Nucleus

New calibration curves for biological dosimetry in Cuba

RESUMEN Se muestran 11 curvas dosis respuesta in vitro obtenidas por primera vez en el país para tres indicadores biológicos: anillos en cromosomas prematuramente condensados (PCC-R) índice PCC; focos gamma H2AX (-H2AX), todos ellos en linfocitos de sangre periférica humana. Estas curvas en su conjunto cubren un intervalo de dosis desde 0,1 Gy hasta 25 Gy, y varias calidades de radiación, así como varios tiempos post exposición, lo cual fortalece las capacidades para dar respuesta a las emergencias radiológicas y amplía las posibilidades de contribuir al esclarecimiento de cualquier suceso radiológico anormal que pueda ocurrir en la región, donde el indicador predominante en la actualidad continúa siendo la cuantificación de dicéntricos en linfocitos de la sangre periférica.

ABSTRACT In this paper we show the dose response curves in vitro obtained at first time in Cuba, with several biological indicators for radiation damage: rings in premature chromosome condensation (PCC-R); PCC index and -H2AX foci, all of these in peripheral human lymphocytes. These curves cover an interval of doses between 0.1 Gy to 25 Gy, several radiation qualities and times post-exposition, strengthening the capabilities of the Cuban laboratory to give answer to the radiological emergencies and in the same way increase its contribution to elucidate any radiological abnormal event take place at the region where the main indicator at the present time is the dicentric assay in lymphocytes of peripheral blood.

Radiological impact assessment on patients and workers at Elguea spa

RESUMEN Los balnearios de aguas termales procedentes de capas geológicas profundas se han identificado como escenarios típicos de exposición a radiaciones de origen natural, tanto para los pacientes que se someten a los tratamientos como para los trabajadores de estas instalaciones, debido a la permanencia en lugares con niveles incrementados de radiación. Por ello se realizan en estos balnearios estudios de caracterización dirigidos a evaluar el impacto radiológico que producen sobre estas categorías poblacionales. El balneario de Elguea, ubicado en la costa norte de Villa Clara, está equipado para brindar servicios que emplean las aguas termales y los lodos en la zona del balneario. Las aguas de este balneario contienen niveles significativos de radón. En este trabajo se presentan las estimaciones de dosis realizadas a partir de la caracterización radiológica del balneario y su entorno, tanto para los trabajadores como para los pacientes que reciben tratamientos. Los valores de dosis estimados se encontraron en el intervalo de 1,01 a 180 μSv/año para los trabajadores, que resultó ser el grupo más irradiado, y no indicaron la necesidad de adoptar medidas o regulaciones especiales de protección.

ABSTRACT The use of hot spring waters from deep geologic layers in spas has been identified as typical scenarios of exposure to natural radiation. These scenarios can affect the patients under treatment, as well as the workers of these facilities. Therefore, characterization studies are being undertaken in these spas in order to evaluate the radiological impact they produce on these categories of population. The Elguea Spa, located on the northern coast of Villa Clara, Cuba, is equipped to provide services by using hot spring waters and mud existing in the zone of the spa. Its waters contain significant levels of radon. Present paper shows the dose estimates made from the radiological characterization of the spa and its surroundings, both for workers and the patients receiving treatment. The dose values are in the range of 1,01 to 180 μSv/year for workers, the most irradiated group, and these results suggest that there is no need for special protection measures or regulations.

