CURSO DE RADIOPROTECCION. Msc. Gerardo Lázaro Moreyra Instituto Peruano de Energía Nuclear. IPEN : Trabajando en las fronteras de la ciencia

Transcripción

1 Instituto Peruano de Energía Nuclear CURSO DE RADIOPROTECCION Msc. Gerardo Lázaro Moreyra 2008 Diapositiva 1 IPEN, Noviembre 2003

2 De donde viene las radiaciones? Las propiedades químicas de un átomo son determinadas por el numero de sus electrones de manera que las propiedades químicas de un isótopo radioactivo son las mismas que de un elemento estable. Diapositiva 2

3 Diapositiva 3

4 Diapositiva 4

5 CRITERIOS DE RADIOPROTECCION Permanecer a mayor distancia de la fuente 122 cm 91,5 cm 61 cm 36 mr/h 16 mr/h 9 mr/h Permanecer el menor tiempo posible 30,5 cm FONT E 144 mr/h Mantenerse protegido con blindajes Diapositiva 5

6 Protección contra radiación externa Principio 1: A mayor tiempo, mayor exposición Debo estar el menor tiempo posible cerca de los emisores de radiación Diapositiva 6

7 TIEMPO: Los efectos biológicos producidos por la radiación pueden con gran aproximación indicarse de forma lineal. D = d x t Donde D es la dosis total recibida, d es la dosis por unidad de tiempo y t es el tiempo de exposición Diapositiva 7

8 PROTECCION RADIOLOGICA PRACTICA Relación de la exposición con el tiempo Exposición Tiempo Diapositiva 8

9 Protección contra radiación externa Principio 2: A mayor distancia, menor exposición Debo mantener la mayor distancia a los emisores de radiación Diapositiva 9

10 DISTANCIA: La exposición a la radiación disminuye a medida que aumenta la distancia a la fuente, con una aproximación cuadrática D D 1 2 L = L Donde D1 y D2 son las dosis que se miden a distancias L1 y L2 de la fuente de radiación Diapositiva 10

11 Tipos de Radiaciones Las partículas alfa tienen carga y gran masa(4). La radiación beta es mas penetrante por la poca masa La radiación electromagnética no posee carga ni masa. (Difícil de detener). - Partícula alfa (Helio) + Radiación Beta (electrónes) papel Al Pb Radiación electromagnética Diapositiva 11

12 Radiación Alfa (Helio) Radiación Beta (electrones) - + papel Al Pb A o Radiación electromagnética Rayos γ ó X ATENUACION A(x) = A o F e -µx Diapositiva 12 Actividad Espesor X de blindaje

13 Energia (MeV) Capa Hemirreductora de algunos materiales Material Agua Hormigon Aluminio Plomo µ (cm -1 ) X 1/2 (cm) µ (cm -1 ) X 1/2 (cm) µ (cm -1 ) X 1/2 (cm) µ (cm -1 ) X 1/2 (cm) 0,5 0,097 7,175 0,204 3,398 0,227 3,054 1,640 0,423 1,0 0,071 9,818 0,149 4,652 0,166 4,176 0,776 0,893 1,5 0,058 12,055 0,121 5,728 0,135 5,134 0,581 1,193 2,0 0,049 14,060 0,105 6,601 0,117 5,924 0,518 1,338 3,0 0,040 17,504 0,085 8,155 0,095 7,296 0,477 1,453 4,0 0,034 20,447 0,074 9,367 0,083 8,351 0,476 1,456 5,0 0,030 23,028 0,067 10,345 0,076 9,120 0,483 1,435 8,0 0,024 28,881 0,057 12,160 0,065 10,664 0,520 1,333 Diapositiva 13

14 Cálculo de blindajes Los principales factores que intervienen en el cálculo de blindajes son los siguientes: a) los límites de dosis autorizados correspondientes a las personas a proteger o las dosis surgidas de los estudios de optimización b) la fracción del tiempo de trabajo o factor de ocupación T, que tales personas permanecen en los recintos contiguos a los blindajes c) la carga eléctrica de trabajo, mensual, del equipo W en [mamin/mes] d) el kilovoltaje con que se usa el tubo de rayos X Diapositiva 14

