Published March 1964
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Book
Patterns of Lethality and Absorbed Dose Distributions in Mice for Monoenergetic Neutrons
Description
The presence of strong C, N and O resonances in the 100 to 1500 keV region has permitted the study of specific neutron-nuclide interactions as reflected in lethality, RBE maxima etc. Sixty-two μA of resolved Van de Graaf protons, 1882 to 2738 keV, yielded monoenergetic neutrons via Li7(p, n)Be7. Virgin female CF-1 mice were exposed in celluloid capsules to the mono-energetic neutrons at distances of 3.1 to 11.3 cm from the source at laboratory angles of 0 to 1 radian. Mice were exposed bilaterally while simultaneously in motion through either circular or elliptical orbits normal to the axis of the beam. Thus, control of dose distribution within the animal was possible. Absolute flux measurements were made with U235 fission counters and by absolute counting of Au wires and foils activated within Cd covers. Patterns of dose absorption were measured with micro-ionization chambers and with a specially developed FeSO4-NH4SCN dosimeter of high sensitivity. Relative dose measurements were made with Hurst proton-recoil gas counters and B10 , Li6 and proton-recoil scintillators. Neutron-energy distributions were measured with specially developed B10, He3 and Li6 gas and solid-state spectrometers. Gamma contributions were measured with Ne/Ar chamber counters. These measurements showed gamma contribution to be less than 0.8%, and thermal-epithermal less than 0.01%, of the total rad dose. Animals were exposed to median midpoint doses ranging from 180 to 1200 rad at neutron energies from 396 to 658 keV ± 50 keV to cover the region of N and O resonances. Levels and patterns of lethality proved to be strong functions of neutron energy and equally strong, but independent, functions of dose distribution. Regardless of dose, energy or distribution, however, all animals surviving five days survived at least 144 days, dying then of the usual long-term effects. This suggests that monoenergetic fast neutrons, free of gamma and epithermal contaminations, produce the early ''intestinal death'' almost exclusively. (author)
Abstract (French)
La presence de fortes résonances de C, N et O dans la région du spectre située entre 100 et 1500 keV a permis d'étudier les interactions spécifiques neutrons-nucléides d'après-la létalité, les valeurs maxima de l'EBR, etc. Grâce à la réaction 7Li(p, n)7Be, on a produit des neutrons monoénergétiques avec des protons de 62 μA résolus à leur sortie d*une machine van de Graaf et dont l'énergie allait de 1882 à 2738 keV. Des souris femelles vierges CF-1, placées dans des capsules en celluloide, ont été exposées aux neutrons monoénergétiques, à des distances de 3,1 à 11,3 cm de la source, sous des angles de 0 à 1 radian. On les a exposées bilatéralement, au cours d*un déplacement sur une orbite, circulaire ou elliptique, normale à l'axe du faisceau. On pouvait ainsi contrôler la distribution de la dose dans le corps de l'animal. On a procédé à des mesures absolues du flux avec des compteurs à fission à 235U et par comptage absolu à l'aide de fils et de feuilles d'or activés à revêtement de cadmium. On a mesuré les doses absorbéès à l'aide de chambres à ionisation et d'un dosimètre à FeSO4-NH4SCN de haute sensibilité, tout spécialement étudié à cette fin. On a procédé ensuite à des mesures relatives de la dose avec des compteurs de Hurst à gaz et protons de recul et avec des scintillateurs à 10B, 6Li et protons de recul. Les énergies des neutrons ont été mesurées avec des spectromètres spéciaux à 10B, 3H, 6Li et semi-conducteurs. On a mesuré l'action des rayons gamma avec des chamb rescompteuis à Ne/Ar. Ces mesures ont montré que les rayons gamma constituent moins de 0,8% et les neutrons thermo-épithermiques moins de 0 ,01% de la dose totale exprimée en rad. Les animaux ont été