3 курс / Гигиена / Физико_химические_характеристики_промышленных_альфа_излучающих_аэрозолей

щий. Сфотографировав на оптическом микроскопе видимые треки, используя алгоритм отнесения группы треков к звезде, восстанавливаем проекцию наночастицы на плоскость детектора и приписываем этой наночастице треки. Используя функциональную зависимость (формулы 5.101, 5.102), из проекции наночастицы на плоскость детектора и приписываемым этой наночастице трекам получаем глубину залегания наночастицы в толстом слое. Имея глубину залегания наночастицы и проекцию наночастицы на плоскость детектора, получаем координату нахождения наночастицы в толстом слое. По количеству треков, приписываемых наночастице, и плотности вероятностей получаем размер наночастицы, используя формулу (5.102). Это позволяет по трекам от осколков деления, протравленным на мишени, восстановить размер и координаты залегания наночастицы в тканевом срезе биологического материала.

5.6. Исследование статистических характеристик распределения звезд по числу треков на основе экспериментальных результатов

Классификация визуализированных треков деления на поверхности детектора от продуктов деления 239Pu разработана в главе «Разработка метода интерпретации визуализированных изображений треков». Исходные данные и материалы и методы для данной главы описаны в [24]. В рассмотрение взяты 36 детекторов, из них 26 детекторов – это пробы наночастиц из отделения оксалатного осаждения, прокалки и получения диоксида плутония из отработавшего ядерного топлива завода регенерации топлива ПО «Маяк» и 10 детекторов фоновых. Построили распределение в виде ζ -распределения Римана. Вероятностное распределение имеет вид:

290

Построили ζ -распределение Римана двумя способами [25]: методом максимума правдоподобия (ММП) и методом взвешенных наименьших квадратов (МВНК).

Метод максимума правдоподобия:

Результаты построения приведены в таблице 5.11, где R2 – коэффициент детерминации. Сравнивая коэффициент детерминации для метода ММП и метода МВНК, видно, что ζ -распределение Римана, построенное методом МВНК, в общем, более точно соответствует входным данным, поэтому далее будем рассматривать ζ -распределение Римана, построенное методом МВНК.

ζ-распределение Римана является однопараметрическим, поэтому проанализируем параметр (ρ+1) по категориям (рисунки 5.58 и 5.59). Статистический тест U-тест МаннаУитни и тест Уолда-Волфовитца подтверждают, что фон и сумма сигнал+фон статистически неразличимы.

291

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

292

Переменная (p+1)

16

14

12

10

(p+1)

8

6

4

Средний

Рисунок 5.59 – Диаграмма размаха распределения параметра ( r +1)

293

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Проведены исследования статистических характеристик распределения размеров наночастиц 239PuO2 воздуха отделения оксалатного осаждения завода регенерации топлива ПО «Маяк». Показано, что распределение звезд по числу треков от продуктов деления 239Pu на мишенях из сверхчистого монокристаллического синтетического кварцевого стекла является дзета-распределением Римана (распределение Зипфа). Такое же распределение звезд по числу треков от продуктов деления 239Pu на фоновых детекторах.

5.7. Определение диаметра и стандартной неопределенности частицы 239PuO2

5.7.1. Способ определения количества ядер 239Pu в частице

Количество актов деления 239Pu под воздействием тепловых нейтронов и количество треков звезды, соответствующей данной частице (рис. 5.60), связано соотношением

[15]:

Рисунок 5.60 – Пример фотографии простой звезды

294

Количество ядер 239Pu частицы, вычисляется следующим образом [23]:

5.7.2. Оценка количества актов деления 239Pu при использовании метода подсчета количества треков в сложной звезде

Необходимость подсчета всех треков звезды является явным недостатком, так как делает способ непригодным для случаев, когда часть треков визуально перекрываются друг с другом и не могут быть сосчитаны (рис. 5.61), или доступна лишь часть треков (рис. 5.62). Для улучшения восприятия дальнейшего текста, звезды, в которых невозможно непосредственно сосчитать количество треков назовем сложными звездами. Звезды, в которых можно непосредственно сосчитать все треки назовем простыми звездами.

Рисунок 5.61 – Пример фотографии сложной звезды, в которой практически невозможно сосчитать все треки. Расчет количества треков в звезде производится по количеству треков в произвольно выбранном сегменте кольца D (выделен белым)

295

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

D

Рисунок 5.62 – Пример фотографии сложной звезды, в которой доступна для подсчета лишь часть треков (треки выше пунктирной линии и ниже границы темного и светлого фона недоступны). Расчет количества треков в звезде производится по количеству треков в произвольно выбранном сегменте кольца D (выделен белым)

h = R·ctg (j),

296

вкольцо rR , могут быть сосчитаны, мкм.

Врезультате количество актов деления радиоактивного нуклида частицы выража-

Рисунок 5.63 – Возможные варианты выбора сектора кольца звезды (схематично)

297

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Зависимость количества актов деления радиоактивного нуклида частицы от подсчитанного количества треков v6 в произвольно выбранном сегменте кольца выражается формулой:

разработан впервые. Зарегистрировано изобретение «Способ определения количества ядер радиоактивного нуклида частицы, включающий облучение частицы в поле тепловых

5.7.3. Проверка правильности оценки количества актов деления в сложной звезде

Звезда на рисунке 5.64 не является сложной. Она была выбрана для проверки метода определения диаметра частицы. Непосредственно считаем количество треков и по формуле (5.105) получаем общее количество актов деления радиоактивного нуклида частицы. Далее нарезаем звезду на секторы и, используя алгоритм для сложной звезды, оцениваем количество актов деления по формуле (5.109). Затем сравниваем полученные ре-

били звезду на секторы с z = \{2 в каждом и нарезали кольца (рис. 5.64). Вычислили

298

значения vy по формуле (5.109). Результат поместили в таблицу 5.12 и представили в графическом виде на рисунке 5.64.

Таблица 5.12 – результат оценки количества актов деления 239Pu по формуле (5.109) частицы, ассоциированной со звездой, представленной на рисунке 5.64

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/