Published October 1964
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Book
Critical Survey of the Analysis of Microscopic Distribution of some Bone-Seeking Radionuclides and Assessment of Absorbed Dose
Creators
Description
Detailed microscopic dose distribution studies describe the non-uniform distribution of the radiation in contrast to the assumed uniform distribution derived from whole-body retention data. Without some knowledge of the microscopic dose distribution in both space and time, it is all too easy to reach incorrect deductions and overlook important conclusions in our attempts to gather comparative toxicity data. Due to the complexity of the problem, the published literature of the measurement of microscopic radiation dose distribution is very limited. The present techniques involve autoradiography and are very laborious. They include track counting and micro densitometry. A complete distribution of dose in a given bone in space and time is an immense task. The microscopic distribution of bone seekers (radium-226, strontium-90, plutonium-239, and radiothorium-228) in the skeleton serves as an excellent illustration of the complexity of the problem. The initial radiation dose pattern and the altered patterns with time are described for radium and plutonium with particular emphasis on the non-uniformity of the dose distribution in bones and different sites within a bone. For example, the maximum vertebral trabecular surface deposits of plutonium are 1.5 times hotter than the maximum concentrations on femoral metaphyseal trabeculae. The ratio of dose-rates of surface-deposited plutonium in various sites within the-distal femur are: metaphyseal trabecular, 3; endosteal, 2.6; epiphyseal trabecular, 1.5; haversian, 1.2; and periosteal, 1. The maximum localized surface deposit for vertebral trabeculae is 35 to 66 times greater than the calculated average whole- body retention dose-rate. The alteration of the initial non-uniform localization of radium and plutonium with time is discussed in relation to the character of the cellular remodelling of bone and the loss of radionuclide by long-term exchange. Finally, an example using local radiation dose measurements of plutonium and radium with consideration of volume of cells irradiated correlated with the whole-body retention and tumour incidence is used to derive a relative toxicity of plutonium to radium and demonstrate the value of some knowledge of microscopic radiation dose distribution. (author)
Abstract (French)
Des études détaillées sur la distribution microscopique des doses permettent de décrire la distribution non uniforme des rayonnements qui contraste avec la distribution uniforme supposée que l'on déduit de données sur la rétention dans le corps entier. Sans une certaine connaissance de la distribution microscopique des doses à la fois dans l'espace et dans le temps, on peut très facilement aboutir à des déductions inexactes et négliger d'importantes conclusions dans les travaux tendant à réunir des données comparatives sur la toxicité. En raison de la complexité de ce problème, les ouvrages et articles sur la mesure de la distribution microscopique des doses de rayonnements sont très peu nombreux. Les techniques actuelles font appel à l'autoradiographie et sont très compliquées. Elles comprennent des opérations de comptage de traces et de microdensitométrie. La détermination de la distribution complète des doses à l'intérieur d'un os donné, dans l'espace et dans le temps, constitue une tâche immense. La distribution microscopique des ostéophiles (radium 226, strontium 90, plutonium 239 et thorium 228) dans le squelette constitue une excellente illustration de la complexité de ce problème. Les auteurs décrivent la distribution initiale des doses de rayonnements et ses modifications ultérieures dans le temps pour le radium et le plutonium en insistant particulièrement sur la non-uniformité de la distribution des doses dans les os et dans les différentes parties d'un os. Par exemple, les dépôts maximums de plutonium sur la surface trabéculaire des vertèbres sont 1, 5 fois plus «chauds» que les concentrations maximums sur les trabécules des métaphyses fémorales. Les rapports des débits de dose des rayonnements émis par le plutonium déposé en surface sur les diverses parties de la zone distale du fémur sont les suivants: trabécule métaphysaire, 3; période interne, 2,6; trabécule épiphysaire, 1,5; canaux de Havers, 1,2; périoste externe, 1. Le dépôt en surface maximum localisé pour les trabécules des vertèbres est 35 à 66 fois plus important que la moyenne calculée de débit de dose dû à la rétention dans le corps. Les auteurs discutent les modifications de la localisation initiale non uniforme du radium et du plutonium en fonction du temps dans leurs rapports avec la nature du remodelage cellulaire de l'os et avec la perte du radionucléide par échange à long terme. Enfin, dans un exemple avec des mesures de la dose de rayonnements locale du plutonium et du radium, faites compte tenu du volume des cellules irradiées, la rétention du corps et l'incidence des tumeurs sont mises en corrélation et utilisées pour obtenir une toxicité relative du plutonium par rapport au radium et démontrer la valeur d'une certaine connaissance de la distribution microscopique des doses de rayonnements. (author)Abstract (Spanish)
Los estudios detallados sobre la distribución microscópica de la dosis proporcionan información sobre la distribución no uniforme de las radiaciones, a diferencia de la distribución supuesta uniforme, que se deduce de los datos relativos a la retención en todo el organismo. En ausencia de cierto conocimiento de la distribución microscópica de la dosis, tanto en el espacio como en el tiempo, se corre el riesgo, al tratar de acopiar datos comparativos sobre la toxicidad, de llegar a deducciones erróneas y pasar por alto conclusiones importantes. A causa de la complejidad del problema, los datos publicados sobre la medición de la distribución microscópica de la dosis de irradiación son muy escasos. Las técnicas actuales recurren a la autorradiografía y son muy laboriosas. Exigen el recuento de trazas y trabajos de micro- densitometría. La determinación de la distribución completa en el espacio y en el tiempo de una dosis en un tejido óseo dado representa una labor improba. La distribución microscópica de los radionúclidos osteófilos (radio-226, estroncio-90, plutonio-239 y radiotorio-228) en el esqueleto ilustran nítidamente la complejidad del problema. Se describen, con referencia al radio y al plutonio, las características de la dosis inicial de irradiación y las características alteradas con el transcurso del tiempo, insistiéndose particularmente en la falta de uniformidad de la distribución de la dosis en los huesos y en diferentes lugares dentro de' un tejido óseo determinado. Por ejemplo, los depósitos superficiales máximos de plutonio en la trabécula vertebral son 1,5 veces más activos que las concentraciones máximas en la trabécula de la metáfisis femoral. Las razones entre las dosis provenientes de depósitos superficiales de plutonio en diversos lugares del fémur distal son: trabécula de la metáfisis, 3; endostio, 2,6; trabécula de la epffisis, 1,5; conductos de Havers, 1,2; periostio, 1. El depósito superficial máximo localizado en las trabéculas vertebrales es de 35 a 66 veces mayor que la dosis media calculada que corresponde a la cantidad retenida en todo el organismo. La alteración de la localización inicial no uniforme del radio y del plutonio con el tiempo se examina en relación con el carácter de la renovación celular del tejido óseo y con la pérdida del radionúclido por intercambio a largo plazo. Por último, un ejemploi de medición de las dosis locales de irradiación debidas al plutonio y al radio, en el que se tiene en cuenta el volumen de las células irradiadas, que se relaciona con la cantidad retenida en todo el organismo y con la incidencia de tumores, se utiliza para evaluar la toxicidad del plutonio referida al radio y demostrar la utilidad de algunos conocimientos acerca de la distribución microscópica de la dosis de irradiación. (author)Abstract (Russian)
Proizvodilos' issledovanie detal'nogo mikroskopicheskogo raspredelenija'dozy, vkljuchajushhee opisanie neodnorodnogo raspredelenija radiacii, protivorechashhego prinjatoj teorii odnorodnogo raspredelenija, poluchennogo na osnovanii dannyh zaderzhki izotopov vo vsem organizme. Bez nekotorogo znanija mikroskopicheskogo raspredelenija dozy vo vremeni i prostranstve slishkom legko sdelat' nevernye vyvody i propustit' vazhnye zakljuchenija pri popytke poluchit' sravnitel'nye dannye o toksichnosti radioizotopov. Obem opublikovannoj literatury po izmereniju mikroskopicheskogo raspredelenija doz radiacii ochen' ogranichen, chto svjazano so slozhnost'ju problemy. Sushhestvujushhie metody vkljuchajut avto-radiografiju i ochen' trudoemki. Oni vkljuchajut takzhe podschet raspadov i mikrodensimetriju. Polnoe raspredelenie dozy dlja dannoj kosti vo vremeni i prostranstve javljaetsja ogromnoj zadachej. Mikroskopicheskoe raspredelenie v skelete otkladyvajushhihsja v kostjah izotopov (radij-226, stroncij-90, plutonij-239 i radioaktivnyj torij-228) sluzhit prekrasnoj illjustraciej slozhnosti problemy. Pervonachal'naja doza obluchenija i doza, izmenjajushhajasja so vremenem, opisany dlja radija i plutonija, v osobennosti podcherkivaetsja neodnorodnost' raspredelenija dozy v kostjah i razlichnyh uchastkah vnutri kosti. Naprimer, maksimal'nye poverhnostnye trabekuljarnye otlozhenija plutonija v pozvonkah v 1,5 raza vyshe, chem maksimal'nye koncentracii v trabekulah metafiza bedra. Kojefficient otnoshenija doz poverhnostnyh otlozhenij plutonija v razlichnyh uchastka distal'nogo otdela bedra raven: trabekuly metafiza — 3; jendostil'- 2,6; trabekuly jepifiza — 1,5; gaversovy kanaly — 1,2 i peristil' — t. Maksimal'nye lokalizovannye poverhnostnye otlozhenija v trabekulah pozvonkov v 35 — 66 raz vyshe rasschitannoj srednej moshhnosti dozy v rezul'tate zaderzhki izotopov v organizme. Obsuzhdajutsja izmenenija s techeniem vremeni nachal'noj neodnorodnoj lokalizacii radija i plutonija v otnoshenii haraktera kletochnogo vosproizvodstva kosti i poteri radioizotopov pri dlitel'nom obmene. Nakonec, privoditsja primer izmerenija mestnoj dozy obluchenija plutoniem i radiem s uchetom obema obluchennyh kletok i popravkoj na obshhuju zaderzhku izotopov v organizme i chastotu vozniknovenija opuholej dlja opredelenija otnositel'noj toksichnosti plutonija i radija i pokazyvaetsja cennost' znanija mikroskopicheskogo raspredelenija dozy obluchenija. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Analyse de la Distribution Microscopique de Radionucléides Ostéophíles et Détermination de la Dose Absorbée; Kriticheskij obzor dannykh analiza mikroskopicheskogo raspredeleniya otkladyvayushchikhsya v kostyakh radioizotopov i opredelenie pogloshchennoj dozy; Estudio Critico de la Distribucion Microscopica de Algunos Radionúclidos Osteófilos y Evaluación de la Dosis Absorbida
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Assessment of Radioactivity in Man. Vol. I. Proceedings of the Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens in Man
- Imprint Pagination
- 408 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 369-392
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens
- Dates
- 11-16 May 1964
- Place
- Heidelberg (Germany)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44089071
- Subject category
- S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ABSORBED RADIATION DOSES; AUTORADIOGRAPHY; BODY BURDEN; BONE SEEKERS; DOSE RATES; FEMUR; IRRADIATION; PLUTONIUM; PLUTONIUM 239; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIUM; RADIUM 226; STRONTIUM 90; THORIUM 228; TOXICITY
- Descriptors DEC
- ACTINIDE NUCLEI; ACTINIDES; ALKALINE EARTH ISOTOPES; ALKALINE EARTH METALS; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; BODY; CARBON 14 DECAY RADIOISOTOPES; DOSES; ELEMENTS; EVEN-EVEN NUCLEI; EVEN-ODD NUCLEI; HEAVY ION DECAY RADIOISOTOPES; HEAVY NUCLEI; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; ISOTOPES; METALS; NUCLEI; ORGANS; PLUTONIUM ISOTOPES; RADIATION DOSES; RADIOISOTOPES; RADIUM ISOTOPES; SKELETON; SPONTANEOUS FISSION RADIOISOTOPES; STRONTIUM ISOTOPES; THORIUM ISOTOPES; TRANSURANIUM ELEMENTS; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 52 refs., 10 figs., 9 tabs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--52/88