15 Cálculo de blindajes e) la fracción del tiempo de trabajo o factor de uso U, que el haz de rayos X es orientado hacia el blindaje bajo cálculo (pared, piso o techo) f) la distancia d entre la fuente y el blindaje (la fuente es el tubo cuando se calcula el blindaje para la radiación directa y el conjunto de material a ensayarse en el caso de la radiación dispersa) g) la distancia S entre el tubo y el material a ensayarse. Diapositiva 15

16 LIMITES DE DOSIS AREA LOCAL LIMITE (msv/sem.) T Controlada Trabajadores 0,4 1 Libre -Adyacentes -Vestuario 0,02 0,02 1 ¼ -Sala de espera -Circulación externa 0,02 0,02 1 1/16 Diapositiva 16

17 CALCULO DE ESPESORES Energía de la radiación Carga de trabajo ( W ) Factor de Uso ( U ) Factor de Ocupación ( T ) Diapositiva 17

18 BLINDAJE PARA LA RADIACION DIRECTA k amax = W W m k U al T d 2 1 m 2 (1) BLINDAJE PARA LA RADIACION DISPERSA k amax = W k al W d m 2 S UT1m 4 (2) Diapositiva 18

19 Gráf.a.- MATERIAL PARA BLINDAJE Diapositiva 19

20 Gráf. b.- MATERIAL PARA BLINDAJE Diapositiva 20

21 Gráf. c.- MATERIAL PARA BLINDAJE Diapositiva 21

22 Gráf. d.- MATERIAL PARA BLINDAJE Diapositiva 22

23 EJERCICIO - Radiación directa d = 2 metros Datos: Kv : 100 Wm = 1500 mamin/mes U : 1 T : 1 Diapositiva 23

24 Solución Kal = 0.5 mgy/año mgy/mes En ( 1) : K a máx = W 0.04mGy / 1500mAmin / mes(2m) 2 mes(1)(1)(1m 2 ) K 1.06x 4 a W máx 10 mamin mgy = (f) (f) en Gráf. a., se tiene 0.34 cm de plomo Diapositiva 24

25 EJERCICIO - Radiación dispersa S = 0.4 m D = 1.5 metros Datos : Wm : 4000 mamin/mes Kv : 75 kv Diapositiva 25

26 K a máx = W Solución Kal = 0.5 mgy/año mgy/mes En ( 2) : 0.04mGy/ mes(1.5 m) (0.4m) 4000mAmin/ mes(1)(1)(1 m ) K 3.6x10 3 mgy a máx = W mamin (g) (g) en Gráf. a., se tiene 0.19 cm de plomo Diapositiva 26

27 Diapositiva 27

28 Detección de Radiaciones Detectores Gaseosos Detectores Gaseosos En el uso de Medidores Nucleares, los detectores que más se usan son los de estado gaseoso que son: Cámara de Ionización Contadores Proporcionales Contadores Geiger Muller Son ventajosos su fácil uso, sus dimensiones y su bajo costo Diapositiva 28

29 El Detector de Radiaciones En el uso de medidores nucleares, los detectores de radiaciones deben cumplir lo siguiente: Debe tener una sonda muy eficiente en la detección de radiación que se usa en el medidor Debe ser sometido frecuentemente a procesos de calibración (de preferencia, cada 2 años) Estar siempre presente al momento de usar el medidor nuclear Debe tener un mantenimiento permanente Diapositiva 29

30 El Detector de Radiaciones El uso de monitores de radiación sirve para: Definir el área controlada en la que se utiliza el medidor Confirmar si la fuente está blindada o no (midiendo las tasas de dosis en el contenedor) Dar indicios de posibles casos de emergencia Diapositiva 30

31 DETECTORES DE RADIACION Detectores a gas Cámara de Ionización Contador Proporcional Geiger-Müller Detectores Centelladores Detectores Semiconductores Detectores fotográficos Detectores calóricos Diapositiva 31