Results of personal dosimetry in Cuba from 2006 to 2009 period

RESUMEN El trabajo describe los resultados del servicio de dosimetría personal del Laboratorio de Dosimetría Externa del Centro de Protección e Higiene de las Radiaciones en el período 2006-2009. Se analizan los datos sobre el número de trabajadores ocupacionalmente expuestos que son monitoreados y los niveles de exposición ocupacional que reciben, comparándolos con períodos anteriores y los valores publicados por el UNSCEAR. Los trabajadores monitoreados laboran en la medicina, la industria convencional, la investigación y la docencia. El sector de la salud abarca el 90%. El número de trabajadores monitoreados mantuvo una tendencia creciente en el período, siendo el caso más relevante la práctica de radiodiagnóstico, la cual se duplicó. El número de trabajadores ocupacionalmente expuestos, fue inferior al 50% del total monitoreado, mostrando una tendencia decreciente con respecto a años anteriores. La dosis anual promedio para todas las prácticas fue inferior a 1 mSv, mostrando igualmente una disminución con respecto al período anterior.

ABSTRACT The work describes the results of the personal dosimetry service carried out by the External Dosimetry of the Center for Radiation Protection and Hygiene from 2006 to 2009. Data about number of monitored occupationally exposure workers and occupational radiation exposure levels are analyzed, which are also compared with previously period and UNSCEAR reports. The results show that the number of occupational exposure workers is increase in the period; only about 50% of monitored workers were exposed. The average individual values of annual effective doses were less than 1 mSv for all monitored practices. The comparison with previously period showed a decreasing tendency in the number of exposed workers and in the average annual doses.

Study of silicon microstrips detector quantum efficiency using mathematical simulation

RESUMEN Se presentan los resultados en la aplicación de la simulación matemática para el estudio de la eficiencia cuántica de un detector de silicio cristalino del tipo microbandas, destinado a imagenología médica y al desarrollo de otras aplicaciones como la autenticación y fechado de obras de arte. Se evaluó el efecto de la geometría fuente-detector, de la energía de los rayos X y del grosor de la zona muerta del detector en la eficiencia cuántica de este dispositivo. Los resultados de la simulación se compararon con el pronóstico teórico y con los datos experimentales disponibles, verificándose una adecuada correspondencia. Se concluyó que la configuración frontal es más eficiente para energías incidentes menores a los 17 keV, y que la configuración de borde es la recomendada para aplicaciones que requieran la detección de energías superiores a este valor. También se determinó que la disminución de la zona muerta del detector conduce a un considerable aumento de la eficiencia para cualquier valor de energía en el intervalo de 5 a 100 keV.

ABSTRACT The paper shows the results from the application of mathematical simulation to study the quantum efficiency of a microstrips crystalline silicon detector, intended for medical imaging and the development of other applications such as authentication and dating of cultural heritage. The effects on the quantum efficiency of some parameters of the system, such as the detector-source geometry, X rays energy and detector dead zone thickness, were evaluated. The simulation results were compared with the theoretical prediction and experimental available data, resulting in a proper correspondence. It was concluded that the use of frontal configuration for incident energies lower than 17 keV is more efficient, however the use of the edge-on configuration for applications requiring the detection of energy above this value is recommended. It was also found that the reduction of the detector dead zone led to a considerable increase in quantum efficiency for any energy value in the interval from 5 to 100 keV.

hR3 modification with DOTA-NHS. 90Y labeling and biodistribution

RESUMEN En el trabajo se reporta la conjugación y biodistribución del radioinmunoconjugado -DOTAhR3. Se empleó el ácido 1, 4, 7, 10 tetraazaciclododecano N, N’, N’’, N’’’ tetraacético (DOTA) como agente quelatante bifuncional (AQB) y se estudiaron las relaciones molares 320:1, 160:1 y 88:1 DOTA/anticuerpo monoclonal (hR3), evaluándose su influencia en la integridad del conjugado y la eficiencia de marcaje. La estabilidad in vivo de los radioinmunoconjugados -DOTAhR3 se determinó en ratas Wistar sanas a las 4, 24 y 48 horas. Los estudios de estabilidad realizados mediante reto versus ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA) demostraron que el compuesto es estable en un amplio intervalo de tiempo (hasta 216 h). Los estudios de estabilidad in vivo basados en la captación en hueso del radioinmunoconjugado demostraron que no es apreciable la pérdida del radiometal en el radioinmunoconjugado hasta las 48 horas.

