Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

Цель: Исследование транспорта оплавленных радиоактивных частиц (ОРЧ) в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) крыс линии Вистар, их распределение по органам ЖКТ и формирование доз внутреннего облучения органов лабораторной крысы при двух моделях ОРЧ (трёхкомпонентой и рениевой).
Материал и методы: Объектами исследований являлись крысы породы Вистар массой 200–300 г. В экспериментах использовались модельные ОРЧ с размерами 80–160 мкм "трехкомпонентной" (¹⁶⁵Dy, 42%; ¹⁴²Pr, 45% и ⁹⁰Y, 13%) и "рениевой" (¹⁸⁵Re, 37,40% и ¹⁸⁷Re, 62,60%) моделей натурных выпадений ядерного взрыва. Активация нуклидов выполнялась посредством облучения образцов нейтронами реактора деления при средней плотности потока 1,20x10¹⁰ нейтрон/см²с. Время облучения образцов 10 ч, а длительность выдержки после облучения составляла 10 ч.
Результаты: Созданы алгоритмы применения воксельных моделей лабораторных животных для расчёта доз внутреннего облучения, обусловленных радиоактивными частицами в ЖКТ. Выполнены прецизионные расчёты, использующие данные, полученные методом Монте-Карло для воксельной модели внутреннего облучения грызунов. Источник в задаче транспорта излучений получен с применением компартментальной модели метаболизма, основанной на экспериментальных данных. Расчёты доз выполнены для основных внутренних органов с применением обеих моделей радиоактивных частиц, трехкомпонентной и рениевой.
Заключение: Значения доз внутреннего облучения, полученные для двух моделей, удовлетворительно согласуются как между собой, так и с устоявшимися эмпирическими данными; расхождение моделей логичны и объяснимы различием характеристик излучения частиц двух моделей.

Ключевые слова: горячие радиоактивные частицы, внутреннее облучение, пищеварительный тракт, крысы, воксельный фантом, численные методы, поглощенные дозы

Реферат

Purpose: Research investigation the fused radioactive particles (FRP) transport in the gastrointestinal tract (GIT) of Wistar rats, their distribution over the GIT organs and the internal radiation dose accumulation in laboratory rat organs with two models of FRP (three-component and rhenium).
Material and methods: The objects of research were Wistar rats weighing 200-300 g. The simulating fused radioactive particles (FRP) sized 80-160 microns of three-component (¹⁶⁵Dy, 42%; ¹⁴²Pr, 45% and ⁹⁰Y, 13%; start content in stomach) and rhenium (¹⁸⁵Re, 37.07% and ¹⁸⁷Re, 62.93%; content before reactor irradiation) particle models of a nuclear explosion full-scale fallout with 10 h age were used in experiments.
The nuclides were activated by irradiating the samples with thermal reactor neutrons at an average flux density of 1.20x10¹⁰ neutrons/cm2c. The irradiation time of the samples was 10 hours, and the cooling time after irradiation was 10 hours.
Results: Algorithms for using voxel models of laboratory animals to calculate internal radiation doses caused by FRP in the gastrointestinal tract (GIT) have been developed. Precision calculations are performed using the data obtained by the Monte Carlo technique for the voxel model of internal rodent irradiation. The source in the radiation transport problem was obtained by a compartmental model of metabolism based on experimental data. Dose calculations were performed for the GIT and main internal organs using both three-component and rhenium models of radioactive particles.
Conclusion: The values of internal radiation doses obtained with the two models are in satisfactory agreement both with each other and with conventional empirical data; the discrepancy between the models’ data is logical and can be explained by the difference in the characteristics of the particle radiation for the two models.

Key words: hot radioactive particles, internal exposure, digestive tract, rats, voxel phantom, numerical techniques, absorbed dose