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Dosimetry of High-Energy Protons by Measurement of Beryllium-7 Formed in the Tissues; Dosimetrie des Protons de Haute Energie par Mesure de Beryllium-7 Forme dans les Tissus; 041e 0422 041d 041e 0421 0414 ; Dosimetria Relativa Mediante Berillo-7 Despues de Irradiar con Protones de Altas Energias (600 Mev Y 3 Gev)

Abstract

In the course of biological experiments at the CERN cyclotron at Geneva (using 600 MeV protons) and the Saturne synchrotron at the Saclay Nuclear Studies Centre, the radioactivity induced in living beings was investigated by gamma-spectrography. Whereas most of the induced radioisotopes (gamma emitters) are short-lived, the beryllium-7 produced by spallation reactions on, in particular, oxygen, carbon and nitrogen atoms, has an activity peak which stands out abruptly from the spectrum as a whole at the 479-keV level. As its half-life is 54. 5 d, it can be recorded for a sufficiently long time. An experiment carried out with Whitsar rats given whole-body exposures of between 400 and 800 rad with 600-MeV protons and of 200 to 1000 rad with 3-GeV protons, disclosed a linear response of the Be{sup 7} activity in relation to the dose absorbed per gram of tissue. The authors compare their experimental results with the activities calculated in terms of energy on the basis of published cross-sections. The accidental exposure of human beings to proton beams can only be local. Exposure of the heads of Fauve de Bourgogne rabbits weighing approximately 2 kg show that the activity measured on the head, in relation to the rest  More>>
Authors:
Legeay, G.; [1]  Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)]; Court, L.; Prat, L; [2]  Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)]; Jeanmaire, L.; Daburon, M. L.; [3]  Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, Centre d'Etudes; [4]  De Kerviler, H.; Tardy-Joubert, P. [5] 
  1. Service Biologique et Veterinaire des Armees, Detache au D.P.S. (France)
  2. Service de Sante des Armees, Detaches au D.P.S. (France)
  3. Commissariat a l'Energie Atomique (France)
  4. France
  5. Service de Protection Contre les Radiations, Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay (France)
Publication Date:
Jun 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-56/44
Resource Relation:
Conference: Symposium on Personnel Dosimetry for Accidental High-Level Exposure to External and Internal Radiation, Vienna (Austria), 8-12 Mar 1965; Other Information: 10 refs., 9 figs., 3 tabs.; Related Information: In: Personnel Dosimetry for Radiation Accidents. Proceedings of a Symposium on Personnel Dosimetry for Accidental High-Level Exposure to External and Internal Radiation| 732 p.
Subject:
61 RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; ANIMAL TISSUES; BERYLLIUM 7; HALF-LIFE; HEAD; PERSONNEL DOSIMETRY; PROTON BEAMS; PROTONS; RABBITS; RADIATION DOSES; RADIATION MONITORING; RADIOACTIVITY; RATS; SATURNE
OSTI ID:
22202946
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); World Health Organization, Geneva (Switzerland)
Country of Origin:
IAEA
Language:
French
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3636023857
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 507-523
Announcement Date:
Mar 06, 2014

Citation Formats

Legeay, G., Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Court, L., Prat, L, Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Jeanmaire, L., Daburon, M. L., Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, Centre d'Etudes, De Kerviler, H., and Tardy-Joubert, P. Dosimetry of High-Energy Protons by Measurement of Beryllium-7 Formed in the Tissues; Dosimetrie des Protons de Haute Energie par Mesure de Beryllium-7 Forme dans les Tissus; 041e 0422 041d 041e 0421 0414 ; Dosimetria Relativa Mediante Berillo-7 Despues de Irradiar con Protones de Altas Energias (600 Mev Y 3 Gev). IAEA: N. p., 1965. Web.
Legeay, G., Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Court, L., Prat, L, Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Jeanmaire, L., Daburon, M. L., Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, Centre d'Etudes, De Kerviler, H., & Tardy-Joubert, P. Dosimetry of High-Energy Protons by Measurement of Beryllium-7 Formed in the Tissues; Dosimetrie des Protons de Haute Energie par Mesure de Beryllium-7 Forme dans les Tissus; 041e 0422 041d 041e 0421 0414 ; Dosimetria Relativa Mediante Berillo-7 Despues de Irradiar con Protones de Altas Energias (600 Mev Y 3 Gev). IAEA.
