методы и средства исслед и аттестации бета-источников для медицины
.pdfЛ.В. Тимофеев
аттестации ЗТИБИ до 12% в широком диапазоне по энергии и по МПД для большого числа различных типов источников. Это позволяет достичь мирового уровня качества аттестации радиационнойпродукции(ЗТИБИ),авотдельныхслучаяхипревысить его. Опытные образцы ОДИБИ фактически использовались при ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Предложенное техническое решение является новым. Подобные источники не упоминаются в каталогах отечественных предприятий и зарубежных фирм, выпускающих радионуклидные источники излучения, а описанные в данной заявке основные отличительные признаки устройства, определяют его существенные,принципиальныеотличияотизвестныхобразцовыхрадионуклидных источников, придающие образцовому источнику бета-излучения указанные в заявке новые свойства.
Формула изобретения.
П.1. Образцовый источник бета-излучения для аттестации рабочих источников методом сличения, состоящий из радиоактивной матрицы в герметичной оболочке, отличающейся тем, что с целью повышения точности, достоверности, упрощение процедуры и сокращения продолжительности определения дозиметрических параметров терапевтических бета-источников, источник выполняется в виде устройства, содержащего в его матрице тот или иной радионуклид из числа обладающих граничными энергиями их бета-излучения от 200 до 3500 кэВ, и калибруется как образцовый по основным дозиметрическим параметрамзначению мощности поглощённой дозы, создаваемой у его рабочей поверхности, поверхностному и глубинному распределению дозы в контактирующем с источником материале эквивалентном мягкой биологической ткани.
П.2.Образцовыйдозиметрическийисточникбета-излучения по п.1, отличающийся тем, что с целью обеспечения проверки работоспособности и воспроизводимости показаний аппаратуры, предназначенной для контроля равномерности распределения
200
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
МПД по поверхности закрытых бета-источников, образцовый источник с особо высокой степенью равномерности распределения мощности дозы по его рабочей поверхности выполняется на основе технеция-99 в виде металлической фольги.
Авторы заявки: Тимофеев Л.В.; Бочкарев В.В.
РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВЫХ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ (ОДИБИ).
Техническое задание на опытно-конструкторскую работу.
201
Л.В. Тимофеев
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.Цель разработки заключается в создании набора образцовых дозиметрических источников бета-излучения с различными радионуклидами, предназначенными для повышения точности измеренийдозбета-излучения,применительнокзадачамлучевой терапии и радиационной безопасности.
2.Необходимость разработки набора образцовых дозиметрических источников, аттестованных по мощности дозы бетаизлучения, определяется актуальностью проблемы создания методических и технических средств аттестации радиотерапевтических источников бета-излучения в области создания и применения радиоактивных препаратов и источников излучения в медицине, но Решению Комиссии Президиума СМ СССР № 242 от 22.07-81 г.
3.Настоящая разработка является продолжением исследований по теме 82142 “Разработка методических и технических средств дозиметрической аттестации радиотерапевтических источников бета-излучения”, а также по темам 80142,77142,74142 (отчёты Б-4308,Б-3944,Б-3458)
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1 .Состав изделия.
1.1.Образцовый дозиметрический источник бетаизлучения(даоее по тексту ОДИБИ) должен представлять собой плоский, закрытый радионуклидный источник, состоящий из активной части, в которой распределён радиоактивный материал, корцуса и защитного герметизирующего покрытия(фольги).
1.2.ОДИБИ должны выпускаться поштучно и в виде набора
202
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
полного (9шт.) и сокращённого (3+5 шт.) согласно заказа потребителя.
1.3.Наборы ОДИБИ или отдельные источники должны поставляться в специальных понолах-контейнерах.
2. Основные физико-дозиметрические характеристики.
2.1.В состав радиоактивного материала активно части источниковдолженвходитьрадионуклидилирадионуклиды: прометий-145(технеций-99);талиий-204;стронций- 90+иттрий-90:рутений-106+родий-106.
2.2.Основным радиационным параметром ОДИБИ, предназначенных для аттестации и качестве образцовых, являются мощность поглощённой дозы бета-излучения на
поверхности источника (P0), находящегося в контакте с тканеэквивалентным веществом. Одновременно, ОДИБИ характеризуется определённым для бета-спектра слоем половинного ослабления мощности дозы в тканеэквивалентном материале (полиэтилен). Толщины этих слоёвполиэтиленаравны:дляисточниковсрадионукли- домпрометий-147-7мг/см2;таллий-204-30мг/см2;строн- ций 90-130 мг/см2; рутений-106-160 мг/см2;стронций 90+иттрий ‒ 90-130 мг/см2;рутений-106+роди й‒
106-160 мг/см2;
2.3.Номинальные значения мощности поглощённой дозы (МЦД) бета-излучения на рабочей поверхности источников должны быть равны приведённым в таблице.
