Chemische Dosimetrie ionisierender Strahlung

Es wird über die Aufgaben der Isocommerz GmbH als Leiteinrichtung berichtet. Dabei werden Angaben über die Anwendungsmöglichkeiten von Isotopen und ihren volkswirtschaftlichen Nutzen gemacht.     

Die Verwendung des Systems Methylorange/Polyvinylalkohol zur Dosimetrie ionisierender Strahlung

Es wird ein Farbstoff-Festkörperdosimeter beschrieben, bei dem die Entfärbung von Methylorange in einer Polyvinylalkohol-Basis zur Dosimetrie ionisierender Strahlung ausgenutzt wird. Die Entfārbung wird in Abhängigkeit von der Farbstoffkonzentration und der Foliendicke untersucht. Für das optimale System werden die im Hinblick auf die Anwendung zur Dosimetrie wichligsten Eigenschaften untersucht: Einfluβ der Energiedosisleistung und der Strahlungsqualität (Energie, LET) auf die Entfärbung, Einfluβ der Bestrahlungstemperatur, Beständigkeit der Entfärbung nach der Bestrahlung, Lager-fähigkeit der unbestrahlten Folien, Reproduzierbarkeit der Folienherstellung. Es werden Bemerkungen zum Reaktions-mechanismus gemacht und Verwendungsmöglichkeiten des Farbstoffdosimeters angegeben.     

Der physikalische Größenbegriff in der Dosimetrie ionisierender Strahlung

The Concept of Physical Quantity in the Dosimetry of Ionizing Radiation After a short introduction of the physical quantity concept, its development in the dosimetry of ionizing radiation is described in the light of the “roentgen” unit and the quantity “exposure”. The importance of the “additivity” for the measurability of a quantity is explained, and the necessity to specify quantities is pointed out. The quantities “absorbed dose” and “dose equivalent” are introduced, and for the “dose equivalent index” the consequences for practical measurements are demonstrated resulting from non-additivity.     

Aus der Praxis der Ferrosulfat-(Fricke-)Dosimetrie

Unter den chmischen Dosimetersystem genügt das Ferrosulfat-(Fricke-) Dosimeter in fast “idealer” Weise einer Reihe von Grundforderungen der praktischen Dosimetrie. Mit Hitfe einer 10^?4?10^?2 m Fe(II)- sulfatlösung in 0,4?2,0 m H₂SO₄, gesättigt mit Luft, Kann es als Vergleichsstandard zwischen verschiedenen Laboratorien bis zu einer Dosis von 5·10⁴ rad verwendet werden. Das Ferrosulfat-Dosimetersystem dient als sekundärer Stand zur Eichung anderer chemischer Dosimetersysteme.     

Flächenmassenmeßgerät mit Istwertanzeige

Dieser Beitrag beschreibt das labormäβig aufgebaute Muster eines Istwertanzeigegerätes (Absolutwertmesser) zur Flächenmassemessung, das im Prinzip mit allen Meβköpfen der im VEB Vakutronik WIB Dresden entwickelten und gefertigten Flächengewichtsmeβgeräte betrieben werden kann. Einleitend werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt und anschlieβend die Wirkungsweise, die auf einer Folgeregelung beruht, beschrieben. Mit diesem Gerät wird die gleiche Genauigkeity erreicht wie beim Abweichungsanzeigegerät der bekannten Flächengewichtsmeβanlage VA-T-70B.     

Wiederholte Auswertung von TL-Dosimetern (CaF2) mittels UV-Photostimulation

TL-Dosimeter auf der Basis von natürlichem CaF₂ können im Bereich von 50 bis 3000 rd mit Hilfe der UV-Photostimulation zum zweiten Mal ausgewertet werden. Als Störeffekt tritt dabei die UV-Empfindlichkeit des Leuchtstoffes auf, die sich zur Schaffung eines UV-Dosimeters ausnutzen läβt.     

电子束辐照对聚碳硅烷结构与热解性能的影响

在惰性气氛下,用电子束对聚碳硅烷 (PCS) 进行辐照改性。利用傅里叶变换红外光谱分析、凝胶含量测定以及热重-气相色谱-质谱连用技术对不同剂量改性的PCS进行了分析表征,研究了辐照剂量对PCS结构与热解性能的影响。结果表明,电子束辐照作用使PCS样品中大量SiH键和CH键发生断裂,形成了以SiCSi为骨架的三维网状凝胶产物,当辐照剂量高于3 MGy时,PCS的凝胶化程度随辐照剂量的增加而明显变大。热重分析表明,电子束辐照有利于提高PCS的热稳定性,其初始失重温度和陶瓷化产率都会随辐照剂量的增加而升高,其中,经20 MGy辐照后的PCS样品的陶瓷化产率可达87%。此外,对于400 ℃预处理的PCS样品,在相同吸收剂量下,样品的凝胶质量分数、初始失重温度和最终陶瓷化产率都较未处理的高。     

