Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека




Скачать 81.89 Kb.
НазваниеИзмерение поглощенных доз в энергетическом поле человека
Дата13.10.2012
Размер81.89 Kb.
ТипИсследование
Парапсихология и психофизика. - 1993. - №3. - С.47-53.


Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека


Е.С.Виноградова, Ю.Н.Живлюк


Изучение уровня ионизирующих излучений на поверхности тела человека термолюминесцентным методом дозиметрии показало, что во время активных экспериментов средняя мощность поглощенной дозы на некоторых участках значительно превышала фоновый уровень излучений окружающей среды.

Крайне изменчивое распределение мощностей доз по рабочим точкам свидетельствовало о динамичной пространственной структуре излучений. Неравномерное распределение запасенной светосуммы по толщине детектора монокристальной структуры имело характер энерговыделения при прохождении заряженных частиц через вещество. В ряде случаев в результате активного воздействия было зафиксировано разрушение поликристалличекой структуры материала детектора в процессе снятия кривой термического высвечивания.


Исследование компоненты ионизирующих излучений в энергетическом поле человека (ЭПЧ) при помощи термолюминесцентного метода дозиметрии показало, что средняя мощность поглощенной дозы, зафиксированная на некоторых участках тела, могла значимо превышать мощность фоновых излучений окружающей среды [1]. При этом в процессе концентрации энергии мощность превышала уровень, зарегистрированный в тех же рабочих точках в пассивном состоянии испытуемого. Конечные результаты зависели, по-видимому, от состояния испытуемого и окружающей среды, от индивидуальной программы "активизации". С целью выявления состава и динамики ионизирующих излучений были применены детекторы повышенной чувствительности в составе сборок специальной конструкции.


Экспериментальные результаты


Конструкция кассет для термолюминесцентных дозиметров (ТЛД) обеспечивала защиту от квантов света окружающей среды, надежное закрепление в области экспонирования и чистоту. Из детекторов можно было составить телескоп-стопку из двух образцов, что позволяло анализировать распределение энерговыделения по толщине вещества. Были использованы поликристаллические тканеподобные детекторы и монокристаллы корунда (=5 мм, h=1 мм). ТЛД обеспечивали, как и в [1], диапазон измеряемых доз от 10-2 до 103 рад, регистрацию электромагнитных излучений с энергиями >1 КэВ и заряженных частиц с энергиями от нескольких эВ до десятков МэВ. Окна дозиметров на основе корунда были закрыты фольгой 0.0013 г/см-2 ввиду их высокой чувствительности к ультрафиолету.

Тканеподобные ТЛД экспонировались как с открытым окном, так и с поглотительными экранами разной толщины.

Пример кривых термического высвечивания (КТВ), полученных в результате активного эксперимента, приведен на рис.1. Детекторы на основе корунда были проэкспонированы в области муладхары, при этом Дт.N1 прилегал к поверхности тела, Дт.N2 был во втором слое телескопа. Видно, что большее энерговыделение произошло в Дт.N1.




Т, номер канала


Рис.1 Кривые термического высвечивания для телескопа /Дт.N1+Дт.N2/


Однако в некоторых рабочих точках в пределах одной серии эксперимента большее энерговыделение было зарегистрировано в детекторах второго, удаленного от поверхности слоя (Дт.N2), см. табл.1. В таблице 1 приведены дозы по главному пику КТВ, полученные в активной экспозиции для детекторов на основе корунда. "Доза по главному пику КТВ" соответствует площади под первым пиком, см. рис.1 (второй, малый пик соответствует температурному свечению и не является дозиметрическим).


Таблица 1


Область

размещения

Доза по главному пику КТВ, мрад


Примечание





Дт.N1

Дт.N2




Аджна

Вишудха

Анахата /Гр/

Сердце

Манипура

Муладхара

Нога

11.65

15.92

13.57

19.13

23.26

33.81

11.41

22.90

14.59

14.55

21.73

20.91

12.48

12.74

В дозу входит также

фон окружающей среды

Фон составил (101.6)мрад.