exposés à des doses moyennes dans l'axe médian de 180 à 1200 rad, les énergies des neutrons s' échelonnant de 396 à 658 keV ± 50 keV pour couvrir la région des résonances de N et de O. On a constate que la courbe de létalité est une fonction marquée de Ténergie des neutrons et une fonction également marquée mais indépendante de la distribution de la dose. Toutefois, quelles que soient la dose, l'énergie et la distribution, tous les animaux qui ont survécu 5 j ont ensuite survécu au moins 144 j, puis sont morts sous les effets à long terme habituels. Cela donne à penser que les neutrons rapides monoénergétiques n ayant pas subi de contamination gamma ou épithermique produisent presque exclusivement la «mort intestinale » précoce. (author)Abstract (Spanish)
La presencia de intensas resonancias para el C, el N y el O, en el intervalo de 100 a 1500keV, ha permitido estudiar las interacciones especificas neutrón-núclido, que se manifiestan por variaciones de la letalidad, máximos de la EBR, etc. Mediante protones resueltos de 62 μA, procedentes de un acelerador de van de Graaf, de 1882 keV a 2738 keV, se obtuvieron neutrones monoenergéticos por intermedio de la reacción 7Li(p, n)7Be. Los autores expusieron al efecto de los neutrones monoenergéticos a hembras de ratón vírgenes, CF-1, en capsulas de celuloide, a distancias de 3,1 a 11,3 cm de la fuente, bajo ángulos de 0 a 1 radián. Durante la exposición bilateral, los animales giraban simultáneamente en órbitas circulares o elípticas normales al eje del haz. De esta manera se podía regular la distribución de la dosis en el cuerpo del animal. Los autores midieron el flujo absoluto con contadores de fisión de 235U y por receuento absoluto mediante alambres y láminas de oro activados, revestidos de Gd. Determinaron las dosis absorbidas con microcámaras de ionización y con un dosímetro de FeSO4-NH4SCN de alta sensibilidad, preparado especialmente para este fin. Para la medición de las dosis relativas, usaron contadores gaseosos de Hurst para protones de retroceso y centelleadores de 10B, 6Li y de protones de retroceso. Determinaron las distribuciones energéticas de los neutrones con unos espectrómetros especiales de 10B, 3He y 6Li. Con cámaras de recuento Ne/Ar midieron los aportes de rayos γ. Estas determinaciones demostraron que la contribución de los rayos γ es inferior al 0,8% mientras que la contribución de los neutrones térmicos y epitérmicos en conjunto es inferior al 0,01% de la dosis total, expresada en rad. Los sujetos se expusieron a dosis medias en el eje central que variaban entre 180 y 1200 rad, en correspondencia con energías neutrónicas comprendidas entre 396 y 658 keV ± 50 keV, a fin de abarcar la región de las resonancias del N y del O. Se comprobó que la letalidad varia pronunciadamente con la energía neutrónica, siendo igualmente función pronunciada, pero independiente de la distribución de la dosis. Sin embargo, sea cual fuere la dosis, la energía o la distribución todos los animales que sobrevivieron S días llegaron a sobrevivir por lo menos 144 días muriendo luego a consecuencia de los habituales efectos diferidos. Esto indica que los neutrones rápidos monoenergéticos, exentos de contaminación gamma y de neutrones epitérmicos, causan casi exclusivamente la llamada «muerte intestinal» precoz. (author)Abstract (Russian)