The Calculation of the Relative Irradiation Dose Rate of a High-Power Gamma-Source by Digital Computer

Authors have elaborated a method which allows a digital computer to be applied for the calculaiton of the relative irradiation dose rates of the K-120.000 ⁶⁰Co gamma irradiation source with a specific activity of 80.000 Ci. The model used takes into consideration is the joint effect of 80 source-elements which were one-dimensional but of different activities and arranged in four layers one above the other, around one/two imaginary cylinder superficies. In possession of chemical or physical dosimetry data this method can be applied also for the calculation of the absolute irradiation dose ratres. According to the experiences obtained so far, over a distance of 6 cm-s from the source-elements the error of the computed absolute irradiation dose rate data is less than 5%.     

Determination of an Absorbed Radiation Dose by the EPR Method from the Concentration of the Centers Produced

A method to determine the absorbed radiation dose that is based on the spin-resonance dosimetry is suggested. It rests on the fact that under irradiation additional centers that absorb UHF radiation are generated in substance. This leads to a change in the time of longitudinal relaxation of a Zeeman subsystem and dipole-dipole reservoir as well as in the time of transverse relaxation because of the dipole-dipole interaction, which in turn causes a change in the shape of the line and in the saturation parameter. It is possible to determine the minimum absorbed dose at which the minimum deformation of the shape of the line is registered. A method is also suggested to determine an absorbed dose in the absence of absorbing centers in the substance before irradiation. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 3, pp. 335–338, May–June, 2005.     

Experimental measurement of radiation dose in a dedicated breast CT system

Radiation dose is an important performance indicator of a dedicated breast CT (DBCT). In this paper, the method of putting thermoluminescent dosimeters (TLD) into a breast shaped PMMA phantom to study the dose distribution in breasts was improved by using smaller TLDs and a new half-ellipsoid PMMA phantom. Then the weighted CT dose index (CTDI_w) was introduced to average glandular assessment in DBCT for the first time and two measurement modes were proposed for different sizes of breasts. The dose deviations caused by using cylindrical phantoms were simulated using the Monte Carlo method and a set of correction factors were calculated. The results of the confirmatory measurement with a cylindrical phantom (11 cm/8 cm) show that CTDI_w gives a relatively conservative overestimate of the average glandular dose comparing to the results of Monte Carlo simulation and TLDs measurement. But with better practicability and stability, the CTDI_w is suitable for dose evaluations in daily clinical practice. Both of the TLDs and CTDI_w measurements demonstrate that the radiation dose of our DBCT system is lower than conventional two-view mammography.     

Photon dosimetry methods outside the target volume in radiation therapy: Optically stimulated luminescence (OSL), thermoluminescence (TL) and radiophotoluminescence (RPL) dosimetry

Dosimetry methods outside the target volume are still not well established in radiotherapy. Luminescence detectors due to their small dimensions, very good sensitivity, well known dose and energy response are considered as an interesting approach in verification of doses outside the treated region. The physical processes of thermoluminescence (TL), radiophotoluminescence (RPL) and optically stimulated luminescence (OSL) are very similar and can be described in terms of the energy band model of electron-hole production following irradiation.This work is a review of the main dosimetric characteristics of luminescence detectors which were used in experiments performed by EURADOS Working Group 9 for in-phantom measurements of secondary radiation (scattered and leakage photons). TL LiF:Mg,Ti detectors type MTS-7 (IFJ PAN, Poland), types TLD-100 and TLD-700 (Harshaw), OSL Al₂O₃:C detectors type nanoDot™ (Landauer Inc.) and RPL rod glass elements type GD-352M (Asahi Techno Glass Coorporation) are described. The main characteristics are discussed, together with the readout and calibration procedures which lead to a determination of absorbed dose to water.All dosimeter types used show very good uniformity, batch reproducibility and homogeneity. For improved accuracy, individual sensitivity correction factors should be applied for TL and OSL dosimeters while for RPL dosimeters there is no need for individual sensitivity corrections.The dose response of all dosimeters is linear for a wide range of doses.The energy response of GD-352M type dosimeters (with Sn filter) used for out-of-field measurements is flat for medium and low energy X-rays.The energy dependence for TLDs is low across the range of photon energies used and the energy correction was neglected. A significant over response of Al₂O₃:C OSLDs irradiated in kilovoltage photon beams was taken into account. The energy correction factor f_en was calculated by using the 2006 PENELOPE Monte Carlo code.With suitable calibration, all dosimeter types are appropriate for out-of-field dose measurements as well as for the in-phantom measurements of radiotherapy MV X-rays beams.     