32 DETECTORES A GAS Región I: Recombinación. Región II: Cámara de Ionización. Región III: Detector Proporcional. Región IV: Detector Geiger-Müller. Región V: Descarga. Diapositiva 32

33 CAMARA DETECTORES DE GAS Recintos llenos de gas a presión que son ioniza-dos por la radiación. Los iones creados son co-lectados creando pulsos eléctricos que son medidos. Diapositiva 33

34 DETECTORES A GÁS Cámara de Ionización Señal de salida de baja intensidad Puede distinguir los tipos de radiación Generalmente son utilizados para medir niveles por encima de la radiación de fondo. Sensibles a condiciones atmosféricas. Contador Proporcional Puede distinguirse los tipos de radiación Sensible a condiciones atmosféricas Contador Geiger-Müller Bajo costo, Señal de salida de gran intensidad No diferencia el tipo de radiación y mide bajos niveles de radiación. Diapositiva 34

35 Diapositiva 35

36 GEIGER MULLER Diapositiva 36

37 Uso del equipo de medición Diapositiva 37

38 Equipo de protección adecuado Chequeo de su contador Geiger - Prueba de baterías - Anotar los niveles de radiación de fondo - Encender los parlantes - chequear el tubo con la fuente de chequeo Monitoreo directo Antes que ud. Comience En caso de contaminación pongase el equipo personal de protección apropiado, tales como guantes,...etc 2. Este seguro que el contador Geiger este funcionando correctamente. Hay que chequear el contador con los pasos previos: 2a. Encienda la unidad y realice un testeo de la bateria.. Dependiendo del tipo de instrumento, el test de la bateria sera una opción de selección del control o será un interruptor en el instrumento. Si la bateria esta baja, este seguro de cambiarlas antes de proceder. 2b. Encienda el instrumento y elija el seteo mas sensitivo (usualmente es la posición X1) y anote la lectura para obtener la radiación de fondo. Esta lectura debera estar en cuentas por minuto.(cpm). 2c. Testee el tubo manteniendo chequeo de la fuente para chequear las lecturas contra lecturas previas. Diapositiva 38

39 CALIBRACION DE INSTRUMENTOS MEDIDORES DE RADIACION Para asegurar que la medida exhibida por un monitor corresponde al valor real del campo de radiación, el aparato debe ser calibrado.. Las normas Peruanas indican que la calibración debe ser hecha después del mantenimiento correctivo y no pueda afectar la calibración. La calibración debe ser hecha en laboratorios acreditados del IPEN, el cual extiende una certificado de calibración para el aparato. Diapositiva 39

40 Dispositivos Personales Cualquier trabajador que realice sus actividades, normalmente u ocasionalmente en un área controlada, y puede recibir una exposición ocupacional significativa, debe ser objeto de vigilancia radiológica individual siempre que ello sea procedente, adecuado y factible IPEN-2005

41 Monitoreo individual Diapositiva 41

42 El Dosímetro Individual El uso del dosímetro individual esta normado por el órgano regulador. NO todos los que trabajan con radiaciones usan un dosímetro En el uso de Medidores Nucleares, la Norma PR Requisitos para la Vigilancia Radiologica Individual recomienda que se use dosímetro individual en los siguientes casos: ocuando de realice mantenimiento a los medidores o cuando existan situaciones de emergencia IPEN-2005

43 El Dosímetro In Light Número del Dosímetro Apellidos y Nombres del participante Código de 4 dígitos del cliente (hospital, clínica ) donde labora el participante Periodo de Uso (mes, año) { Tipo de dosímetro de acuerdo a las radiaciones que se desea controlar Código permanente e intransferible del participante Número Cardinal IPEN-2005

