Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ ДЕТЕКТОРАМИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В ВОДЕ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ПУЧКАМИ ПРОТОНОВ И ИОНОВ УГЛЕРОДА
А.Г. Алексеев, А.Г. Васильева, В.А. Пикалов

Актуальность: Термолюминесцентные детекторы (ТЛД) широко используются для разных целей в дозиметрии ионизирующего излучения (в том числе для контроля качества пучков в лучевой терапии). В то же время для использования ТЛД в пучках частиц с большими значениями линей ной передачи энергии (ЛПЭ) (более 10 кэВ/мкм) необходимо провести исследования, насколько отличаются параметры ТЛД в таких условиях от облучения в стандартных полях гамма-излучения. Дополнительное требование для использования ТЛД в ионнолучевой терапии – это аттестация методики измерения.
Цель: Разработка методики измерения (МИ) поглощенной дозы в воде при облучении в пучках протонов и ионов углерода с помощью ТЛД, на основе исследования влияния на характеристики ТЛД этих видов излучения. Разработка МИ должна завершаться метрологической аттестацией и включением в федеральную государственную информационную систему "Аршин".
Материал и методы: В работе использовались термолюминесцентные детекторы МТТ7 (производства RADCARD, Польша). Для регистрации показаний использовалась установка дозиметрическая термолюминесцентная Harshaw 3500. Исследования выполнялись в пучках ионов углерода с энергией 200, 400, 450 МэВ/нуклон на установке Радиобиологический стенд (РБС) У-70 (НИЦ "Курчатовский институт"–ИФВЭ) и протонов (30, 50, 70, 120 МэВ) на терапевтической установке "Прометеус" ФТЦ ФИАН.
Результаты: Получены зависимости чувствительности ТЛД от ЛПЭ частиц, что позволило внести поправки на результаты измерения поглощенной дозы в МИ.
Заключение: Разработанная МИ позволяет использовать ТЛД при тестировании результатов планирования облучения и в качестве средства измерения в системе обеспечения качества ионно-лучевой терапии. Методика прошла аттестацию в Федеральном государственном унитарном предприятио "Всероссийский научноисследовательский институт физикотехнических и радиотехнических измерений". Работа выполнялась в рамках НИОКР "Прикладные исследования и разработки по развитию применения ядерных технологий в медицине".

Ключевые слова: ТЛД, протоны, ионы углерода, поглощенная доза, ЛПЭ, контроль качества

Реферат

MEASUREMENTS OF ABSORBED DOSES IN WATER IRRADIATED WIDTH PROTON AND CARBON ION BEAMS USING THERMOLUMINESCENT DETECTORS
A.G. Alekseev, A.G. Vasilyeva, V.A. Pikalov

Relevance: Thermoluminescent detectors (TLDs) are widely used for various purposes in ionizing radiation dosimetry (including beam quality control in radiation therapy). However, for use in particle beams with high linear energy transfer (LET) values (greater than 10 keV/m), it is necessary to study how TLD parameters differ under these conditions from irradiation in standard gamma radiation fields. An additional requirement for using TLDs in ion beam therapy is the validation of the measurement technique.
Purpose: Development of a technique for measurement of absorbed dose in water using TLDs irradiated in proton and carbon ion beams, based on a study of the effect of these types of radiation on TLD characteristics. The measurement technique development must be completed with metrological certification and inclusion in the Federal State Information System "Arshin".
Materials and methods: MTT-7 (RADCARD, Poland) thermoluminescent detectors were used in this study. A Harshaw 3500 thermoluminescent dosimetric system was used for counting. The studies were performed in carbon ion beams (with energies of 200, 350, 400, and 450 MeV/nucleon) using the U-70 Radiobiological Stand (RBS) (NRC "Kurchatov Institute" IHEP) and protons (30, 50, 70, 120 MeV) using therapeutic system "Prometeus" at the Branch "PhysicalTechnical Center" of Lebedev Physical Institute RAS.
Results: The dependence of the TLD sensitivity on the LET of particles was obtained, which made it possible to introduce corrections for the results of absorbed dose measurements into the developed measurement technique.
Conclusion: The developed measurement technique allows the TLD to be used in testing irradiation planning results and as a measurement tool in the ion beam therapy quality assurance system. The method was certified by the Federal State Unitary Enterprise “Russian metrological institute of technical physics and radioengineering”. The work was carried out as part of the R&D program "Applied Research and Development for the Nuclear Technology Applications in Medicine".

Key words: TLD, protons, carbon ions, absorbed dose, LET, quality control

DOI: 10.52775/1810-200X-2026-109-1-81-87