Оценка радиационной чувствительности эмали зубов in vivo к нейтронному излучению

«Радиация и риск». 2007. Том 16. № 2-4, с.133-144

Сведения об авторах

Хайлов А.М.
ГУ – Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск.

Аннотация

Работа посвящена расчету с помощью метода Монте-Карло (код MCNP4B) коэффициентов перехода от флюенса нейтронов к поглощенной дозе в эмали коренных зубов человека. Расчет проведен для 20 энергетических групп моноэнергетических нейтронов энергией от 10-9 до 20 МэВ в 5 стандартных геометриях облучения. Представленные данные могут служить основой для связи определяемого методом ЭПР-дозиметрии значения поглощенной дозы в эмали зуба, с величинами доз в органах и теле человека. Верификация путем сравнения коэффициентов перехода для различных органов с данными МКРЗ (публикация № 74, 1997 г.) показала удовлетворительное соответствие, для быстрых нейтронов расхождения составили менее 10%. Показано, что поглощенная в эмали зубов доза находится в сильной зависимости от геометрии облучения и энергии нейтронов, начиная с 10 кэВ. Используя полученные значения коэффициентов перехода для вторичного гамма-излучения, проведена оценка нижней границы относительной радиационной чувствительности эмали зубов к нейтронам. Исследование продемонстрировало значимость вклада вторичных фотонов в суммарную дозу нейтронов, особенно для нейтронов с энергией до 1 МэВ. Полученные результаты доступны для применения в работе специалистами различных направлений (дозиметристами, радиологами).

Ключевые слова:

Метод Монте-Карло, флюенс нейтронов, поглощенная доза, эмаль коренных зубов, ЭПР-дозиметрия, геометрия облучения, энергия нейтронов, относительная радиационная чувствительность эмали

Список литературы

1. Бочвар И., Клещенко Е., Кушнерева К., Левочкин Ф. Чувствительность эмали зубов человека к альфа-излучению и нейтронам //Атомная энергия. - 1997. - № 5. - С. 380-383.

2. Таблицы физических величин. Справочник /Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976.

3. Briemeister J.F. MCNP – a general Monte-Carlo n-particle transport code, version 4B. LA-12625. - M, 1997.

4. Cheyne V. Average weights of the permanent teeth //Dental Res. 1943. V. 22. P. 181-184.

5. Fattibene P., Anglone M., Pillon M., De Coste V. Tooth enamel dosimetric response to 2.8 MeV neutrons //Nucl. Instrum. Meth. 2003. V. 201. P. 480-490.

6. Hubbell J. and Seltzer S. Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy-Absorption Coefficients (version 1.02). Available: http://physics.nist.gov/xaamdi. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2000.

7. International Commission on Radiological Protection. Conversion coefficients for use in radiological protection against external irradiation. ICRP Publication 74. - Oxford: Elsevier Science, 1997.

8. International Commission on Radiological Protection. Reference man, anatomical, physiological and metabolic characteristics. ICRP Publication 23. - Oxford: Pergamon Press, 1974.

9. Ivannikov A., Tikunov D., Yermakova N. et al. Energy dependence of EPR dose response of tooth enamel to photons: experiment and Monte Carlo simulation //Radiat. Prot. Dosim. 2004. V. 108(4). P. 303-315.

10. Khan R.F., Aslam, Rink W., Boreham D. Electron paramagnetic resonance dose response studies for neutron irradiated human teeth //Nucl. Instrum. Meth. 2004. V. 225. P. 528-534.

11. Khan R.F., Rink W., Boreham D. Dosimetric response evaluation of tooth enamel for accelerator-based neutron irradiation //Radiat. Meas. 2003. V. 37. P. 355-363.

12. Kramer R., Zankl M., Williams G. et al. The calculation of dose from external photon exposures using reference human phantoms and Monte Carlo methods //Health Phys. 2002. V. 82(2). P. 254-255.

13. Tikunov D., Ivannikov A., Trompier F., Herve M. et al. Relative sensitivity of tooth enamel to fission neutrons: Effect of secondary protons //Radiat. Meas. 2005. V. 39. P. 509-514.

14. Zdravkova M., Denis J., Gallez B., Debuyst R. Sensitivity of whole human teeth to fast neutrons and gamma-rays estimated by L-band EPR spectroscopy //Radiat. Meas. 2002. V. 35 (6). P. 603-608.

Полная версия статьи