Фрик? Нет, дозиметр Фрикке

Доза - одно из важнейших понятий в ядерной медицине. Ее используют для оценки воздействия радиоактивного излучения на раковые клетки и здоровые ткани человека. Радиоактивное излучение при прохождении через вещество даёт электрический заряд оказавшимся рядом частицам (до этого у них не было заряда) и таким образом воздействует на объект. Посчитав количество образовавшихся частиц с зарядом (их называют ионы), можно определить дозу, которую получило вещество. А распределение ионов по веществу укажет, где и как далеко проникло излучение.

Этот эффект лежит в основе дозиметра Фрикке, где ионы железа с зарядом 2+ в растворе под воздействием излучения превращаются в железо с другим зарядом 3+, при этом окраска раствора меняется с желтой до красной. Оттенок цвета раствора зависит от поглощенной дозы: чем больше, тем краснее :) Для большего сходства с человеческой тканью используют трехмерные дозиметры Фрикке на основе всевозможных биополимеров. Для этого в полимерную матрицу вводится так называемый раствор Фрикке, который фиксируется там подобно воде в тканях и органах человека.

На фото изображена модель отлитая из полимера агарозы (да-да, тот самый агар-агар) и содержащие раствор Фрикке (рис.1).

После облучения модели источником бета-излучения (это отрицательно заряженные частицы электроны из ядра летят) дозой в 20 Гр (применяется в терапии рака, это очень много!) видно, что часть модели изменила цвет до пурпурного, и именно эта часть была затронута облучением (рис.2). Частицы бета излучения смогли проникнуть в объект на расстояние 4 мм, то есть именно на таком расстоянии от источника возможно разрушить раковую опухоль. А как поместить источник, так близко к опухоли? Пишите ваши варианты в комментариях))

Текст и фото предоставлены моим коллегой Иваном Черных, который, кстати, скоро даст интервью о том, как это сменить лабораторию и тему исследования уже в аспирантуре :)