ABSTRACT The conjugation, characterization and biodistribution of -DOTA-hR3 radioimmunoconjugate are reported in this work. DOTA was used as bifunctional chelating agent. Molar ratios 320:1, 160:1 and 88:1 DOTA/monoclonal antibody hR3 were studied in order to evaluate their influence on the integrity of conjugate and labeling efficiency. In vivo stability of -DOTA-hR3 radioimmunoconjugates was determined in healthy Wistar rats at 4, 24 and 48 h after the injection. Stability studies performed by means of DTPA challenge showed that the compound is stable in a wide period of time (up to 216 h). In vivo stability studies, based on the bone uptake, showed that the radiometal release from the radioimmunoconjugate is not significant in the first 48 hours.

Alpha decay half-lives of superheavy nuclei in the WKB approximation

ABSTRACT Alpha decay half-lives of superheavy nuclei are obtained in the context of barrier penetration theory built with the use of Coulomb and proximity potentials, taking into account the quadrupole deformations of nuclei. It is estimated from a classical viewpoint, a possible maximum value of the angular momentum of alpha particles emitted from odd and odd-odd nuclei. Masses and deformations of nuclei are obtained from the macro-microscopic method, with the use of the twocenter shell model. Alpha-decay half-lives are compared with recent experimental results

RESUMEN Se obtienen períodos de semidesintegración alfa en el marco de la teoría de penetración de barrera, esta última construida con el uso de los potenciales de proximidad y de Coulomb, teniendo en cuenta la deformación cuadrupolar de los núcleos. Se estima, desde el punto de vista clásico, el máximo valor posible del momento angular de las partículas alfa emitidas por núcleos impares e impar-impar. Las masas y las deformaciones de los núcleos se obtienen según el método macromicroscópico, con el uso del modelo de capas de dos centros. Los períodos de semidesintegración alfa se comparan con resultados experimentales.

Conditioning of radium 226 sources in Cuba

RESUMEN Debido al riesgo que representa el empleo del Ra-226, a nivel internacional se ha recomendado suspender la producción y uso de fuentes radiactivas selladas de este radionúclido. Consecuente con esto, las fuentes de Ra-226 en Cuba fueron recogidas, caracterizadas y acondicionadas. El trabajo describe los aspectos operacionales y de seguridad relacionados con el acondicionamiento de las fuentes radiactivas de Ra-226, para lo cual se requirió de una autorización de la Autoridad Reguladora, otorgada en forma de un Permiso Especial. Una evaluación radiológica de todas las operaciones, el informe de seguridad, así como el plan de emergencia se elaboraron y aprobaron antes de las operaciones. Se estableció un sistema integral de gestión de la calidad que demostró la confiabilidad del trabajo. Como resultado de estas operaciones, se encapsularon y acondicionaron 188,5 GBq de Ra-226 contenidos en diferentes tipos de fuentes radiactivas (agujas y tubos de braquiterapia, fuentes de control, etc.). Las cápsulas con las fuentes se acondicionaron para su almacenamiento prolongado dentro de cinco bultos, de manera que se puedan recuperar.

ABSTRACT The production and use of Ra-226 sealed sources was internationally recommended to be halted for health and safety reasons. Consequently, all Ra-226 sources in Cuba were collected, characterized and conditioned. The paper describes the safety and operational aspects related to the Ra-226 conditioning. For this, a Special Permission was granted by the Regulatory Body, as required. A radiological assessment, a safety report as well as an emergency plan were prepared and approved before the operations. The work was accomplished with due reliability following an established comprehensive Quality Management System. As a result of these operations, 188.5 GBq of Ra-226, contained in different types of radiation sources (brachytherapy needles and tubes, standard sources for calibration, etc.) were encapsulated and conditioned. The capsules with the sources were conditioned in a retrievable form within fi ve waste packages intended for long term storage.