Dozimetrul lui Fricke

Dozimetrul lui Fricke face parte din familia dozimetrelor chimice. Se compune dintr-o soluție apoasă de sulfat feros și acid sulfuric de înaltă puritate, închis într-un recipient care nu modifică câmpul de radiații din interiorul acestuia.

Compoziţie

Mai exact, soluția constă din:

$FeSO_{4}$ ${\ displaystyle FeSO_ {4}}$ ${\ displaystyle FeSO_ {4}}$ 1 mol / m ³

$H_{2}SO_{4}$ ${\ displaystyle H_ {2} SO_ {4}}$ ${\ displaystyle H_ {2} SO_ {4}}$ 400 mol / m ³

$Nu. la C. L$ ${\ displaystyle NaCl}$ ${\ displaystyle NaCl}$ 1 mol / m ³ , care are ca scop minimizarea efectelor datorate impurităților din compușii organici .

Soluția necesită o puritate ridicată, deoarece orice impurități ar altera echilibrul reacțiilor chimice . Când radiația ionizantă trece prin soluție, se formează radicali liberi care, interacționând cu ionii feroși dizolvați în apă, dau naștere la formarea ionilor ferici $Fe^{3+}$ ${\ displaystyle Fe ^ {3+}}$ ${\ displaystyle Fe ^ {3+}}$ .

Măsurarea dozei absorbite

După ce a definit eficiența chimică a radiațiilor ionizante ca raportul dintre cantitatea de substanță produsă, distrusă sau modificată de radiație și energia medie depusă în masa dozimetrului, doza absorbită este:

$D={\frac {\Delta C}{\rho G(Fe^{3+})}}$ ${\ displaystyle D = {\ frac {\ Delta C} {\ rho G (Fe ^ {3+})}}}$ ${\ displaystyle D = {\ frac {\ Delta C} {\ rho G (Fe ^ {3+})}}}$

unde este $G(Fe^{3+})$ ${\ displaystyle G (Fe ^ {3+})}$ ${\ displaystyle G (Fe ^ {3+})}$ este eficiența chimică în raport cu ionii ferici e $\Delta C$ ${\ displaystyle \ Delta C}$ ${\ displaystyle \ Delta C}$ modificarea concentrației acestei specii chimice .

Sensibilitatea scăzută a soluției permite măsurarea dozelor nu mai mici de 40 Gy . Pentru fotonii energetici de interes în radioterapie , doza măsurată în soluția lui Fricke este, cu o aproximare excelentă, egală cu cea care ar fi măsurată în apă.

Dozimetre cu gel pe baza soluției Fricke

Este util, în special în aplicațiile de radioterapie, să introduceți această soluție în interiorul unui gel , deoarece ionii din interiorul gelului se mișcă mai încet decât în apă, oferind astfel posibilitatea de a citi distribuția dozei într-un volum tridimensional. definirea planurilor de tratament. Mai mult, dozimetrul cu gel permite măsurători de doză mult mai mici decât soluția simplă, având o sensibilitate mai mare.

Citirea dozimetrului lui Fricke

Citirea poate avea loc în diferite moduri, printre care sunt amintite:

Spectrofotometrie . Formarea ionilor ferici modifică absorbanța soluției, deci rețineți modificarea absorbanței soluției $\Delta A$ ${\ displaystyle \ Delta A}$ ${\ displaystyle \ Delta A}$ , coeficientul de absorbție molară $\epsilon$ ${\ displaystyle \ epsilon}$ $\ epsilon$ și calea optică $L$ ${\ displaystyle l}$ $L$ , se obține $D={\frac {\Delta A}{\rho \epsilon lG(Fe^{3+})}}$ ${\ displaystyle D = {\ frac {\ Delta A} {\ rho \ epsilon lG (Fe ^ {3+})}}}$ ${\ displaystyle D = {\ frac {\ Delta A} {\ rho \ epsilon lG (Fe ^ {3+})}}}$
Rezonanță magnetică nucleară . Formarea ionilor ferici modifică timpul de relaxare a soluției, din care poate fi obținută doza absorbită.