Границы суммарной погрешности результата измерения МЦД бета-излучения на поверхности источников при доверительной вероятности 0.95, не должны превышать ±(7/5/+10)%, в зависимости от параметров источников.
203
Л.В. Тимофеев
|
|
Табилца 7.1. |
|
|
|
||
РАДИОНУКЛИД |
МПД бета-излучения на рабочей |
||
поверхности источника |
|||
|
|||
|
мГр/мин. сГр/ч |
мГр/мин. сГр/ч |
|
147Pm(99Тc) |
6х10; 6x102 |
3.6x102; 3.6x103 |
|
204Tl |
6х10; 6x102; 6x103 |
3.6x102; 3.6x103; 6.6x104 |
|
90Sr+90Y |
6х10; 6x102 |
3.6x102; 3.6x103 |
|
106Y+106Rh |
6х10; 6x102 |
3.6x102; 3.6x103 |
2.4.Отклонение от номинального значения мощности дозы бета-излучений не должно превышать ±20% без учёта погрешности измерения.
2.5.АктивностьрадионуклидоввОДИБИдолжнаобеспечивать значения мощности дозы на поверхности источников, приведённые в таблице.
2.6.Степень неравномерности распределения мощности дозы бета-излучения по рабочей поверхности источника характеризуется коэффициентом вариации, который недолженпревышать10%.Приэтомдиаметрдотектора должен быть не более 3 мм. А число контролируемых участков не менее 17.
2.7.Отношение измеренных значений мощности дозы
в различных участках источника (Pmax/Pmin) не должно превышать 1.3.
3.Конструктивные требования.
3.1.ОДИБИ должен представлять собой плоский радионуклидный источник в виде диска диаметром е более 40 мм.
3.2.Рабочая поверхность источникакруг диаметром 25±0.5 мм. Толщина источникане более 6 мм. Центр рабочей
204
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
поверхности должен совпадать с центром подложки источника.
3.3.Корпус и защитное покрытие (фольга) источника должны быть изготовлены из токопроводящего коррозионно-
ирадиационностойкого материала и иметь электрический контакт с капсулой источника.
3.4.Толщина защитного покрытия (фольги) со стороны рабочей поверхности источникане более толщины слоя половинного ослабления потока бета-частиц для каждого радионуклида.
3.5.Рабочая поверхность источников должна быть гладкой, без механических изъянов и царапающих выступов.
3.6.Для обеспечения точной юстировки источника относительно экстраполяционной камеры, основание корпуса
ирабочая поверхность источника должны быть плоскопараллельны по 3 рабочему классу точности. Метод поверки по ГОСТ 8.306-78. Предусмотреть возможность крепления источника в горизонтальном и вертикальном положении при измерениях.
3.7.Конструкция источников должна обеспечивать отсутствие перемещения радиоактивного материала в корпусе, влияющего на измерение выходных радиационных параметров источников.
3.8.Источники должны быть герметичными и механически прочными в условиях их использования и транспортирования.
3.9.Источники должны иметь маркировку, не ухудшающуюся в течение всего срока службы источников.
3.10.Уровень радиоактивного загрязнения наружной поверхности источников должен не превышать величины, установленной действующими нормами и правилами.
205
Л.В. Тимофеев
4. Требования к надёжности.
4.1.Срок службы набора ОДИБИ должен быть не менее одногшо года со дня выпуска источников.
4.2.ОДИБИ после воздействия климатических и механических факторов и в процессе эксплуатации должны сохранять указанные физко-технические характеристики
(п.3.2. и п.3.3.).
5. Требования безопасности.
5.1.При всех видах испытаний, эксплуатации , хранения и транспортирования дозиметрических источников необходимо соблюдать требования «Основных санитарных правилработыcрадиоактивнымивеществамиидругими источникамиионизирующихизлучений(ОСП-72/80)»и «Норм радиационной безопасности (НРБ-79)».
5.2.ОДИБИ ремонту не подлжат.
5.3.Во избежание разрушения источников и загрязнения окружающей среды не допускается:
a)деформировать, вскрывать корпус источника, крепить, прилагая усилия к швам и к рабочей поверх-
ности источника; б) воздействовать на корпус источника агрессивными
веществами, которые могут вызвать разрушение материала корпуса исчтоника.