P沟道和N沟道MOS场效应管的辐照实验研究

通过对P沟道MOS场效应管IRF9530和N沟道MOS场效应管IRF540N的X射线和钴源γ射线的辐照对比研究,发现两种场效应管阈值电压变化随吸收剂量近似成一阶指数衰减关系。产生这种现象的原因是场效应管氧化物中的空间俘获电荷与吸收剂量近似成线性变化,对阈值电压变化和吸收剂量有近似线性的改变;而界面态对空间电荷有补偿作用,其对阈值电压的改变与吸收剂量有近似成二次方的关系。     

吸入性氚化粒子在人体肺部组织中吸收剂量的研究

涉氚核设施在检修及退役时,其产生的氚化粒子容易被工作人员误吸入,并在呼吸系统的不同部位停留,部分尺寸较小的粒子可能在肺泡间质区(AI 区) 停留超过1 年的时间。氚粒子通过 衰变释放电子,在释放电子的同时以及释放的电子与周围原子相互作用还会分别产生出内、外轫致辐射,这些都会对人体肺部组织造成辐射损伤。本文采用蒙特卡罗程序PENELOPE 对多种氚化粒子在人体肺部组织中的吸收剂量进行了模拟计算,特别是讨论了氚 衰变的内轫致辐射的贡献。研究发现,电子辐射对人体肺泡产生的吸收剂量大于外、内轫致辐射,但后两者作用距离较长,对人体造成的影响重要;电子辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大以及金属原子序数的增大而减小;外轫致辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大而减小,随着金属原子序数的增大而增大;内轫致辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大以及金属原子序数的增大而减小。Some tritium relevant nuclear facilities, such as Tokamak, can produce tritiated particles. There is the possibility for the staffs to inhale the tritiated particles by accident in the process of maintenance or decommission of these facilities. Tritium decays to 3He, during which the beta electron and the internal bremsstrahlung are released. Meanwhile, the released electrons will interact with the surrounding atoms, and the external bremsstrahlung will be generated. All the electrons, internal bremsstrahlung and external bremsstrahlung will deposit the radiation energies to lung tissues and generate the radiation damage. In this paper we studied the radiation doses by inhaled tritiated particles in lung tissues by Monte Carlo code PENELOPE, in particular, internal bremsstrahlung contribution was included. Our results demonstrated that (1) the dose caused by electron radiation is far higher than those of external and internal bremsstrahlung, which however shall not be negligible due to their long-distance effects; (2) the dose caused by electron radiation decreases as the particle size and metal atomic number Z increase; (3) the dose caused by external bremsstrahlung decreases as the particle size increases, but increases as the metal Z increases; (4) the dose caused by internal bremsstrahlung decreases as the particle size and metal Z increase.     

Effects of low-LET radiations on CR-39 track detector

The effects of Co-60 gamma-rays and about 25-MeV pulsed electrons have been investigated on CR-39 plastic nuclear track detector. The bulk etch rate was measured as a function of the absorbed dose under three different irradiation conditions; gamma-ray exposure in air at the dose rate of 6 kGy/h, that in vacuum and electron shower in air at 126 kGy/h on average. It was found that the bulk etch rate (V) increased nearly exponentially with the dose (D); V=V₀exp(kD), and the characteristic parameter (k) was 35, 9 and 12 MGy⁻¹, respectively. It is considered that a lack of oxygen in damage formation processes could occur momentarily during a short electron pulse, just similarly to the vacuum effect of reduction in track etch rates in outgassed CR-39 plastic.     

Statistische Schwankungen bei Strommessungen an Detektoren für ionisierende Strahlung

Unter vereinfachenden Voraussetzungen für die Energieübertragung werden Beziehungen für den relativen mittleren quadratischen Schwankungsfehler bei Strommessungen an Ionisationskammern und anderen proportional verstärkenden Detektoren für β- und Quantenstrahhmg abgeleitet und experimentell überprüft. Analog zum Schwankungsfehler bei Impulsdichtemessungen ist das Quadrat des relativen Schwankungsfehlers für Strommessungen umgekehrt proportional dem Ionisations- bzw. Detektorstrom und der Integrationszeitkonstanten. Ferner hängt der Schwankungsfehler von den Kammerabmessungen, von der Teilchen- oder Quantenenergie und vom Fülldruck ab. Aus dem Zusammenhang zwischen Schmankungsfehler, Ionisationsstrom und Zeitkonstante ergibt sich eine natürliche Grenze für die mit einer Ionisationskammer bei vorgegebenem Sclwankungsfehler und vorgegebener Zeitkonstante kleinste meβbare Dosisleistung bzw. Strahlungsintensität.     

