2) распределения Пуассона
3) кривой Пеано
4) распределения Ландау
Правильный ответ — кривая Брэгга. При прохождении моноэнергетических протонов через воду основная часть энергии передаётся электронам среды за счёт ионизационных потерь. По мере замедления частиц линейная передача энергии возрастает, поэтому дозовая нагрузка постепенно увеличивается и достигает максимума непосредственно перед полной остановкой протонов. После области максимума следует резкий дистальный спад дозы; небольшая хвостовая компонента может сохраняться вследствие ядерных взаимодействий и образования вторичных частиц.
Форма кривой определяется зависимостью тормозной способности вещества от скорости заряженной частицы и конечным пробегом протонов. Положение пика зависит от начальной энергии пучка и водного эквивалента толщины тканей, а его ширина — от энергетического и пространственного разброса, рассеяния и характеристик измерительной системы. Распределения Пуассона и Ландау описывают статистические закономерности регистрации частиц или флуктуации энерговыделения, но не являются формой глубинного дозового распределения; кривая Пеано к данной физической модели отношения не имеет.
| Объект или режим облучения | Характер глубинного распределения дозы | Ключевая особенность |
|---|---|---|
| Моноэнергетический протонный пучок | Кривая Брэгга с максимумом в конце пробега | Высокая доза в узкой дистальной области и быстрый спад за пиком |
| Протонный пучок с расширенным пиком | Плато Брэгга, сформированное суммированием нескольких энергий | Позволяет покрыть опухоль по глубине; применяется в клинической протонной терапии |
| Фотонное излучение | Входная доза с последующим постепенным ослаблением | Отсутствует конечный локализованный пик дозы, характерный для протонов |
| Электронный пучок | Поверхностная или неглубокая область максимума с последующим спадом | Глубина эффективного лечения ограничена энергией электронов и рассеянием |
| Альфа-частицы | Также формируют выраженный пик Брэгга | Имеют высокий линейный перенос энергии и очень короткий пробег в тканях |
| Линейная передача энергии (ЛПЭ) | Возрастает по мере замедления протонов к концу пробега | Объясняет усиление ионизации и дозы в области пика |
| Положение пика в воде | Определяется диапазоном пробега протонов | Связано с начальной энергией пучка и водным эквивалентом тканей |
В клинической дозиметрии положение и форма пика Брэгга являются важными характеристиками при верификации энергии и дальности протонного пучка. Для равномерного облучения мишени по глубине используют модуляцию энергии и формируют расширенный пик Брэгга. При планировании учитывают неопределённость пробега, неоднородность тканей, рассеяние и вторичные ядерные частицы. Поэтому реальное распределение в организме отличается от идеальной кривой в воде, хотя её физическая основа сохраняется.