Жидкостная радиохромная дозиметрическая композиция Советский патент 1992 года по МПК G01T1/04 

Изобретение относится к химической дозиметрии ионизируюпих излучений, в частности к жидкостной радиохромной дозиметрии ионизирующего излучения в радиационной химии и технологии,.ра- диобиологии и клинической дозиметрии.

Известна жидкостная радиохромная композиция для измерения доз ионизирующего излучения, содержащая радиационно-чувствительный компонент лейкооснование кристаллического фиолетового или малахитового зеленого и ррганический растворитель - галогенсодерлаций углевод, хлороформ, бромсл

Сл)

форм, тетрахлорзтан или 1,1,2-трисьхлорэтан.

VI

Недостатками известной композиции

являются низкая чувствительность к ,гамма-излу 1ению, позволяющая регистрировать дозы начиная лишь с 10 Гр, а также высокая погрешность измерения поглощенной дозы (30%), обусловлен,ная неустойчивостью образующегося под облучением красителя и послерадиационным его обесцвечиванием.

Известна также зкидкостная радио- .. хромная дозиметрическая композиция для-измерения дозы гамма-излучения

J11

содержаща я рг-иципллопно-чувствитель ,ный компонент - ленкоформу триарилметанового красителя - лейкощшиид парарозапштииа и органический растворитель -- абсолютированиьй 2-метоксиэтанол, подкисленный ледяной уксусно кислотой.

Недостатками известной композиции являются низкая чувствительность к излучение5 позволяющая регистрироват ДОЗЫ; начиная с 10 Гр, а также зависимость показаний дозиметра от наличия кислорода, от мошлости дозы.

Наиболее близкой к предлагаемой является даадкостная раднохромная композиция , содержащая радиационно-чувствительную соль тетразолня-253,5трифенилтелразолпй хлорид и воду или 2%-ный водный раствор агар-агара при следующем соотношении компонентов, мае Л:

2, 3, 5 Tp :фeн штeтpa зoлий хлорид3 Вода ШП1 2%--пый воднь, ; раствор агар агара Остальное Рабочий диапазон доз, измеряемых с ПОМО1ДЫО известной композищ-ш, от 8102 до 1,2-10 Гр.-При действии излучения образуется окрашенньш формазап с MaKcnMjiMOiM поглощения 500 нм. Дозу онределжот но увели-ченио оптической 71ЛОТНОСТИ на этой длине волны 1едостатками известной композиции являются низкая чувствительность к . излучению СЮЗ Гр см О и высока поро2 овая эегистрируемая доза. (8 102 рр)

Целью изобретения является повышение чувствительности к ионизирующему излучению, снижение порога регистрируемой дозы

Цель достигается тем, что жидкостная радиохромная дозиметрическая КОМПОЗИ1ЩЯ, содержащая радиационночувстЕИтельную соль тртразолия и воду, в качес7ве ргщиационно-чувствительпой соли тетразолия содержит 2-(п-нитрофеннл)-3,З-дифенилтетразолий хлорид и дополнительно формиат натрия, изопропиловый спирт и гидроoKi-icb натрия при следующем содержании компонентов, мас.%:

2-(п-нитрофени.п)- ,

3,,5-дифенилтетразо

ЛИЙ хлоргедОП7-0,33

Формиат натрияО,75-1,50

Изопропиловый спирт 43,00-45.00

6774

Гидроокись натрия 0,0001-0,005 ВодаОсталь {ое

Использование 2-(н-нитрофенил)3,5-дифенилтетразолия хлорида позволило повысить чувствительность до 102 Гр и снизить пороговую регистрируемую дозу от 8-10 Гр (у прототипа) до 1 Гр.

Q Чувствительность системы не зависит от наличия в ней воздуха. Введение натрия позволило пони- зять пороговую дозур устранить влияние примесей„ Формиат натрия может

C быть заменен формиатами других щелочных металлов. Восстановление солей тетразолиг эффективно в щелочной среде, поэтому раствор подщелачивают; 050001--0,005 мас.% NaOH до величины

0 рН 7 - I 1 .

При разработке композипд и проведены след;, испытания. Водный раствор 2-(н-нитрофенил)-дифенилтетразолия хпорида, концентрации 0,04 5 0,17 i-iac.%j coдepжaщIiй 0,375 t, 50 мггс.% формиата натрия, доводят до требуемого значения рН добавлением раствора едкого натра. Полученный раствор смешивают с равным объемом спирQ тового раствора 2-(п-нитрофенил)-3,5дифеншттетразолия хлорида концентра1Д1-П1 Oj17 - 0,45 мас.%. Раствор разливают п а-1«1пулы и проводят облучение на источнике -излучения Со типа Исспедователь (мощность дозы

2,25 Гр/мин) . В результате облучения раствор окрагпивается в краснооранжевый цвет. Интенсивность окраски измеряют спектрофотометрическим методом при длине волны 480 нм,

ИэобретегНГе иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Готовят жидкостную 5 радиохромпуго дозиметрическую компози цио следующего состава, мас.%: 2- (п-нитрофенил)-3,5дифенилтетразолийхлорид0,17

0 Формиат натрия1,50

Изонропиловый спирт 44,0 Гвдроокись натрия0,005

(рН 10,5)

