Bm,99Tc,204Tl,32P, 90 Sr+90Y, 90Y, 106Ru+106Rh, аттестованных на установках ИБФ по единой, разработанной в Институте методике впервые проведена систематика по основным контролируемым радиационно-физическим параметрам ЗТИБИ. Д0;W;K;Ди . И параметрам…..

Установлены (количественно) диапазоны значений основных и дополнительных радиационно-физических параметров ЗТИБИ, так же как мощность дозы, степень неравномерности дозного поля и др.

Определена номенклатура радиационно-физических параметров….Выделены основные и дополнительные контролируемые…..

Результаты работы позволяют правильно ориентировать разработчиков новых средств бета-излучения; использовать опят для других видов излучения; целенаправленно создавать специализированную дозиметрическую аппаратуру с заданными параметрами.

Выбраны подходящие методы, а также отработаны некоторые новые методики исследования дозиметрических характеристик аппликаторов.

Создана и построена рабочая и образцовая аппаратура и установки для измерения дозных полей источников бета-излучения.

С помощью созданной аппаратуры и отработанных методик исследованы дозиметрические характеристики более…

Уточнены параметры источников, их точностные характеристики, построены дозные карты многих типов источников; определён порядок аттестации аппликаторов;

Результаты дозиметрических исследований использованы при отработке технологии изготовления аппликаторов.

Результаты физико-дозиметрических исследований позволили успешно провести биологические и клинические испытания источника; подготовить раздел дозиметрического контроля и испытаний в Технических условий на источнике; физический раздел методического руководства по применению ОА в клинике и другую нормативно-техническую документацию на ОА.

187

НОВЫЙ КЛАСС ГИБКИХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

1. Исследование механических свойств полиэтиленовых пленок для бета-источников

Для оценки изменения эластичности пленки был использован метод определения прочности на разрыв и относительного удлинения. Из обработанных и необработанных пленок изготавливались образцы, имеющие размеры: длина защемления – 10 мм, ширина – 10 мм, толщина – 0,06 мм. Укорочение длины образца по сравнению с принятым для испытания размерами пленок было обусловлено величиной растяжимости полиэтилена и сравнительно коротким ходом зажимов испытательного прибора. Образцы 1 испытывались на лабораторном тензометрическом динамометре при скорости деформации 120 мм/ мин, температура окружающей среды 22°С и влажности 60%.

Материал подвергался растяжению до полного разрушения. В связи с тем, что пленка имела различную ориентацию в двух взаимоперпендикулярных направлениях (долевое и поперечное), испытания велись только в поперечном направлении, имеющем меньшую ориентацию, а, следовательно, и большую эластичность, что в итоге дало более заметный эффект при облучении. При испытаниях велась запись процесса растяжения в координатах: нагрузка – удлинение.

Результаты испытания пересчитывались и определялась прочность и относительное удлинение соответственно по зависимости:

после растяжения, мм; lо- исходная длина образца, мм. Указанные характеристики определялись как среднее арифметическое из 5 параллельных измерений.

Результатыисследованияпредставленынарисунках.Каквидноизрисунков 8.1. и 8.2., исходная пленка (I) имеет предел вынужденной эластичности, характерный для полиэтилена и высокую степень растяжимости Ɛ=1100%, свидетельствующую о высокой эластичности материала. Облученная пленка (2) имеет тот же характер кривой, что и (I) и, практически, накладывается на нее. Однако эта пленка имеет несколько меньшее значение Ɛ (около 850%). Последнее говорит о незначительном сшивании макромолекул полиэтилена, однако эластические свойства остались близкими к исходным.

Обработка пленок сульфапрепаратом приводит к очень резким изменениям их механических свойств. Так, сульфированные пленки (3,4) имеют более высокий предел вынужденной эластичности, чем исходные образцы. Величина предела вынужденной эластичности тем выше, чем выше степень сульфирова-

188

Сигнальный экземпляр

ния. Также резко уменьшается Ɛ, достигая значения лишь 200%. Оба эти факта свидетельствуют о резкой потере эластичности пленок 3 и 4, хотя это свойство еще сохраняется в некоторой степени.

Пленка (5), имеющая наибольшую степень сульфирования, отличается по свойствамотвсехпредыдущих,т.к.еедиаграммарастяжениянеимеетпредела вынужденной эластичности, что связано с фактической утерей свойства эластичности. Кроме того, обладая очень малым Ɛ (около 40%), пленка обладает высоким значением предела прочности, отличающимся от исходного в 2 раза. Похарактерудиаграммыпленкаобладаетхрупкимразрывом.Практическиэто выражается в ломкости пленки при деформации изгиба.

На основании полученных результатов можно сделать следующие предварительныезаключения.Облучениеполиэтиленовойпленкинавоздухеионизирующейрадиациейвдозе25х106 сГрлишьчастичновлияетнаееэластичность. Очевидно при этом необходимо учитывать, что вследствие высокой мощности дозы облучение длилось всего 6ч, поэтому окислительные процессы, вероятно, сказались лишь в небольшой степени. При уменьшении мощности доз и длительном выдерживании в атмосферных условиях под облучением можно ожидать больших изменений свойств вследствие окислительной деструкции материала. Сульфирование полиэтилена приводит к повышению его жесткостиихрупкости.Вовсякомслучае,примененныестепенисульфированиярезко влияют на свойства полиэтилена, снижая его эластичность. Степень сульфирования – 17 часов – соответствующая кривой 5 на рисунке, явно недопустима, т.к. материал становится ломким. Необходимо также отметить вероятность дальнейшего повышения жесткости и хрупкости сульфированного материала при длительном воздействии радиации в атмосферных условиях.

1.Получены предварительные данные о влиянии степени сульфирования

идоз гамма-облучения на эластичность полиэтиленовых пленок.

2.Полученные данные в первом приближении могут быть использованы для выработки рекомендаций по изысканию оптимальных режимов обработки материала бета-источников.

3.Для получения более точных рекомендаций необходимо дальнейшее исследование.

ВЫВОДЫ

Проведено исследование стойкости полиэтиленовых пленок в зависимости от степени сульфирования и воздействия оинизирующей радиации.

189