6. Требования к патентной чистоте
Исследования на патентную частоту разрабатываемых источников должны быть проведены по патентным материалам стран,занимающихведущееместоподанопроблемы.Патентные формуляры по соответствующему разделу представляются соисполнителями.
206
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
7. Условия эксплуатации.
7.1.Дозиметрические источники должны отвечать нормам степеней жесткости в отношении устойчивости к климатическим и механическим воздействиям по ГОСТ
19745-74:
a) температура ‒2( от ‒500C до +500C)
б) влажность ‒2( до 98% при +400C) в) давление ‒2( от 25 до 105 кПа) г) удар ‒ ) (не предусматривается)
д) вибрации ‒ 0 ( не предусматривается)
7.2.Виды воздействия факторов и их знаения по степеням жесткости выбраныв соответствии сусловиями эксплуатации, хранения и транспортировки источников.
7.3.ОДИБИ должны эксплуатироваться в условиях, обеспечивающих выполнение требований правил ОСП 72/80.
7.4.При эксплуатации источников необходимо соблюдать требования п.3.5.3. настоящих Т3.
8. Требования к маркировке и упаковке
8.1.Маркировку наносят на видном месте дозиметрического источника и она должна быть различима при непосредственном внешнем осмотре невооружённым глазом ( по возможности предусмотреть цветную маркировку по радионуклидам).
8.2.Маркировку наносят любым способом, обеспечивающим её чёткость в течение всего срока эксплуатации дозиметрического источника.
8.3.На ОДИБИ должна быть нанесена маркировка по ГОСТ 23649-79, содержащая: обозначение типа нуклида, порядковый номер исчтоника, год изготовления.
8.4.Разрозненные(одиночные) образцовые источники и наборы источников должны помещаться в защитные пе-
207
Л.В. Тимофеев
налы с ячейками. Ячейки пеналов маркированы условным обозначением источника и порядковым номером ячейки.
8.5.На пенале должна быть надпись «Образцовые дозиметрические источники бета-излучения», товарный знак Всесоюзного объединения «Изотоп», знак радиационной опасности.
8.6.Пеналы с источниками должны помещаться в упаковочные комплекты( транспортная тара) типа А, вида 3 по ГОСТ 16327-77.
8.7.Транспортные упаковочные комплекты для ОДИБИ должны удовлетворять требованиям действующих правил безопасности при транспортировании радиоактивных веществ (ПБТРВ-73).
9. Комплект поставки. |
|
|
9.1. В комплект изделия должны входить: |
|
|
‒ образцовый источник или набор источников |
1+9 шт. |
|
‒ |
защитный пенал |
1 шт. |
‒ |
паспорт на источники |
1 экз. |
‒техническое описание и инструкция по эксплуатации
источников |
1 экз. |
‒ упаковочный ящик |
1 шт. |
10. Требования к транспортированию и хранению.
10.1.Транспортирование источников может осуществляться всеми видами транспорта, кроме общественного, в соответствии с «Правилами безопасности при транспортировании радиоактивных веществ (ПБТРВ-73)».
10.2.Хранение ОДИБИ должно проводиться: в транспортных упаковочных комплектах в условиях закрытых складскихпомещенийпритемпературеотминус300С
208
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
до плюс 400С и относительной влажности до 80% при температуре 200С.
10.3.ЗапрещаетсяхранениеОДИБИсовместносовзрывчатыми,легковоспламеняющимися,вызывающимикор-
розию или разрушение материалов веществами. Примечание. Перечисленные в разделе 3 требования могут
уточняться и изменяться в процессе разработки и изготовления источников по согласованию сторон.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
1.Разрабатываемые изделия предназначаются для использования в качестве образцовых средств измерений (образцовых мер) с целью повышения точности аттестации источников бетаизлучения для лучевой терапии.
2.Образцовые дозиметрические источники бета-излучения разрабатываются в СССР впервые. В настоящее время в зарубежных каталогах радионуклидной продукции наборы образцовых дозиметрических источников бета-излучения отсутствуют.
3.Разрабатываемая технология отличается от известной зарубежной технологии изготовления радионуклидных источников следующими преимуществами:
а) простотой изготовления радиоактивной основы; б) возможностью относительно легкого варьирования ак-
тивности радионуклидов в источниках, в зависимости от требований к мощности дозы бета-излучений;
в) использованием коррозионно- и радиационностойких материалов.
4.Предполагаемаягодоваяпотребностьдо270источниковв год ( не менее 30 наборов).
5.Лимитная цена не более 150 рублей за один источник.
209