: PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Y DOSIMETRÍA Código : MFM 160 Programa Horas Calidad Tipo de formación Carácter Régimen Semestre que se imparte Año académico

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1 UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA TEMUCO - CHILE I.- IDENTIFICACIÓN DEL CURSO Nombre del Curso : PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Y DOSIMETRÍA Código : MFM 160 Programa Horas Calidad Tipo de formación Carácter Régimen Semestre que se imparte Año académico : Magíster en Física Médica : Cuatro por semana por 16 semanas (equivalentes) : Obligatoria : Especializada : Teórico-Práctico : Presencial : Segundo (Segundo Nivel) : Primero II.- DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA La asignatura Protección Radiológica y Dosimetría es una asignatura teórica-práctica con 4 horas semanales, durante 16 semanas (o equivalente) que contribuye a la formación de los estudiantes del Magíster en Física Médica. Esta asignatura pretende entregar a los alumnos los conceptos fundamentales, los postulados las teorías básicas y aplicaciones en que se sustenta la Protección Radiológica. III.- OBJETIVOS Los objetivos fundamentales del curso pueden resumirse como: (1) Poner en contacto al estudiante con los conceptos fundamentales de la radioprotección. (2) Proveer criterios que le permitan evaluar las situaciones de riesgo tanto en condiciones normales de funcionamiento como en emergencias. (3) Dar pautas para el cálculo de los blindajes en la práctica diaria. (4) Introducir al estudiante al manejo de los detectores y electrónica de uso corriente en evaluaciones de radioprotección. Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: (i) Hacer una evaluación de riesgo en el ambiente de trabajo donde se desempeña. ii) Tomar decisiones asociadas a situaciones prácticas.

2 (iii) Manejar la literatura relevante del área. (4) Introducir al estudiante en el conceptos fundamentales de la Dosimetría (i) Conocer los diferentes tipos de dosímetros y detectores utilizados ii) Medir y calcular dosis debido a diferentes tipos de radiaciones ionizante y condiciones. IV.- RECURSOS METODOLÓGICOS Clases expositivas donde se presentan los conceptos principales y fundamentales de la Protección Radiológica y Dosimetría Además de las clases expositivas, los alumnos deben realizar un trabajo individual de búsqueda de información, lectura de artículos, libros, Internet, etc. También se realizarán algunos experimentos demostrativos en clase y prácticas en el laboratorio que refuercen los conceptos vistos en las clases teóricas. Se considerará la entrega de material de apoyo como guía para el trabajo personal y la profundización de los diversos temas abordados. V.- EVALUACION Se tomarán dos pruebas parciales durante el semestre, con una ponderación del 60%. El 40% restante se completará con la evaluación de los informes de las actividades prácticas y con la realización de tareas de ejercicios y seminarios que los estudiantes deben presentar. VI.- CONTENIDOS Parte Protección Radiológica 1. Aspectos generales: Objetivo básico de la protección radiológica. Radiación de fondo. fuentes naturales y artificiales. Antecedentes históricos de las magnitudes y unidades utilizadas en protección radiológica. 2. La protección radiológica y el sistema de limitación de dosis: CRP no. 26 y no. 60: Justificación de la práctica, con especial énfasis en el análisis costo-beneficio en los usos médicos. Optimización de la protección. Límites de dosis individuales. 4. Normativa nacional en materia de protección radiológica: D. S. 03 de 1985, D.S MINSAL, Ley Nuclear, MIM, Norma 51, etc. 5. Métodos de protección contra la radiación externa: Tiempo. distancia: Atenuación con el cuadrado de la distancia. Blindaje: Energía máxima y concepto de alcance para electrones. Cálculo del alcance mediante ecuaciones empíricas. Elementos básicos del cálculo de blindajes para rayos-x ó gamma. Conceptos de,, y el cálculo de blindajes asociado a estos conceptos. Cálculos de blindaje utilizando el NCRP no. 49. Comparación con cálculos teóricos elementales. 6. Protección radiológica o control en el trabajo con fuentes abiertas: Radiotoxicidad: Concepto y escala. Radiotoxicidad y el equivalente de la dosis comprometida. Diseño de la instalación. Superficies de trabajo. Pisos. Paredes. Iluminación. Drenajes. Sistemas de