Nalichie sil'nyh S, Nh O-rezonansov v diapazone jenergij ot 100 do 1500 kjev pozvolilo izuchit' specificheskie vzaimodejstvija nejtrona s jadrom, vlijajushhie na le ta l'nost ' , maksimal'nuju OBJe i t .d . Pri 62 mka na uskoritele Van-de-Graafa protony s jenergiej 1882 — 2738 kjev obrazujut monojenergeticheskie nejtrony v rezu l'tate reakcii L i7(p, n)Be7. Samok myshej linii CF-1 obluchali v celuloidnyh kapsulah monojenergeticheskimi nejtronami na rasstojanii 3,1 — 11,3 sm ot istochnika pod u gl om ot 0 do 1 radiana. Obluchenie bylo dvustoronnim i proizvodilos' odnovremenno vo vremja dvizhenija po cirkuljarnym ili jellipticheskim orbitam perpendikuljarno k osi puchka. Takim obrazom osushestvljalsja kontrol' raspredelenija dozy vnutri zhivotnogo. Absoljutnoe izmerenie moshhnosti potoka proizvodilos' s pomoshh'ju schetchika delenija uran-235 i absoljutnogo scheta aktivnosti zolotyh provolok i fol'g, aktivirovannyh v kadmievom pokrytii. Pogloshhenie dozy izmerjalos' s pomoshh'ju mikro-ionizacionnoj kamery i special'no razrabotannogo vysokochuvstvitel'nogo dozimetra FeSO4— NH4SCN. Otnositel'nye izmerenija doz proizvodilis' s pomoshh'ju ga zo v o go schetchika protonov otdachi Hersta i V10, Lie i scintilljatorov protonov otdachi. Raspredelenie jenergii nejtronov izmerjalos' s pomoshh'ju special'no razrabotannyh B10 , Ne3 i L i6 gazovyh spektrometrov i spektrometrov tverdyh tel. Gamma-izluchenie izmerjalos' s pomoshh'ju Ne/Ag schetnyh kamer. Jeti izmerenija pokazali, chto dolja gamma-luchej sostavljala menee 0,8%, a teplovoe-nadteplovoe izluchenie men'she 0,01% obshhej dozy v radah. Zhivotnyh obluchali dozami so srednim znacheniem v sredinnoj tochke ot 180 do 1200 rad pri jenergii nejtronov ot 396 do 658 ±50 kjev dlja ohvata o b lasti N i O-rezonansov. Uroven' i harakter letal'nosti strogo zaviseli ot jenergii nejtronov i, v ravnoj s t e peni, no sam ostojat el'no, — ot raspredelenija dozy. Odnako,nezavisimo ot dozy, jenergii ili raspredelenija dozy, vse te zhe zhivotnye, kotorye vyzhili v techenie 5 dnej, prozhili dalee ne menee 144 dnej i pogibli zatem ot obychnyh dlitel'no dejstvujushhih faktorov. Jeto pokazyvaet, chto monojenergeticheskie bystrye nejtrony bez primesi gamma- ili nadteplovyh izluchenij mogut privodit' pochti bez iskljuchenija k rannej ''kishechnoj smerti''. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Létalité et Distribution de la Dose Absorbée chez la Souris pour des Neutrons Monoénergétiques; Letal'nost' i raspredelenie pogloshchennoj dozy pri obluchenii myshej monoehnergeticheskimi neitronami; Letalidad y Distribución de las Dosis Absorbidas por el Ratón para Neutrones Monoenergéticos
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. 117-127
- 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
- 44096430
- Subject category
- S63: RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ABSOLUTE COUNTING; ABSORBED RADIATION DOSES; AMMONIUM THIOCYANATES; BERYLLIUM 7; BORON 10; BUBBLE DOSEMETERS; ENERGY SPECTRA; FAST NEUTRONS; GAS SCINTILLATION DETECTORS; HE-3 COUNTERS; HELIUM 3; IRON SULFATES; LITHIUM 6; LITHIUM 7; MEV RANGE 01-10; MICE; PROTONS; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIATION DOSE UNITS; URANIUM 235
- Descriptors DEC
- ACTINIDE NUCLEI; ALKALINE EARTH ISOTOPES; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; AMMONIUM COMPOUNDS; ANIMALS; ANTITHYROID DRUGS; BARYONS; BERYLLIUM ISOTOPES; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BORON ISOTOPES; CARBONIC ACID DERIVATIVES; COUNTING TECHNIQUES; DAYS LIVING RADIOISOTOPES; DOSEMETERS; DOSES; DRUGS; ELECTRON CAPTURE RADIOISOTOPES; ELEMENTARY PARTICLES; ENERGY RANGE; EVEN-ODD NUCLEI; FERMIONS; HADRONS; HEAVY NUCLEI; HELIUM ISOTOPES; INTERNAL CONVERSION RADIOISOTOPES; IRON COMPOUNDS; ISOMERIC TRANSITION ISOTOPES; ISOTOPES; LIGHT NUCLEI; LITHIUM ISOTOPES; MAMMALS; MEASURING INSTRUMENTS; MEV RANGE; MINUTES LIVING RADIOISOTOPES; NEUTRON DETECTORS; NEUTRONS; NUCLEI; NUCLEONS; ODD-EVEN NUCLEI; ODD-ODD NUCLEI; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC SULFUR COMPOUNDS; OXYGEN COMPOUNDS; PROPORTIONAL COUNTERS; RADIATION DETECTORS; RADIATION DOSES; RADIOISOTOPES; RODENTS; SCINTILLATION COUNTERS; SPECTRA; SPONTANEOUS FISSION RADIOISOTOPES; STABLE ISOTOPES; SULFATES; SULFUR COMPOUNDS; THIOCYANATES; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS; UNITS; URANIUM ISOTOPES; VERTEBRATES; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 19 refs., 2 figs., 6 tabs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--44/15