基于MCPT解法器库的专用辐射探测模拟软件研发与应用北大核心CSCD

甲状腺内^(131)I放射性活度与辐射探测结果的比例关系与甲状腺几何尺寸、探测距离等因素相关,是估算甲状腺内^(131)I含量与其可能造成的辐照损伤的关键参数。基于MCPT辐射输运数值模拟算法器库开发了用于开展NaI探测器伽马辐射测量模拟的应用程序,进而建立了多组具有不同容积的甲状腺型容器和不同探测距离的物理模型,最终通过蒙特卡罗数值计算得到了不同测量状态下探测器的探测效率。在甲状腺型容器与探测器距离较远时,数值模拟给出的结果与理论计算结果一致,证明此应用程序可用于定量分析NaI的探测效率。数值模拟结果表明,小距离模型的结果受甲状腺样容器的大小和距离的显著影响,模拟给出的探测效率表为开展深入细致的实验研究奠定了基础。     

快中子堆脉冲工况下γ能谱的实验测定

根据不同能量的光子经过不同材料和厚度的减弱体时其减弱程度不同, 利用 不同的减弱体材料和热释光探测元件设计了用于快中子堆γ谱测量的叠层式探测器. 基于GRAVEL方法,编写了连续谱的解谱程序, 并对该程序进行了实验验证, 最终测定了快中子堆堆外场点的γ能谱.     

Gerät zur Röntgenemissionsanalyse mittels Nachweises niederenergetischer Strahlung bei Anregung durch cine Radionuklidstrahlungsquelle

In der Arbeit wird das im Kernforschungszentrum Saclay, Frankreich, entwicketle Gerät “SARIEL” für die Röntgenfluores-zenzanalyse mit Radionuklid-Stralungsquellen bechrieben. Das Gerät besitzt als Detektor einen fensterlosen Proportional-zāhler und ermöglicht bei Verwendung von α-Quellen die Bestimmung auch leichter Elemente, wie z. B. Kohlenstoff. Der Aufbau des Geräts und einige typische Anwedungsbeispiele werden erläutert.     

Über die Bestrahlung von Gretreidestroh mit energiereicher Strahlung (1. Mitt.)

In der Welt fallen jährlich ca. 2 Milliarden t Getreidestroh an, die nur partiell für die Fütterung genutzt werden, weil seine Verdaulichkeit gering ist. Durch verschiedene chemische und physikalische Methoden ist seit den neunziger Jahren des vorigen Jahrhunderts versucht worden, die Verdaulichkeit des Strohs zu erhöhen (Übersicht Flachowsky [1]). 1962 berichteten Pritchard u. a. [2] über den Aufschlußeffekt von Gamma-Strablen bei Stroh.     

Synchrotron X‐ray microbeam dosimetry with a 20 micrometre resolution scintillator fibre‐optic dosimeter

Cancer is one of the leading causes of death worldwide. External beam radiation therapy is one of the most important modalities for the treatment of cancers. Synchrotron microbeam radiation therapy (MRT) is a novel pre‐clinical therapy that uses highly spatially fractionated X‐ray beams to target tumours, allowing doses much higher than conventional radiotherapies to be delivered. A dosimeter with a high spatial resolution is required to provide the appropriate quality assurance for MRT. This work presents a plastic scintillator fibre optic dosimeter with a one‐dimensional spatial resolution of 20 µm, an improvement on the dosimeter with a resolution of 50 µm that was demonstrated in previous work. The ability of this probe to resolve microbeams of width 50 µm has been demonstrated. The major limitations of this method were identified, most notably the low‐light signal resulting from the small sensitive volume, which made valley dose measurements very challenging. A titanium‐based reflective paint was used as a coating on the probe to improve the light collection, but a possible effect of the high‐Z material on the probes water‐equivalence has been identified. The effect of the reflective paint was a 28.5 ± 4.6% increase in the total light collected; it did not affect the shape of the depth‐dose profile, nor did it explain an over‐response observed when used to probe at low depths, when compared with an ionization chamber. With improvements to the data acquisition, this probe design has the potential to provide a water‐equivalent, inexpensive dosimetry tool for MRT.