Legeay, G., Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Court, L., Prat, L, Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Jeanmaire, L., Daburon, M. L., Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, Centre d'Etudes, De Kerviler, H., and Tardy-Joubert, P. 1965. "Dosimetry of High-Energy Protons by Measurement of Beryllium-7 Formed in the Tissues; Dosimetrie des Protons de Haute Energie par Mesure de Beryllium-7 Forme dans les Tissus; 041e 0422 041d 041e 0421 0414 ; Dosimetria Relativa Mediante Berillo-7 Despues de Irradiar con Protones de Altas Energias (600 Mev Y 3 Gev)." IAEA.
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title = {Dosimetry of High-Energy Protons by Measurement of Beryllium-7 Formed in the Tissues; Dosimetrie des Protons de Haute Energie par Mesure de Beryllium-7 Forme dans les Tissus; 041e 0422 041d 041e 0421 0414 ; Dosimetria Relativa Mediante Berillo-7 Despues de Irradiar con Protones de Altas Energias (600 Mev Y 3 Gev)}
author = {Legeay, G., Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Court, L., Prat, L, Commissariat a l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucleaires de Fontenay-aux-Roses (France)], Jeanmaire, L., Daburon, M. L., Nucleaires de Fontenay-aux-Roses, Centre d'Etudes, De Kerviler, H., and Tardy-Joubert, P.}
abstractNote = {In the course of biological experiments at the CERN cyclotron at Geneva (using 600 MeV protons) and the Saturne synchrotron at the Saclay Nuclear Studies Centre, the radioactivity induced in living beings was investigated by gamma-spectrography. Whereas most of the induced radioisotopes (gamma emitters) are short-lived, the beryllium-7 produced by spallation reactions on, in particular, oxygen, carbon and nitrogen atoms, has an activity peak which stands out abruptly from the spectrum as a whole at the 479-keV level. As its half-life is 54. 5 d, it can be recorded for a sufficiently long time. An experiment carried out with Whitsar rats given whole-body exposures of between 400 and 800 rad with 600-MeV protons and of 200 to 1000 rad with 3-GeV protons, disclosed a linear response of the Be{sup 7} activity in relation to the dose absorbed per gram of tissue. The authors compare their experimental results with the activities calculated in terms of energy on the basis of published cross-sections. The accidental exposure of human beings to proton beams can only be local. Exposure of the heads of Fauve de Bourgogne rabbits weighing approximately 2 kg show that the activity measured on the head, in relation to the rest of the body, is of the order of 1.8 {+-} 5. Be{sup 7} can be detected during the first days in spite of some diffusion. Relative dosimetry, indicating the scale of the accidental exposure received, is therefore possible. (author) [French] Dans le cadre d'experimentations biologiques conduites au synchrocyclotron du CERN a Geneve avec des protons de 600 MeV et au synchrotron Saturne du Centre d*etudes nucleaires de Saclay, une exploration de la radioactivite induite chez des etres vivants a ete faite par spectrographie gamma. Si la plupart des radioelements, emetteurs gamma, induits presentent une periode tres courte, le beryllium-7 resultant de reactions de spoliation sur les atomes d'oxygene, de carbone et d'azote notamment, donne un pic d'activite qui se detache rapidement de l'ensemble du spectre au niveau des energies de 479 keV. Sa periode de 54, 5 j permet de l'enregistrer pendant un temps suffisamment long. L'etude, menee sur des rats Whitsar irradies in toto entre 400 et 800 rad avec des protons de 600 MeV et de 200 a 1000 rad avec des protons de 3 GeV, montre une reponse lineaire de l'activite du beryllium-7 en fonction de la dose absorbee par gramme de tissu. Une comparaison des resultats experimentaux est faite avec l'activite calculee en fonction de l'energie a partir des sections efficaces publiees a ce jour. L'irradiation humaine accidentelle dans des faisceaux de protons ne peut etre que