Расчёт поглощённых доз фотонного и нейтронного излучения в эмали и дентине зубов человека методом Монте-Карло
Автор: Хайлов А.М., Иванников А.И., Орленко С.П., Борышева Н.Б., Скворцов В.Г.
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 2 т.24, 2015 года.
Бесплатный доступ
С помощью расчётов методом Монте-Карло (программа MCNP-4С) получены значения доз, поглощённых в тканях зуба - эмали и дентине, а также в различных органах тела человека при внешнем облучении нейтронами с энергией от 10 -9 до 20 МэВ и фотонами с энергией от 0,05 до 10 МэВ в шести стандартных геометриях. В качестве фантома тела человека была использована одна из модификаций математического фантома MIRD с добавлением подробной дентальной области, включавшей в себя описание 32 зубов. Верификация путём сравнения значений доз в различных органах с литературными данными показала хорошее соответствие, для быстрых нейтронов и фотонов расхождения составили менее 7%. Приведены формулы для расчёта коэффициентов перехода от доз нейтронов и фотонов, поглощённых в эмали или дентине, к дозе в органах и эффективной дозе во всём теле человека. Полученные значения могут быть использованы для оценки индивидуальных доз облучения, а также дозового распределения в теле пострадавшего по значениям доз в дентине и эмали зубов, определённых методом ЭПР-спектроскопии, с использованием имеющейся информации о радиационном инциденте.
Эпр-спектроскопия, ретроспективная дозиметрия, дентин зубов, эмаль зубов, метод монте-карло, математический фантом, нейтронное излучение, индивидуальная доза, смешанное излучение, дозовые коэффициенты перехода
Короткий адрес: https://sciup.org/170170209
IDR: 170170209
Список литературы Расчёт поглощённых доз фотонного и нейтронного излучения в эмали и дентине зубов человека методом Монте-Карло
- Хайлов А.М., Иванников А.И., Скворцов В.Г. Оценка дозы смешанного гамма-нейтронного излучения по результатам спектроскопии ЭПР образцов зубной эмали и дентина при облучении в фантоме головы человека//Радиация и риск. 2013. Т. 22, № 4. С. 30-36.
- Хайлов А.М., Орленко С.П., Скворцов В.Г. Определение методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса радиационной чувствительности дентина зубов человека in vitro к нейтронному и фотонному излучениям//Радиация и риск. 2013. Т. 22, № 4. С. 21-29.
- Khailov A., Ivannikov A., Tikunov D., Skvortsov V., Stepanenko V., Zhumadilov K., Tanaka K., Endo S., Hoshi M. Tooth enamel EPR dosimetry of neutrons: Enhancement of the apparent sensitivity at irradiation in the human head phantom//Radiat. Meas. 2007. V. 42, N 6-7. P. 1171-1177.
- Tikunov D., Trompier F., Ivannikov A., Herve M., Khailov A., Skvortsov V. Relative Sensitivity of Tooth Enamel to Fission Neutrons: Effect of Secondary Protons//Radiat. Meas. 2005. V. 39, N 5. P. 509-514.
- International Commission on Radiological Protection. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Oxford: Pergamon press, 1991.
- International Commission on Radiological Protection. Conversion Coefficients for use in Radiological Protection against External Radiation. ICRP Publication 74, Annals of the ICRP(3-4). Oxford: Elsevier Science, 1997.
- Takahashi F., Yamaguchi Y., Iwasaki M., Miyazawa C., Hamada T. Relations Between Tooth Enamel Dose and Organ Doses for Electron Spin Resonance Dosimetry Against External Photon Exposure//Radiat. Prot. Dosim. 2001. V. 95, N 2. P. 101-108.
- Ulanovsky A., Wieser A., Zankl M., Jacob P. Photon dose conversion coefficients for human teeth in standard irradiation geometries//Health Phys. 2005. V. 89, N 6. P. 645-659.
- Herve M.L., Clairand I., Trompier F., Tikunov D., Bottollier-Depois J.F. Relation between organ and whole body doses and local doses measured by ESR for standard and realistic neutron and photon external overexposures//Radiat. Prot. Dosim. 2007. V. 125, N 1-4. P. 355-360.
- Khailov A., Ivannikov A., Skvortsov V., Stepanenko V., Tsyb A.F., Trompier F., Hoshi M. The neutron dose conversion coefficients calculation in human tooth enamel in an anthropomorphic phantom//Health Phys. 2010. V. 98, N 2. P. 369-377.
- Briesmeister J.F. MCNP -A general Monte Carlo N-particle transport code. Version 4C. Report LA-13709-M. Los Alamos National Laboratory. Los Alamos, 2000.
- Cristy M., Eckerman F. Specific absorbed fraction of energy at various ages from internal photon sources. Appendix A. Description of the mathematical phantom. ORNL/TM-8381/V1. Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, 1997.
- Caswell R.S., Coyne J.J., Randolph M.L. Kerma factors of elements and compounds for neutron energies below 30 MeV//Appl. Radiat. Isot. 1981. V. 33. P. 1227-1262.
- Ivannikov A.I., Tikunov D.D., Borysheva N.B., Skvortsov V.G., Stepanenko V.F., Trompier F., Hoshi M. Calibration of EPR signal dose response of tooth enamel to photons: experiment and Monte Carlo simulation//Radiat. Prot. Dosim. 2004. V. 108, N 4. P. 303-315.
