CC BY
6
УДК 621.384.668.069.6
КАЛИБРОВКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ФОТОДОЗИМЕТРОВ * РАЗНЫХ ТИПОВ ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ р-ИЗЛУЧАТЕЛЯ
Э. И. Зейналов, Г. М. Обатуров
При использовании существующих методов индивидуальной фото-дозиметрии у-излучения, мягкого рентгеновского излучения (с энергией ниже 100—120 кэв) и нейтронов (тепловых и промежуточных) необходимо строить калибровочные кривые зависимости плотности почернения рентгенапленки от дозы у-излучения (Сборник дозиметрических и радиохимических методик; Э. И. Зейналов с соавторами). С этой целью обычно партию пленок, заряженных в фотодозиметры, облучают различными дозами у-излучения Со60. Диапазон доз, которыми принято облучать калибровочные пленки, колеблется от 0,01 до 2 р, а в специальных случаях и больше, для чего требуется применение источника у-излучения ^ активностью в несколько десятков миллиграмм-эквивалентов Иа и более,
* чтобы время экспозиции было не слишком большим.
Работа с источниками у-излучения указанной активности представляет определенную опасность, в связи с чем облучение пленок рекомендуется проводить в специальном помещении, удовлетворяющем соответствующим требованиям радиационной безопасности. Кроме того, облучение калибровочных пленок на практике производят обычно неколли-мированным пучком у-излучения, что вносит дополнительную ошибку в измеряемую дозу.
Ввиду того что форма воздействия р- и у-излучения на рентгено-пленку одинакова, для построения калибровочной кривой вместо у-излу-чающего препарата может быть использован источник р-излучения. В этом случае задача построения калибровочной кривой существенно упрощается и повышается точность измерения. М1уаг^а и Уатато^ ф для построения калибровочной кривой вместо у-излучателя использовали р-источник (Бг90—У90). Мы провели исследования с целью разработки методики построения с помощью р-препарата (Бг90—У90) калибровочной кривой для определения пленочными дозиметрами (например, ИФК, ИФК-2,3 и ИФКНГ) доз у- и рентгеновского излучения и нейтронов.
р-Излучатель представляет собой алюминиевую подложку, на рабочую поверхность которой нанесен раствор соли радиоактивного стронция. Активный слой сверху покрыт защитной алюминиевой фольгой толщиной 15 мг/см2. р-Излучатели, выпускаемые промышленностью, имеют неравномерность в среднем ±10%. Для обеспечения удовлетворительной повторяемости калибровочной кривой необходимо пленки облучать в равномерном постоянном -потоке р-излучения или в крайнем случае
# в постоянном потоке с определенной неравномерностью. В последнем случае следует каждый раз измерять плотность почернения, соответствующую одному и тому же участку препарата. Для обеспечения равномерного облучения было изготовлено специальное приспособление (см. рисунок), в котором использован препаратоводитель денситометра ДФЭ-10. Медная пластина (/) размером 240X140X4 ,мм крепится одной стороной к станине препаратоводителя (2). На станине имеются подвижные салазки (<3 и 4), которые дают возможность осуществлять перемещение в 4 направлениях: вперед — назад (поперечное) и влево — вправо (продольное). Продольное перемещение осуществляется маховичком (5), а поперечное—маховичком (б), причем эти маховички позволяют осуществлять ступенчатое перемещение с постоянным шагом. На салазках под медной пластиной (/) жестко крепится пленкодержатель (7),
® изготовленный из органического стекла. Два источника р-излучения
Приспособление для облучения калибровочных пленок Р-излучением (объяснения в тексте).
(5г90 + У9С) крепятся на медной пластине (8), в которой просверлены 2 одинаковых отверстия диаметром 5 мм, каждое из них расположено по центру активного слоя соответствующего препарата. Отношение активностей выбранных р-источников составляет 1:10.
Описанное приспособление позволяет за одну экспозицию облучить одновременно 2 пятна на пленке дозами в отношении 1:10, за 5 экспозиций можно охватить диапазон эквивалентных доз от 0,02 до 2 р, имея в распоряжении 10 точек для построения калибровочной кривой
Мы проводили эксперименты с пленками типа РТ-1, РТ-2, РМ-5-4 и Агфа. Из каждого типа облучали 2 партии пленок: первую — дозами ф у-изЛучения в диапазоне 0,08—3,2 р, а вторую — дозами р-излучения в таком диапазоне, чтобы иметь плотности почернения от 0,01 до 3. Ввиду того что в индивидуальной фотодозиметрии применяют различные типы дозиметров (ИФК [1], ИДК-2,3 [2], ИФК.НГ [3]), мы облучали пленки дозами у-излучения 80 всех указанных дозиметрах. При облучении р-излучением пленки заворачивали в 2 слоя светонепроницаемой черной бумаги (общая толщина 13мг/см2).В практической работе не исключено, что используемая бумага будет различной толщины. Поэтому мы произвели облучение пленок, завернутых в 3 слоя черной бумаги (19,5 мг/см2) и в 4 слоя (26 мг/см2) с целью изучения влияния толщины бумаги на почернение при применении (5г90 + У90) -излучателя.
Во всех экспериментах каждой дозой облучали по 5 пленок и при обработке результатов брали среднее значение из 5 измерений. Для то- # го чтобы избежать влияния фактора проявления, все пленки, облученные р- и у-излучением, обрабатывали (проявление и фиксация) одновременно в 1 проявителе. Плотность почернения пленок измеряли на денситометре ДФЭ-10.
По почернениям пленок, облученных у-излучением, строили кривые зависимости почернения от дозы для каждого типа дозиметра и пленки, а для 4-польной кассеты типа ИФК-2,3 строили 4 кривые (по одному для каждого поля). Затем с помощью этих кривых и по почернениям пленок, подвергшихся действию р-излучения, определяли эквивалентные
1 Эквивалентной будем называть такую дозу у-язлучения Со60, которая вызывает почернение данного типа пленок в соответствующем дозиметре под определенным фильтром, равное почернению этого же типа пленки, вызванному р-излучением при дан- 0
ном времени экспозиции.
~ш * # « #
Т-а б л и ц а 1
Переводные коэффициенты для пленок РМ-5-4, РТ-1 и Агфа с разными фильтрами
Эквивалентная доза Д (в р) экв. Эквивалентная доза Д экв. Переводные коэффициенты и К Р» К Для окна
Время экспозиции 1 (в мин.) (поле под окном) (свинец)( 9 р) (поле под свинцом) Для свинца
тип рентгенопленки К0 Крв
РМ 5-4 РТ-1 Агфа РМ 5 4 РТ-1 Агфа РМ 5 4 РТ-1 Агфа РМ 5-4 РТ-1 Агфа
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ,2 13
2 4 5 6 7 8 10 0.047 0.10 0.13 0,15 0.18 0.21 0,28 0,049 0,09 0,125 0,15 0.17 0,20 0,25 0,05 0,10 0,12 0,14 0.15 0,19 0,25 0,08' 0,14 0,18 0,22 0,25 0,30 0,38 0,073 0,124 0,17 0,21 0,24 0,29 0,38 0,08 0,13 0,18 0,21 0.22 0.28 0.40 0,023 0,025 0,026 0.025 0,026 0,026 0,028 0,024 0,022 0.025 0.025 0.024 0,025 0,025 0,025 0.025 0,024 0.023 0,021 0,024 0,025 0,04 0,035 0,036 0,036 0.035 0,037 0,038 0,037 0,031 0,034 0,035 0.034 0,036 0,038 0.04 0.033 0.036 0,035 0.031 0,035 0,04
Средние значения переходных коэффициентов 0 ,026±0 ,002 .0,024±0,003 0, 024±0,001 0 ,037±0,002 0,035±0 ,002 0,036±0,003
Таблица 2
Переводные коэффициенты в зависимости от толщины упаковочной бумаги
Пленка РМ 5 4 1 Пленка РГ-1
Время Толщина упаковочно Л бумаги
экспозиции 1 (в мин.) <1,=13 мг'см• <1,=19,5 мг,см' <1,-26 мгюм' (1,-13 мнем* <1,= 19,5 мг.см* с1,=26 мг!см*
"экв. К "экв. К "экв. К "экв. К "экв. К "экв. К
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2 4 5 6 7 8 10 20 0.07 0.13 0.16 0.18 0.21 0,24 0.3 0,6 0,035 0.032 0.032 0,03 0,03 0.03 0,03 0,03 0,06 0,11 0,14 0,16 0,18 0,21 0,27 0,53 0,03 0.028 0.028 0.027 0.026 0.026 0.027 0,027 0.06 0.11 0.13 0.14 0,17 0,20 0.26 0,50 0,03 0.028 0.025 0,023 0,024 0.025 0.026 0,025 0.06 0.1 0.13 0.16 0,18 0,22 0,27 0,56 0,03 0,025 0,025 0.023 0.026 0.027 0.027 0,028 0.06 0,1 0,12 0,14 0,16 0.19 0.22 0,46 0,03 0.025 0,024 0,023 0,023 0.024 0,022 0,023 0,04 0,08 0.1 0.11 0,14 0,16 0,22 0,045 0.02 0.02 0.02 0,018 0.02 0,02 0,022 0,022
Средние значения К 0,031±0,001 0,027±0,002 0,025±0,002 0,027±0,002 0,024±0,002 0,02±0,001
дозы всех указанных типов кассет и пленок. По найденным эквивалентным дозам для всех исследуемых дозиметров и пленок рассчитывали переводные коэффициенты К, представляющие собой отношение эквивалентной дозы к соответствующему времени экспозиции в потоке р-излучения определенной интенсивности. С помощью коэффициента К можно определить время экспозиции в данном потоке р-частиц, при которой плотность почернения пленки будет соответствовать наперед заданной дозе у-излучения. Средние значения некоторых результатов измерений и расчетов приведены в табл. 1 и 2.
Таким образом, значения переводных коэффициентов для исследуемых типов рентгенопленки в пределах ошибок измерения совпадают и не зависят от величины дозы. Для различных фильтров (экранов) индивидуальных дозиметров значения переводных коэффициентов могут заметно отличаться (см. табл. 1, колонки 8, 9, 10, 11, 12 и 13). Поэтому при построении с помощью р-источника калибровочной кривой зависимости почернения под соответствующим фильтром данного дозиметра от дозы у-излучения рекомендуется пользоваться переводным коэффициентом для этого фильтра. Например, для построения калибровочной кривой зависимости почернения пленки под окном кассеты ИФК-2,3 от дозы у-излучения целесообразно пользоваться переводным коэффициентом Ко, а для кривой зависимости почернения под свинцовым фильтром этой кассеты от дозы у-излучения — коэффициентом Крв-
При изменении толщины упаковочной бумаги (светонепроницаемая бумага, в которую заворачивают пленку при облучении р-излучением) в 1'/2 и 2 раза значение переводного коэффициента изменяется на 10 и 20% соответственно. Калибровка индивидуальных фотодозиметров, предназначенных для измерения доз разных типов излучений, может проводиться с помощью р-излучения с точностью ±10%.
ЛИТЕРАТУРА
•Зейналов Э. И. и др. В кн.: Сборник работ по вопросам дозиметрии и радиометрии ионизирующих излучений. М., 1966, с. 35. — Зейналов Э. И. и др. Атомн. энергия, 1966, т. 20, в. 1, с. 54. — Сборник радиохимических и дозиметрических методик. М„ 1959, с. 299. — М i у a n a g а 1., Y a ma mot о Н., Hlth. Phys., 1963, v. 9, p. 667.
Поступила 19/VI1I 1966 г.