ВодаОстальное

с Композицию облучают на источнике (f-изл ченкя Со дозами от I до 50 Гр. Раствор при облучении краснеет. Данные изменения оптической плот но Т1 ЛВ композинут на длине волны 80 нм при длине поглощающего слоя юоветы 1 1 см приведены в таблице Пример 2. Композицию, как примере 1, разливают по ампулам и удаляют воздух продуванием в течени АО мин. Ампулы запаивают и облуча Со. ют на источнике jf-излучения Данные приведены в таблице. Пример 3. Композиция, как в примере 1, но концентрация формиата натрия равна нулю. Данные облучения приведены в таблице. Пример 4. Композиция, как примере 1, но концентрация формиата натрия равна 0,375 мас.%. Данные облучения приведены в таблице. Пример 5. Композиция, как примере 1, но концентрация 2-(п-нитрофенил)-3,5-дифенилтетразолия хлор да равна О,ОД мас.%. Данные облучен приведены в таблице. П р и м- е р 6. Композиция, как примере 1, но при рН 9,5 (0,0004мас NaOH) и вместо изопропанола - этано Данные облучения приведены в таблиц Пример 7. Композиция, как примере 1, но при рН 7 (0,0001 мас. NaOH) и при концентрации, формиата натрия 0,75 мас.%. Данные облучения приведены в таблице. Пример 8. Готовят жидкостну радиохромную композицию следутощего состава, мас.%: 2-(п-нитрофенил)-З,5дифенилтетразолийхлорид0,33 Формиат натрия 1,50 Изопропиловьш спирт 45,00 Гидроокись натрия 0,005 (рН ВодаОстальное Данные облучения приведены в таблице. Длина поглощающего слоя кюветы равна 2 см-. Пример 9. Готовят жидкостну радиохромную композицию следующего состава, мас.%: 2-(п-нитрофенил)-З,5дифенилтетразолийхлорид Формиат натрия Изопропиловый спирт Гидроокись натрия 10,0) Остальное Данные облучения приведены в таблице . 7 Пример 10. Готовят радиохромнуто дозиметрическую композицию. 3%-ный раствор 2,3,5-трифенилтетразолия хлористого в 2%-ном водном ра- створе агар-агара. Полученные образцы облучают на источнике f -излучения Со. Результаты приведены в табли-це. Длина поглощающего слоя 1 мм. Доверительный интервал воспроизвог димости измерений, определенный с надежностью Р 0,95, составляет не более 30% при дозе 5 Гр, и не более 10% при дозе 50 Гр. Пост-эффект составляет не более 3% за сугкя, Из таблицы видно, что: 1.Оптимальное содержание 2-(пнитрофенил)-3,5-дифенилтетразолия хлорида от 0,17 до 0,33 мас.%, снижение количества соли тетразолия приводит к уменьшению чувствительности композиции, увеличение содержания соли невозможно из-за ограниченной растворимости соли в смеси спирт-вода. 2.Оптимальная концентрация спирта 43,00 - 45,00 мас.%. При меньшем содержании спирта коэффициент экстинкции формазана, который нерастворим в воде, уменьшается, что снижаее чувствительность композиции, кроме того, раствор с меньш11м содержанием спирта при высоких дозах мутнеет. При большем содержании спирта ухудшается тканеэквивалентность композиции. 3. Оптимальное содержание формиата натрия 0,,50мас.%,; при концентрации формиата натрия выше 1,50% повышается светочувствительность раствора и возникает необходимость готовить растворы в темноте. В композициях, имеющих рН 11, происходит самопроизвольное окрашивание раствора в течение 2 - 3 ч, при рН 5 при облучении до дозы 50 Гр окрашивание раствора не наблюдается. Примеры сравнения с прототипом. П р и j е р 11. Жидкостную радиол хромную дозиметрическую композицию следующего состава, мас.%: 2,3,5-трифенилтетразо0,67 лий хлорид 1,50 Формиат натрия 43,00 Изопропиловый спирт 0,004 (рН Гидроокись натрия 10,0) Остальное

711,536778

облучали до дозы 60 Гр, при этом оп-миата натрия позволяет повысить чувтическая гшотность раствора в видимойствктелыхость композиции от Ю Тробласти спектра не изменилась, с;-г у прототипа до W Гр смП р и м ер 12, Композицию,, как qпонизить пороговую регистрируемую дов примере 11, насыщали аргоном в те-- зу с 8 10 Гр у гфототипа до 1 Гр и

чение 40 мин н облучали до дозы iустранить влияние кислорода воздуха. 60 Гр. После облучения раствор окрасился в красньй цвет. Оптическая плот-Жидкостная радиохромная дозиметность раствора на длине волны 485 нм 0рическая композиция обладает высокой

(в максиму е поглощения) составилачувствительностью и сравнительно не0,375 при длине поглощающего слоя ио-большой погрешностью измерений, в ней

веты 1 см.практичесгш отсутствует постэффект.

Таюш образом, замена используе-в ее состав входят дешевые , легко

мого ранее в дозиметрии 2,3,, З-трйфе-15доступные вещества обычной степени

нилтетразолия зшорида на (п--нитро-чистоты., процесс приготовления достафенил)-3,5-дифенилтетразолий хлорид,точно прост и не требует спеы 1альных

содержащий электроакцепторнуго группуусповий., вещества, входящие в ее соеN0.2, использование щелочных водно- тав,не канцерогенны, композиция ткаспиртовых растворов и добавление фор- 0неэквивалентна.

ШЩКОСТНАЯ РАДИОХРОМНАЯ ДОЗШШТР1-1ЧЕС1й Я КО ШОЗИЦИЯ, содержащая радиационно-чувствительную соль тетразолия и воду, отличающаяс я тем, что, с целью повышения чувствительности к излучению и снижения пороговой регистрируемой дозы, она содержит в качестве радиаДОонночувствительной соли тетразолия 2-(пнитрофенил)-3,5-дифенилтетразолий хлбрид и дополнительно формиат натрия, изопропиловый спирт и гидроокись натг рия при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2-(п-нитрофенил)3,5-дифенилтетразо0,17-0,33 лий хлорид 0,75-1,50 Формиат натрия 43,00-45,00 Изопропиловый спирт 0,0001-0,005 Гидроокись натрия Вода Остальное