3 ventilación. Campanas. Protección personal. Inspección y control de contaminación. 7. Desechos radiactivos: Desechos producidos por el uso médico de los radionúclidos. Fuentes selladas. Criterios para su control, manejo y deposición final. Fuentes abiertas. Desechos sólidos y líquidos. Desechos de materiales biológicos. Acondicionamiento de los desechos en su lugar de origen ó producción. Transporte, almacenamiento temporal y deposición final. 8. Detectores portátiles usados en protección radiológica: Características. Ventajas, desventajas, usos, limitaciones, etc. de cada uno de los tipos utilizados. Detectores para medir exposición ó el equivalente de la dosis ambiental. Detectores de ventana terminal diseñados para la medida y control de la contaminación superficial. Costo de los diferentes tipos de detectores. 9. Protección radiológica en la práctica médica. Situaciones normales y emergencias Protección en radiodiagnóstico. Rayos-X convencional. Tomografía. Simuladores. Protección en teleterapia. Aceleradores. Braquiterapia y baja tasa de dosis. Alta tasa de dosis. Parte Dosimetría 10. Fundamentos de dosimetría: Conceptos fundamentales de dosimetría, Formulación general para detectores dosimétricos. Funciones de respuesta dosimétrica para fotones. Definiciones ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements) para entidades dosimétricas y unidades. Interpretación de medidas dosimétricas. Características de los dosímetros. 11. Dosímetros integrados: Dosímetros termoluminiscentes. Dosimetría fotográfica. Dosimetría química. Dosimetría calorimétrica. 12. Dosimetría por detectores de pulsos: Geiger-Müller y contadores proporcionales. Dosimetría por centelleo. Dosimetría con semiconductores 13. Interacciones y dosimetría con neutrones: Tipos de neutrones según su energía cinética. Diferencias entre el cálculo de la densidad de flujo para neutrones rápidos y fotones. Interacciones de neutrones en elementos de tejido. Cálculos del Kerma, dosis absorbida y dosis equivalente para neutrones. Atenuación de neutrones rápidos producidos por fisión en medios ricos de hidrógeno. Sección eficaz de remoción. Atenuación de neutrones rápidos en medios pobres ó carentes de hidrógeno. Cálculo de las densidades de flujo para neutrones térmicos e intermedios. Atenuación por captura gamma. Fuentes de neutrones. Factores de calidad para neutrones. Dosis absorbida en un maniquí. Dosimetría de campos mixtos de fotones y neutrones. Microdosimetría 15 Dosimetría personal Definiciones, formas de control, dosímetros personales y ambientales, otros detectores usados. VII.- BIBLIOGRAFIA 1. Cameron and Lein, Thermoluminiscent Dosimetry, Health Physics {\bf 14} (1968) Cameron, J. and N. Suntharlingam, Thermoluminiscent Dosimetry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA, 1968.

4 3. Hine, G. (editor), Instrumentation in nuclear medicine, volume I, Academic Press, New York, New York, USA, Hine, G. and J. Sorenson (editors), Instrumentation in nuclear medicine, volume II, Academic Press, New York, New York, USA, ICRU Report no. 20, Radiation Protection Instrumentation and its Applications, International Commission on Radiation Units and Measurements, Washington D.C., USA, ICRU Report no. 22, Measurement of Low level Radioactivity, International Commission on Radiation Units and Measurements, Washington D.C., USA, ICRP Report no. 60, Recomendaciones 1990, International Commission on Radiological Protection, Sociedad Española de Protección Radiológica, John Wiley and Sons, New York, New York, USA, Cunningham, J., The Physics of Radiology, fourth edition, Charles Thomas, Springfield, Philadelphia, Pennsylvania, USA, Cember, H., Introduction to Health Physics, second edition, Pergamon Press, London, UK, Attix,F., W. Roesch and E. Tochilin, (editors), Radiation Dosimetry, Vols. I, II and III, Academic Press, New York, New York, USA, Attix, F., Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, 13. Knoll, G. F., Radiation Detection and Measurement, third edition, John Wiley and Sons, New York, New York, USA, Morgan, K. and J. Turner (editors), Principles of Radiation Protection, Krieger, Huntington, New York, USA, Patterson and Thomas, Accelerator Health Physics, Academic Press, New York, New York, USA, Radiological Health Handbook, Bureau of Radiological Health and Training Institute, Washington D.C., USA, Shapiro, J., Radiological Protection: A Guide for Scientists and Physicians, second edition, Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA, Simmons, J. A., and D. E. Watt, Radiation Protection Dosimetry, A Radical Reappraisal, Medical Physics Publishing, Madison, Wisconsin, USA, Webb, S., The Physics of Medical Imaging, Adam Hilger, Philadelphia, Pennsylvania, USA, Becker, K., Solid State Dosimetry, Chemical Rubber Company, McKinlay, A., Thermoluminescent Dosimetry, Adam Hilger, Bristol, UK, NCRP Report no. 50, Environmental Radiation Measurements, National Council on Radiation Protection and Measurements, Washington D.C., USA, Price, W., Nuclear Radiation Detection, McGraw-Hill, New York, New York, USA, Berger, M., Proceedings of Shielding Symposium, USNRDL, Chilton, A., J. K. Shultis, R. E. Faw, Principles of Radiation Shielding, Prentice-- Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, USA, Jager, R., Engineering Compendium on Radiation Shielding, Springer-Verlag, Berlin, Germany, McGinley, P. H., Shielding Techniques for Radiation Oncology Facilities, Medical Physics Publishing, Madison, Wisconsin, USA, NCRP Report no. 38, Protection Against Neutron Radiation, National Council on Radiation Protection and Measurements, Washington D.C., USA, NCRP Report no. 49, Structural Shielding Design and Evaluation for Medical Use of X-rays and Gamma rays of Energies Up to 10 MeV, National Council on Radiation Protection and Measurements, Washington D.C., USA, NCRP Report no. 51, Radiation Protection Guidelines for 0.1 to 100 MeV Particle Accelerator Facilities, National Council on Radiation Protection and

5 Measurements, Washington D.C., USA, 1977.