localisee. L'irradiation de la tete de lapin fauve de Bourgogne d'un poids d'environ 2 kg montre que l'activite decelee sur la tete par rapport au reste du corps est de l'ordre de 1,8 {+-} 5. Une detection du beryllium-7 dans les premiers jours est possible en depit de l'existence d'une certaine diffusion. Une dosimetrie relative, indicatrice de la grandeur de l'irradiation accidentelle recue, est donc possible. (author) [Spanish] En el marco de los experimentos biologicos que se han realizado con el sincrociclotron de 600 MeV del CERN, en Ginebra, y con el sincroton Saturne de Saclay, se ha explorado por espectrografia gamma la radiactividad inducida en seres vivos. Si bien la mayoria de los radioelementos emisores gamma que se producen poseen un periodo muy corto, el berilio-7 formado principalmente por espalacion de atomos de oxigeno, de carbono y de nitrogeno, da un maximo de actividad que se destaca rapidamente del conjunto del espectro al nivel de las energias de 479 keV. Su periodo de 54,5 d permite registrarlo durante un tiempo suficientemente largo. El estudio efectuado con ratas Whitsar, que recibieron en todo el organismo de 400 a 800 rad con protones de 600 MeV y de 200 a 1000 rad con protones de 3 GeV, revela que la actividad de {sup 7}Be es funcion lineal de la dosis absorbida por gramo de tejido. La memoria compara las actividades determinadas experimentalmente y las calculadas en funcion de la energia a partir de los valores de las secciones eficaces actualmente admitidos. Dado que la irradiacion accidental del ser humano en haces protonicos es siempre localizada, se han efectuado experimentos consistentes en la irradiacion de la cabeza de conejos Fauve de Bourgogne de unos 2 kg de peso. Se comprobo que la actividad inducida en la cabeza es, en relacion a la que se observa en el resto del cuerpo, del orden de 1,8 {+-} 5. A pesar de cierta difusion el {sup 7}Be se puede detectar durante los primeros dias que siguen a la irradiacion. Por tanto, queda demostrado que este tipo de dosimetria relativa permite formarse una idea concreta del orden de magnitud de la irradiacion recibida accidentalmente. (author) [Russian] V ramkah biologicheskih jeksperimentov, provedennyh na sinhrociklotrone issledovatel'skogo jadernogo centra CERN v Zheneve s primeneniem protonov v 600 Mjev, i na sinhrotrone ''Saturn'' v issledovatel'skom jadernom centre Sakle s pomoshh'ju gamma-spektrografii, issledovalas' navedennaja radioaktivnost' u zhivyh sushhestv. I esli bol'shinstvo navedennyh radioizotopov (gamma-izluchatelej) imejut ochen' korotkij period poluraspada, to berillij-7, poluchaemyj v rezul'tate reakcij rasshheplenija na atomah kisloroda, ugleroda i azota, v chastnosti, daet pik aktivnosti, kotoryj bystro otdeljaetsja ot vsego spektra pri urovne jenergij v 479 kjev. Period poluraspada berillija-7 ravnyj 54,5 dnja pozvoljaet registrirovat' ego v techenie dostatochno prodolzhitel'nogo vremeni. Issledovanie, provedennoe Uajcarom na krysah, kotorye byli oblucheny in toto dozami mezhdu 400 i 800 rad, s protonami v 600 Mjev, i dozami 200 i 1000 rad, s protonami v 3 Gjev, daet linejnuju harakteristiku aktivnosti berillija-7 v zavisimosti ot pogloshhennoj dozy na 1 g tkani. Jeksperimental'nye rezul'taty sravnivalis' s raschetnymi, proizvedennymi s uchetom zavisimosti ot jenergii i na baze sechenij, izvestnyh na segodnjashnij den'. Sluchajnoe obluchenie cheloveka puchkom protonov mozhet byt' tol'ko lokalizovano. Provedennoe Fov de Burgon'e obluchenie golovy krolikov vesom okolo 2 kg, pokazyvaet, chto obnaruzhennaja v golove aktivnost' po sravneniju s aktivnost'ju v ostal'nom tele sostavljaet porjadka 1,8 {+-} 5. Berillij-7 mozhno obnaruzhit' v pervye dni, nesmotrja na nalichie opredelennoj diffuzii. Pojetomu vozmozhna otnositel'naja dozimetrija, pokazyvajushhaja velichinu dozy, poluchennoj v rezul'tate avarijnogo obluchenija. (author)}
place = {IAEA}
year = {1965}
month = {Jun}
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