Очевидно, что в пределах одной серии опыта распределение поглощенных доз в разных рабочих точках было неодинаковым. При условии локализации излучений в ЭПЧ в активных экспериментах представляются перспективными мозаичные схемы детекторов. Использование сборок мозаичного типа с несколькими окнами показало в ряде случаев значимую неравномерность распределения поглощенных доз по площади отдельной области размещения. При этом дозы для соседних детекторов сборки иногда различались в три раза.

В ряде случаев, в процессе измерения поглощенных доз после активного воздействия, в поликристаллических ТЛД произошло изменение исходного белого цвета вещества - они потемнели.

С целью выявления причины потемнения были проведены структурные исследования на электронном сканирующем микроскопе BF-301 ("Тесла") с 500- и 2000-кратным увеличением. Представление об обычной структуре поверхности детектора дает рис. 2а - видно "зернистое" строение" из спрессованных компонент. На рис. 2б показана структура поверхности детектора после активного воздействия, почерневшего в процессе обработки. "Зернистый" характер исчез, структура стала как бы спекшейся. Фото на сколе показали сплошной проплав глубиной ~ 1 микрон рабочей поверхности и появление каверн по толщине образца. В данном эксперименте структура вещества изменилась только у детекторов проэкспонированных в области вишудхи и анахаты и непосредственно прилегавших к поверхности человеческого тела. В поисках причин подобной трансформации были проведены испытания подобных детекторов на устойчивость к влаге и возможным органическим испарениям. Ни вода, ни возможные испарения сами по себе не способствовали аналогичному потемнению и не влияли на измеренную дозу.




А




Б

Рис.2 Структура поверхности поликристаллического детектора (500-кратное увеличение):

А - обычная, Б - после активного воздействия.


Обсуждение результатов


В конечный результат обработки ТЛД входила суммарная поглощенная доза от излучений окружающей среды и от излучений в ЭПЧ. Как было показано в [1], средние мощности доз в ЭПЧ претерпевали значительные вариации. Среди кандидатов в излучатели предполагалось преобладание мягкой компоненты: электромагнитное излучение в области ультрафиолета и мягкого рентгена (~1КэВ), электроны с Ее<1МэВ, при этом нижний порог регистрации мог составлять несколько эВ. Анализ распределения поглощенных доз по толщине вещества составного детектора позволяет сделать дальнейшие предположения о составе излучений в ЭПЧ. При прохождении через вещество узкий пучок электромагнитного излучения испытывает экспоненциальное поглощение, широкий - в меньшей степени. Защитную фольгу могло преодолеть рентгеновское излучение с энергией >20КэВ и гамма-излучение, вызывающее в детекторах вторичный эффект с образованием достаточно мягких вторичных электронов с Ее от 0.2 до 10МэВ. При этом фотоэффект возникает для фотона с энергией Е близкой к ионизационному потенциалу оболочки атома, Комптон-эффект - для Е>m0с2=0.51 МэВ и образование пары е() - при Е>m0с2=1.02МэВ.

Известно, что в отличие от внешнего гамма - излучения, ТЛД под действием внешнего -излучения облучается неравномерно из-за сильного поглощения -излучения в веществе. Светосумма может сильно отличаться от поглощенной дозы -излучения на поверхности или в глубине образца, и в ряде случаев наблюдалась подобная неравномерность. Например, согласно табл.1, в области аджны в Дт.N2 телескопа, более удаленном от поверхности тела, произошло вдвое большее энерговыделение, чем в Дт.N1 на поверхности; одновременно в области муладхары было наоборот - Дт.N1 зафиксировал дозу ~2.7 раза выше, чем в Дт.N2. В предположении, что заряженные частицы распространялись от поверхности тела через вещество детектора, в прилегающий к телу Дт.N1 могли попасть -частицы с энергией Ее>30кэВ при наличии на выходе защитной фольги 0.0013 г.см-2. В случаях регистрации повышенной дозы во втором слое телескопа (Дт.N2), частицам пришлось преодолеть фольгу и толщину детектора первого слоя (Дт.N1), равную 1 мм. Экстраполированному пробегу 1 мм в среде плотностью ~2.7г.см-3 соответствует Ее~730кэВ [2]. Таким образом, с учетом фольги, нижний энергетический порог - частиц, попавших в детектор второго слоя, составлял 760 КэВ.

