Оценка относительной радиационной чувствительности аланина к альфа-излучению методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса
Автор: Хайлов А.М., Иванников А.И., Скворцов В.Г., Орленко С.П., Степаненко В.Ф., Суриямурти Н.
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 1 т.25, 2016 года.
Бесплатный доступ
Методом ЭПР-спектроскопии была проведена оценка радиационной чувствительности аланина к альфа-излучению по отношению к сертифицированному источнику гамма-излучения 60Co. По результатам проведённых оценок, радиационная чувствительность, оценённая по амплитуде спектра ЭПР аланина, под действием гамма-излучения оказалась в 1,5±0,2 раза выше, чем под действием альфа-излучения источника 239Pu с энергией 5,14 МэВ. С помощью расчётного метода Монте-Карло исследован процесс формирования поглощённой дозы альфа-излучения в стандартном аланиновом дозиметре, имеющем форму цилиндрической таблетки диаметром 4,8 мм и высотой 2,9 мм при облучении дозиметра на поверхности плоского источника. Показано, что основная часть регистрируемой методом ЭПР-спектроскопии дозы альфа-излучения обусловлена парамагнитными центрами, образующимися в тонком слое, граничащем с источником, с толщиной, не превышающей максимальный пробег альфа-частиц (несколько десятков микрометров). Однако, при этом около 40% суммарной дозы при облучении дозиметра-таблетки данного размера обусловлено альфа-частицами, испущенными источником из смежных с детектором областей и попавшими в боковую поверхность детектора. Данные расчётов подтверждены экспериментально, путём оценки уменьшения сигнала ЭПР после механического удаления контактного слоя, а также слоя с боковой поверхности аланинового дозиметра.
Аланин, спектроскопия эпр, альфа-излучение, плутоний-239, гамма-излучение, пробег частиц, радиационно-индуцированные радикалы, радиационная чувствительность, метод монте-карло, профиль дозы
Короткий адрес: https://sciup.org/170170242
IDR: 170170242
Список литературы Оценка относительной радиационной чувствительности аланина к альфа-излучению методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса
- Hayes R.B., Haskell E.H., Wieser A., Romanyukha A.A., Hardy B.L., Barrus J.K. Assessment of an alanine EPR dosimetry technique with enhanced precision and accuracy//Nucl. Instrum. Meth. A. 2000. V. 440. P. 453-461.
- Garcia T., Dolo J.-M. Study of the influence of grain size on the ESR angular response in alanine radicals//Radiat. Meas. 2007. V. 42. P. 1207-1212.
- Dolo J.-M., Garcia T. Angular response of alanine samples: From powder to pellet//Radiat. Meas. 2007. V. 42. P. 1201-1206.
- Sharpe P.H.G., Miller A., Sephton J.P., Gouldstone C.A., Bailey M., Helt-Hansen J. The effect of irradiation temperatures between ambient and 80°C on the response of alanine dosimeters//Radiat. Phys. Chem. 2009. V. 78. P. 473-475.
- Waldeland E., Malinen E. Review of the dose-to-water energy dependence of alanine and lithium formate EPR dosimeters and LiF TL-dosimeters: Comparison with Monte Carlo simulations//Radiat. Meas. 2011. V. 46. P. 945-951.
- Lina M., Garcia T., Lourenзo V., Cui Y., Chen Y.Z., Wang F. Bilateral comparison of an alanine/ESR dosimetry system at radiotherapy dose levels//Radiat. Meas. 2010. V. 45. P. 789-796.
- Rech A.B., Barbi G.L., Ventura L.H., Guimaraes F.S., Oliveira H.F., Baffa O. In vivo dose evaluation during gynaecological radiotherapy using L-alanine/ESR dosimetry//Radiat. Prot. Dosim. 2014. V. 159, N 1-4. P. 194-198.
- Wagner D., Anton M., Vorwerk H. Dose uncertainty in radiotherapy of patients with head and neck cancer measured by in vivo ESR/alanine dosimetry using a mouthpiece//Phys. Med. Biol. 2011. V. 56, N 5. P. 1373-1383.
- Schmitz T., Blaickner M., Ziegner M., Bassler N., Grunewald C., Kratz J.V., Schϋtz C., Langguth P., Sharpe P., Palmans H., Holzscheiter M.H., Otto G., Hampel G. Dose determination using alanine detectors in a mixed neutron and gamma field for boron neutron capture therapy of liver malignancies//Acta Oncol. 2011. V. 50, N 6. P. 817-822.
- Galindo S., Klapp J. EPR of borax-alanine mixtures irradiated with thermal neutrons//Rev. Mex. Fis. 2005. V. 51, N 2. P. 193-198.
- Ableitinger A., Vatnitsky S., Herrmann R., Bassler N., Palmans H., Sharpe P., Ecker S., Chaudhri N., Jӓkel O., Georg D. Dosimetry auditing procedure with alanine dosimeters for light ion beam therapy//Radiother. Oncol. 2013. V. 108, N 1. P. 99-106.
- Bassler N., Hansen J.W., Palmans H., Holzscheiter M.H., Kovacevic S., the AD-4/ACE Collaboration. The antiproton depth-dose curve measured with alanine detectors//Nucl. Instr. Methods in Phys. Res. B. 2008. V. 266. P. 929-936.
- RSICC Computer Code Collection, Report CCC-715, LANL, Los Alamos, 2002.
- Berger M.J. ESTAR, PSTAR, ASTAR -A PC Package for Calculating Stopping Powers and Ranges of Electrons, Protons and Helium Ions, Version 2 IAEA-NDS-144). Available at: http://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/iaea1282/(accessed 10 January 2015).
