Модель расчёта поглощения энергии от инкорпорированных излучателей моноэнергетических электронов в объектах природной биоты

DOI: 10.21870/0131-3878-2021-30-2-113-122

Сазыкина Т.Г., Крышев А.И.

«Радиация и риск». 2021. Том 30. № 2, с.113-122

Сведения об авторах

Сазыкина Т.Г. – гл. науч. сотр., д.ф.-м.н.
Крышев А.И. – зав. лаб., д.б.н. ФГБУ «НПО «Тайфун». Контакты: 249038, Калужская обл., Обнинск, ул. Победы, д. 4. Тел.: +7(484) 397-16-89; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

ФГБУ «НПО «Тайфун», Обнинск

Аннотация

Предложена модель, позволяющая рассчитывать поглощение энергии от инкорпорированных излучателей моноэнергетических электронов в организмах различной геометрии. Показана эффективность вычисления поглощённых фракций для организмов сферической, эллипсоидальной и цилиндрической формы путём сравнения расчётных значений с референтными данными. Уравнения модели не содержат подгоночных коэффициентов и не нуждаются в проведении процедур компьютерной интерполяции. Предложенный подход позволяет выполнять корректные экспресс-расчёты доз внутреннего облучения биологических объектов различной формы от бета-излучающих радионуклидов без использования методов компьютерного моделирования Монте-Карло. Модель может быть использована в задачах радиационной дозиметрии биоты и радиационной защите окружающей среды.

Ключевые слова
доза, модель, расчёт, уравнения, поглощение энергии, сферы, эллипсоиды, цилиндры, масштабирование, внутреннее облучение, электроны, радиационная безопасность, радионуклиды, защита, окружающая среда.

Список цитируемой литературы

1. Loevinger R., Berman M. A revised schema for calculating the absorbed dose from biologically distributed radionuclides. MIRD Pamphlet N 1, revised. New York: Society of Nuclear Medicine, 1976. P. 3-10.

2. Хайн Дж., Браунелл Г. Радиационная дозиметрия: пер. с англ. /под ред. Н.Г. Гусева, К.А. Труханова. М.: Издательство иностранной литературы, 1958. 758 с.

3. Руководство по радиационной защите для инженеров. Т. 2: пер. с англ. /под ред. Д.Л. Бродера. М.: Атомиздат, 1973. 288 c.

4. Stabin M.G., Konijnenberg M.W. Re-evaluation of absorbed fractions for photons and electrons in spheres of various sizes //J. Nucl. Med. 2000. V. 41, N 1. P. 149-160.

5. Ulanovsky A., Pröhl G. A practical method for assessment of dose conversion coefficients for aquatic biota //Radiat. Environ. Biophys. 2006. V. 45, N 3. P. 203-214.

6. Amato E., Lizio D., Baldari S. Absorbed fractions in ellipsoidal volumes for β- radionuclides employed in internal radiotherapy //Phys. Med. Biol. 2009. V. 54, N 13. P. 4171-4180.

7. Amato E., Lizio D., Baldari S. Absorbed fractions for electrons in ellipsoidal volumes //Phys. Med. Biol. 2011. V. 56, N 2. P. 357-365.

8. Ulanovsky A., Pröhl G., Gomez-Ros J.M. Methods for calculating dose conversion coefficients for terrestrial and aquatic biota //J. Environ. Radioact. 2008. V. 99, N 9. P. 1440-1448.

9. Brown J.E., Alfonso B., Avila R., Beresford N.A., Copplestone D., Hosseini A. A new version of the ERICA Tool to facilitate impact assessments of radioactivity on wild plants and animals //J. Environ. Radioact. 2016. V. 153. P. 141-148.

10. Brown J.E., Alfonso B., Avila R., Beresford N.A., Copplestone D., Pröhl G., Ulanovsky A. The ERICA Tool //J. Environ. Radioact. 2008. V. 99, N 9. P. 1371-1383.

11. ICRP, 2017. Dose coefficients for non-human biota environmentally exposed to radiation. ICRP Publication 136 //Ann. ICRP. 2017. V. 46, N 2. P. 1-136.

12. Osanov D.P., Tissen M.U., Radzievsky G.B. Dose distribution of -radiation of fission products in the tissue equivalent material //Health Phys. 1969. V. 17, N 3. P. 484-495.

13. Осанов Д.П. Дозиметрия и радиационная биофизика кожи. M.: Энергоатомиздат, 1990. 233 с.

14. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений. М.: Энергоатомиздат, 1995. 494 с.

15. Sazykina T.G., Kryshev A.I. A new analytical method for estimating electron-absorbed fractions in soft-tissue biological volumes //Radiat. Environ. Biophys. 2021. V. 60, N 1. P. 141-149.

16. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Белуха И.Г., Петриев В.М., Скворцов В.Г., Колыженков Т.В., Петухов А.Д., Дубов Д.В. Расчёты доз внутреннего облучения нано-, микро- и макро-биоструктур электронами, бета-частицами и квантовым излучением различной энергии при разработках и исследованиях новых РФП в ядерной медицине //Радиация и риск. 2015. Т. 24, № 1. С. 35-57.

17. ICRP, 2008. Environmental protection – the concept and use of reference animals and plants. ICRP Publication 108 //Ann. ICRP. 2008. V. 38, N 4-6. P. 1-242.

18. ICRP, 2008. Nuclear decay data for dosimetric calculations. ICRP Publication 107 //Ann. ICRP. 2008. V. 38, N 3. P. 1-96.

19. Amato E., Italiano A. An analytical model for calculating internal dose conversion coefficients for non-human biota //Radiat. Environ. Biophys. 2014. V. 53, N 2. P. 455-459.

20. Rahman Z., Rehman S.U., Mirza S.M., Arshed W., Mirza N.M. Geant4-based comprehensive study of the absorbed fraction for electrons and gamma-photons using various geometrical models and biological tissues //Nucl. Technol. Radiat. Prot. 2013. V. 28, N 4. P. 341-351.

Полная версия статьи