Удельные потери энергии заряженных частиц тяжелее электрона, а к ним относится и протон, зависят для данной частицы лишь от заряда и скорости этой частицы. Пучок таких моноэнергичных частиц, проходя через вещество, практически не меняет интенсивность вплоть до конца пробега. Данная методика может зарегистрировать только достаточно энергичные протоны: входную Al-фольгу 1.3мг.см-2 могут преодолеть и попасть в ДТ.N2 протоны начиная с Ее~0.5Мэв. Корунд толщиной 1мм (~260мг.см-2) могут преодолеть протоны с Ер>12.5Мэв. Наличие этих частиц, однако представляется маловероятным. Усложнение телескопа даст дополнительный материал для анализа возможного состава и энергетических спектров излучений методом (dE/dx)-E.

Для выявления причины наблюдавшихся структурных изменений в веществе следует иметь в виду, что основой состава этих детекторов является LiF (~100%), а в качестве активаторов служили Cu (<1%) и микродобавки Mg и Mn. Можно предположить, что в результате активного воздействия уменьшилась устойчивость кристаллической решетки, и произошла диффузия ядер активатора, в данном случае меди, что и обусловило потемнение образца. При этом могут разрушиться рабочие характеристики детекторов.


Выводы


1. Телескоп из высокочувствительных дозиметров при экспонировании в ЭПЧ позволил в ряде случаев выявить неравномерность распределения поглощенных доз по толщине детектора.

2. В предположении распространения ионизирующих излучений с поверхности тела, в составе излучений помимо мягкой компоненты могла быть и энергичная: электроны с Ее>750КэВ в сопровождении электромагнитных излучений (более тяжелые заряженные частицы с энергиями несколько МэВ для протонов представляются маловероятными).

3. Выявлено, что воздействие иногда способно вызвать изменение структуры вещества детектора.


Литература


1. Виноградова Е.С., Николаев Ю.Н. Ионизирующие излучения в энергетическом поле человека. - Парапсихология и психофизика, 1992, N 3, с.50-55

2. Физические величины, Справочник. - М.:Энергоатомиздат, 1991. - с.1141-1169.

Похожие:

Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconНаучно-методические основы оценки индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе у населения после крупной радиационной аварии
Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Федеральный медицинский биофизический центр имени А. И. Бурназяна» Федерального...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconУстановите следующие параметры страницы: верхнее и нижнее поле – по 2 см, левое поле – 2,5 см, правое поле – 1,5 см; ориентация – книжная

Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconФеномен тетра в онтологическом измерении
Это, онтологическое, измерение театра редко попадает в поле зрения исследователей, хотя оно широко и хорошо известно как на уровне...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconКонтрольная работа №2 «Электромагнитное поле»
Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле индукцией 0,05 Тл. Какой...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconМинистерство здравоохранения российской федерации письмо
«О создании единой государственной системы контроля и учета индивидуальных доз облучения граждан» органам здравоохранения в 1998...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconКонтроля и учета индивидуальных доз облучения граждан в соответствии с Федеральным
Российской Федерации, 1996, n 3, ст. 141 и в целях оценки воздействия радиационного фактора на население, контроля и учета индивидуальных...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconИнструкция по охране труда №28 Требования электробезопасности для неэлектротехнического персонала
В каждом таком месте нельзя считать исключенной опасность поражения человека электрическим током. Воздействовать на человека может...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconПриказ 24 июля 1997 г. N 219 о создании единой государственной системы контроля и учета индивидуальных доз облучения граждан
Объявляю постановление Правительства Российской Федерации от 16. 06. 97 г. N 718 "О порядке создания единой государственной системы...
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека iconФизика8 Учебник – А. В. Перышкин, Н. А. Родина
Л – 4 – Градуирование пружины динамометра. Измерение веса тела и определение массы тела. Измерение силы трения
Измерение поглощенных доз в энергетическом поле человека icon«Физика 8 класс» Перышкин А. В, Гутник Е. М, М
Смысл понятий: физическое явление, физический закон, взаимодействие, электрическое поле, магнитное поле, атом
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница