Published March 1964
| Version v1
Book
In Vivo and Air Dosimetry of Fission-Spectrum Neutrons
- 1. Kirtland Airforce Base, New Mexico (United States)
- 2. AFIT, Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, with Duty Station at University of Rochester, School of Medicine and Dentistry, Rochester, NY (United States)
Description
In an attempt to estimate the depth-dose pattern during exposure to fission-spectrum neutrons, a method of in vivo neutron dosimetry in the sheep has been developed. A pulsed-reactor assembly similar to the Los Alamos Scientific Laboratory's GODIVA II was used for these studies. The reactor was pulse operated producing a 50-μs pulse width at half maximum pulse height and a fuel-material temperature rise of about 100°C. A subcutaneous pack contains a cadmium-covered gold foil, a bare gold foil,and three thermoluminescent glass-rod dosimeters in a glass-lined lithium-lead container. The packs were placed in the subcutaneous tissue on both sides of the body to detect the integrated thermal-neutron flux and gamma dose as the neutrons are delivered ''broadside''. Abdominal packs are prepared in a manner similar to the subcutaneous ones and consist of a boron ball containing cadmium covered fission threshold foils (Pu, Np, U) a sulphur tablet, and the three types of dosimeters included in the subcutaneous pack. The dosimetry pack was placed in the abdomen of the experimental animals eighteen hours before exposure. The pack is attached to the anterior pillar of the rumen. A Rumenotomy technique is described. The neutron dose was determined by means of threshold-foil measurements. Gold and cadmium-covered gold were used for determining the integrated thermal flux; plutonium-239, neptunium-237, uranium-238 and sulphur-32 for determining the integrated fast-neutron fluxes; and radiophotoluminescent glass rods for determining the gamma dose. The sheep received lateral exposures at a midline distance of two hundred centimeters or one hundred seventy five centimeters from the centre of the critical assembly. The neutron rad dose measured in air at 200 cm was 161 ± 5.5 rad; at 175 cm the neutron dose was 242 ± 16.6 rad. The gamma dose at the respective distances were 33 ±2.4 and 42 ± 2.5 r. The entrance and exit doses as well as the dose to the internal package varied with burst temperature rise, distance from the reactor, orientation of the foils with respect to the reactor, and the thickness and composition of the attenuating tissues. (author)
Abstract (French)
En vue d'évaluer la dose profonde du fait de l'exposition au spectre des neutrons de fission, les auteurs ont mis au point une méthode de dosimétrie in vivo sur le mouton. On a utilisé pour ces études un réacteur à flux puisé semblable à l'appareil GODIVA II du Laboratoire scientifique de Los Alamos. En régime puisé, le réacteur donne une impulsion d'une largeur de 50 μs à la moitié du maximum d'amplitude pour une élévation de température du combustible d'environ 100°C. Une insertion sous-cutanée contient une feuille d'or recouverte de cadmium, une feuille d'or nue et trois dosimètres en verre thermoluminescent placés dans un étui de lithium et de plomb doublé de verre. On a placé les insertions dans le tissu sous-cutané des deux côtés du corps pour détecter la dose totale de neutrons thermiques-gamma, les neutrons étant délivrés sur les flancs. Des insertions abdominales sont préparées à peu près de la même façon que les insertions sous-cutanées; elles sont constituées d'une boule de bore contenant des feuilles à seuil de fission (Pu, Np, Ü) recouvertes de cadmium, d'un comprimé de soufre et de trois dosimètres identiques à ceux des insertions sous-cutanées. On les a placées dans l'abdomen des sujets 18 h avant l'exposition, en les fixant au pilier antérieur du rumen. Les auteurs décrivent un procédé de ruménotomie. On a déterminé la dose de neutrons au moyen de la feuille à seuil. On a utilisé les feuilles d'or et les feuilles d'or recouvertes de cadmium pour déterminer le flux intégré de neutrons thermiques, le plutonium-239, le neptumum-237, l'uranium-238 et le soufre-32 pour déterminer le flux intégré de neutrons rapides, et les bâtonnets de verre radiophotoluminescents pour déterminer la dose gamma. Les moutons ont subi des expositions latérales à une distance médiane de 200 cm ou de 175 cm du centre de l ' assemblage critique. La dose de neutrons mesurée dans l ' air était de 161 ± 5 ,5 rad à 200 cm et de 242 ± 16.6 rad à 175 cm. A ces distances, la dose gamma était respectivement de 33 ± 2,4 et 42 ± 2,5 r. Les doses d'entrée et de sortie ainsi que la dose à l ' insertion variaient selon l'élévation de température due aux bouffées de neutrons, la distance du réacteur, l 'orientation des feuilles par rapport au réacteur et l'épaisseur et la composition de tissus atténuants. (author)Abstract (Spanish)
Con el propósito de evaluar la configuración de la dosis profunda durante la exposición a neutrones de un espectro de fisiónalos autores han ideado un método de dosimetría neutrónica in vivo que aplicaron a ovejas. Utilizaron para estos estudios un reactor pulsante análogo al GODIVA II del Laboratorio Científico de Los Alamos. Dicho conjunto funciona de forma de producir impulsos de 50 μs de amplitud, medida a la mitad de la altura máxima, y un ascenso de temperatura del combustible de unos 100°C. Además, prepararon «apósitos » subcutáneos que contienen una lámina de oro recubierta de cadmio, una lámina de oro sin recubrir y tres dosímetros de varilla de vidrio, termoluminiscentes, en un recipiente de plomo al litio revestido de vidrio. Estos apósitos se introdujeron en el tejido subcutáneo, a ambos lados del cuerpo, y sirvieron para medir el flujo integrado de neutrones térmicos y la dosis gamma, a medida que la irradiación neutrónica se aplica «lateralmente». Los apósitos abdominales se prepararon en forma semejante a los subcutáneos; constan de una esfera de boro que contiene láminas de umbral de fisión (Pu, Np, U) recubiertas de cadmio, una pastilla de azufre y los mismos tres tipos de dosímetros que forman parte del apósito subcutáneo. El apósito dosimétrico se sujetó al pilar anterior del rumen del animal 18 h antes de someterlo a la exposición. En la memoria se describe la técnica de rumenotomfa empleada. La dosis neutrónica se determina mediante láminas de umbral. Para medir el flujo integrado de neutrones térmicos, se utilizaron las láminas de oro y de oro recubierto de cadmio; para el flujo integrado de neutrones rápidos, se recurrió al plutonio-239, al neptunio-237, al uranio-238 y al azufre-32; la dosis gamma se determinó con varillas de vidrio radiofotoluminiscentes. Las ovejas fueron sometidas a exposiciones laterales, a una distancia de línea media de 200 ó 175 cm del centro del conjunto critico. La dosis neutrónica medida en el aire, a 200 cm, fue 161 ± 5 ,5 rad; y a 175 cm, fue 242 ± 16,6 rad. A las mismas distancias, la dosis gamma fue, respectivamente, 33 ± 2,4 y 42 ±2,5 r. Las dosis de entrada y salida, así como la dosis recibida por el apósito interno varían con el ascenso de temperatura, la distancia al reactor, la orientación de las láminas con respecto a éste y el espesor y composición de los tejidos atenuadores. (author)Abstract (Russian)
Dlja opredelenija glubinnoj dozy vo vremja obluchenija nejtronami spektra delenija na ovcah razrabotan metod dozimetrii nejtronov in vivo. Dlja issledovanij ispol'zovalas impul'snaja reaktornaja sborka podobnaja sborke Godiva I I Los-Alamosskoj nauchnoj laboratorii. Reak tor rabotal v impul'snom rezhime, proizvodja impul'sy prodolzhitel'nost'ju 50 mksek shirinoj v polovinu vysoty maksimal'nogo impul'sa, prichem temperatura toplivnogo materiala povyshalas' primerno do 100 ° S. Podkozhnyj detektor soderzhal kadmij, pokrytyj zolotoj fol'goj, prostuju zolotuju fol'gu i tri stekljannyh termoljuminescentnyh sterzhnevyh dozimetra v stekljannom kontejnere, vylozhennom litiem i svincom. Jeti detektory pomeshhalis' v podkozhnoj tkani po obeim storonam tela dlja obnaruzhenija integrirovannogo potoka teplovyh nejtronov i gamma-dozy, tak kak potoki nejtronov napravljalis' sboku. Detektory dlja brjushnoj polosti byli podgotovleny takim zhe obrazom, kak i dlja podkozhnogo vvedenija, i sostojali iz bornogo sharika, soderzhashhego kadmij i pokrytogo fol'goj poroga delenija (Pu, Np, U), sernoj tabletki i treh tipov dozimetrov, primenjavshihsja v podkozhnom detektore. Dozimetricheskij pribor pomeshali v brjushnoj polosti podopytnyh zhivotnyh za vosemnadcat' chasov do obluchenija, prikrepljaja e go k perednej storone rubcevogo otdela zheludka. Opisyvaetsja metod rassechenija rubcevogo otdela zheludka. Doza nejtronov izmerjalas' s pomoshh'ju porogovyh izmerenij fol'gi. Zoloto i zoloto, pokrytoe kadmiem, ispol'zovalis' dlja opredelenija integrirovannogo potoka teplovyh nejtronov; plutonij-239, neptunij-237, uran-238 i sera-32 — dlja opredelenija integrirovannyh potokov bystryh nejtronov; radiofotoljuminiscentnye stekljannye sterzhni — dlja opredelenija dozy gamma-luchej. Ovcu podvergali oblucheniju sboku na rasstojanii (po srednej linii) 200 cm, ili 175 sm ot centra kriticheskoj sborki. Doza nejtronov v radah, izmerennaja v vozduhe na rasstojanii 200 sm sostavljala 161 ±5,5 rada; na rasstojanii 175 sm — 242 ± 16,6 rada. Doza gamma-luchej na sootvetstvujushhih rasstojanijah so stavljala 3 3 ±2 ,4 i 4 2 ±2 ,5 rentgena. Dozy na vhode i vyhode, a takzhe doza vo vnutrennem detektore kolebalas' v svjazi s vnezapnym podemom temperatury, uvelicheniem rasstojanija ot reaktora, polozheniem fol'gi v otnoshenii reaktora i zavisela ot tolshhiny i sostava oslabljajushhih dozu tkanej. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Dosimétrie In Vivo et dans l'Air du Spectre des Neutrons de Fission; Dozimetriya v vozdukhe i dozimetriya In Vivo nejtronov spektra deleniya; Dosimetria In Vivo y en el Aire de Neutrones de un Espectro de Fisión
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Biological Effects of Neutron and Proton Irradiations. Vol. I. Proceedings of the Symposium on Biological Effects of Neutron Irradiations
- Imprint Pagination
- 448 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 103-115
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on Biological Effects of Neutron Irradiations
- Dates
- 7-11 Dec 1963
- Place
- Upton, NY (United States)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44096429
- Subject category
- S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; S63: RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ABDOMEN; ANIMAL TISSUES; BORON; CADMIUM; DEPTH DOSE DISTRIBUTIONS; FAST NEUTRONS; GOLD; NEPTUNIUM 237; NEUTRON DOSIMETRY; PHOTOLUMINESCENCE; PLUTONIUM 239; PULSED REACTORS; RADIATION DOSES; RPL DOSEMETERS; SHEEP; STOMACH; THERMAL NEUTRONS; URANIUM 238
- Descriptors DEC
- ACTINIDE NUCLEI; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; ANIMALS; BARYONS; BODY; DIGESTIVE SYSTEM; DOMESTIC ANIMALS; DOSEMETERS; DOSES; DOSIMETRY; ELEMENTARY PARTICLES; ELEMENTS; EMISSION; EVEN-EVEN NUCLEI; EVEN-ODD NUCLEI; FERMIONS; GASTROINTESTINAL TRACT; HADRONS; HEAVY NUCLEI; ISOMERIC TRANSITION ISOTOPES; ISOTOPES; LUMINESCENCE; LUMINESCENT DOSEMETERS; MAMMALS; MEASURING INSTRUMENTS; METALS; NANOSECONDS LIVING RADIOISOTOPES; NEPTUNIUM ISOTOPES; NEUTRONS; NUCLEI; NUCLEONS; ODD-EVEN NUCLEI; ORGANS; PHOTON EMISSION; PLUTONIUM ISOTOPES; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIOISOTOPES; REACTORS; RUMINANTS; SEMIMETALS; SPATIAL DOSE DISTRIBUTIONS; SPONTANEOUS FISSION RADIOISOTOPES; TRANSITION ELEMENTS; URANIUM ISOTOPES; VERTEBRATES; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 12 refs., 7 tabs., 2 figs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--44/42