44 El Dosímetro In Light IPEN-2005

45 El Dosímetro In Light Algunas características a tener en cuenta en el uso del Dosímetro o in Light que se utiliza en el Perú: a) Tipo de Dosímetro: I (rayos x, rayos g, rayos b) y K (rayos x, rayos g, rayos b y neutrones rápidos) b) Tipo de Exposición: 1 (cuerpo entero), 2 (dedo derecho), 3 (dedo izquierdo), 4 (muñeca derecha), 5 (muñeca izquierda), 6 (otra parte del cuerpo) c) Tipo de Radiación: PH (rayos x y rayos g de alta energía), PM (rayos x y rayos g de energía media), PL (rayos x y rayos g de bajas energías), N (neutrones rápidos producto del 241 Am-Be), B (rayos b) y P (rayos x y rayos g) d) Capacidad de Detección: Fotones (rayos x y rayos γ) con energias sobre 15 KeV nominal y dosis de 0.01 msv a 10 Sv. Partículas β con energías mayores a 150 KeV nominal y dosis de 0.2 msv a 10 Sv Neutrones Rápidos producto del 241 Am-Be e) Dosis Mínima Equivalente Reportada (denotada como M) Aquellas menores a 0.10 msv para rayos x y rayos γ Aquellas menores a 0.10 msv para rayos β Aquellas menores a 0.20 msv para neutrones IPEN-2005

46 Uso Correcto del Dosímetro Individual El uso correcto del dosímetro individual debe ser de acuerdo al siguiente procedimiento: El uso es intransferible e institucional Usarlo a la altura del pecho Recambiarlo mensualmente Usarlo cuando se efectúe mantenimiento al medidor No exponerlo a radiaciones injustificadamente No exponerlo a fuentes de alta temperatura ni humedad En caso de un reporte anormal, el titular del dosímetro debe presentar un informe a la Autoridad Nacional explicando las posibles causas que condujeron a dicho reporte IPEN-2005

47 RECUERDE, los dosímetros no protegen, solo nos informa cuanta radiación recibimos! IPEN-2005

48 TIPOS DE DOSIMETROS PERSONALES Diapositiva 48

49 DOSÍMETROS DE BOLSO Sus principales características son: Registra la dosis total recibida Tamaño reducido Fácil lectura Relativamente barato Son utilizados en campos de radiación gama, X, beta y neutrones. Como ejemplos tenemos: Dosímetro de lapicero Dosímetro de Alerta. Diapositiva 49

50 DOSÍMETROS TERMOLUMINESCENTES Son sólidos que almacenan la energía de la radiación incidente. Cuando son calentados liberan la energía almacenada en forma de luz. La cantidad de luz es proporcional a la dosis absorbida. Las principales características son: Poca dependencia energética Poca dependencia direccional La información solo puede ser leída una sola vez Reutilizable después del tratamiento Diapositiva 50

51 Monitoreo de área Diapositiva 51

52 Propósitos: Evaluar las condiciones radiológicas. Delimitar áreas controladas y supervisadas. Verificar la clasificación de áreas controladas y supervisadas. Empleo de monitores Diapositiva 52

53 SEGURIDAD DE FUENTES RADIACTIVAS Diapositiva 53

54 Consideraciones: Establecer controles físicos y procedimientos administrativos para prevenir el daño, robo, pérdida, traslado no autorizado de fuentes radiactivas. Diapositiva 54

55 Almacenamiento Lugar seguro, llave de seguridad sólo en poder del radiógrafo autorizado. Proteger de daño mecánico y del medio ambiente. Lejos de materiales inflamables, corrosivos y explosivos. Adecuado blindaje. Símbolo y aviso : Peligro material radiactivo Diapositiva 55

56 TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE EQUIPOS Y FUENTES Diapositiva 56

57 Diapositiva 57

58 Indice de Transporte (IT) 1 m TI = tasa de dosis máx a 1.0m (µsv/h) 10 Diapositiva 58

59 Etiqueta Blanca-I < 5.0 µsv/h en la superficie < 0.05 µsv/h a 1.0 m TI = 0 Diapositiva 59

60 Etiqueta Amarilla-II < 500 µsv/h, > 5 µsv/h en la superficie < 10 µsv/h a 1.0 m 0 < TI < 1.0 Diapositiva 60

61 Etiqueta Amarilla-III > 500 µsv/h,< 2000µSv/h en la superficie > 10µSv/h, < 100µSv/h a 1.0m 1.0 < TI < 10 Diapositiva 61

62 Diapositiva 62