fuente exterior al individuo fuente incorporada por ingestión o por inhalación

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1 Protección contra la irradiación externa Tema 9-1/15 1. PELIIGROSIIDAD DE LAS RADIIACIIONES Externa: Interna: Irradiación fuente exterior al individuo fuente incorporada por ingestión o por inhalación Alcance de las distintas radiaciones en tejido biológico. partículas α (1 MeV) 4 µm partículas β (1 MeV) 4 mm partículas γ (1 MeV) 0.65 m Peligrosidad de las distintas radiaciones α apenas peligrosa irradiación externa β poco peligrosa γ, n muy peligrosa α muy peligrosa irradiación interna β peligrosa γ, n peligrosa Factores que intervienen en el control de la dosis. Distancia Tiempo Blindaje

2 Protección contra la irradiación externa Tema 9 - /15. DIISTANCIIA Fuente puntual isótropa con absorción despreciable entre la fuente y el punto considerado. (flujo) φ 1 r D 1 r (dosis) Decrece proporcionalmente al cuadrado de la distancia. Para fuentes extensas y/o absorción pronunciada hay que hacer las correcciones oportunas. Fuente puntual de 60 Co que produce H = 400 µsv/h a una distancia de m. Límite máximo aconsejable: H = 5 µsv/h H H r = r 1 1 r = H 400 r = = 64m 1 1 H 5 r = 8m Para partículas cargadas, su alcance máximo en el aire nos proporciona la distancia límite.

3 Protección contra la irradiación externa Tema 9-3/15 3. TIIEMPO Dosis acumulada: D = Dt Es conveniente reducir al máximo el tiempo de exposición (ensayos en frío). Para una tasa de dosis: H = 50 µsv/h Límite máximo recomendado: H = 50 msv/año 50 msv/año = 1 msv/semana (1 año = 50 semanas) t H 100 µsv/semana = = = 0 horas/semana H 50 µsv/h

4 Protección contra la irradiación externa Tema 9-4/15 4. BLIINDAJE Interposición de un medio material entre la fuente y los seres humanos, a fin de atenuar la intensidad. Son indispensables para: o Fuentes muy activas o Exposición prolongada La elección del blindaje dependerá del tipo y energía de la radiación emitida por la fuente. PARTÍÍCULAS α Recorrido de las partículas α emitidas por el 16 Po (6.78 MeV) aire: 5.6 cm tejido: 50 µm aluminio: 34 µm No hay necesidad de blindaje. PARTÍÍCULAS β Recorrido de las partículas β emitidas por el 3 P (E máx =1.7 MeV) aire: 6 m plexiglás: 6.5 mm aluminio: 3 mm Basta con pocos cm de material ligero (vidrio,...) Hay que tener en cuenta el bremsstrahlung producido en las paredes del recipiente. Fracción de energía que reaparece: ZE/3000 Material ligero seguido de material pesado ( plomo,...) para absorber el bremstrahlung.

5 Protección contra la irradiación externa Tema 9-5/15 Recipiente de plexigás (6.5 mm de espesor) que contiene 1 Ci de fósforo-3. Las partículas β se detienen en la pared del recipiente sin embargo, la radiación de frenado produce a 15 cm D =.5 mgy/h (D máx = 5 µgy/h ) RAYOS X Y RADIIACIIÓN γ Ley de atenuación exponencial. Haz colimado D = D µ e x 0 ln ESR = x1/ = = µ µ Un espesor de semireducción reduce la dosis a la mitad. Materiales adecuados: elevados número atómico y densidad. ejemplo: hormigón, hierro ó plomo

6 Protección contra la irradiación externa Tema 9-6/15 Se produce acumulación Haz no colimado Factor de acumulación B(µx ) También depende de hν y de la geometría del blindaje Sus valores están tabulados. Hay que tener en cuenta el efecto de sombra y la radiación dispersa procedente de las paredes, techo,...

7 Protección contra la irradiación externa Tema 9-7/15 NEUTRONES Neutrones Rápidos: materiales ligeros e hidrogenados (agua, parafina, hormigón,...) Neutrones Térmicos: absorbentes (boro, cadmio,...) 10 7 n+ B Li+α n+ Cd Cd+γ (7.5 MeV) (blindaje de plomo)

8 Protección contra la irradiación externa Tema 9-8/15 5. CÁLCULO DE DOSIIS CÁLCULO DE DOSIIS DE RADIIACIIÓN GAMMA Constante específica de radiación gamma (k) para un radionucleido determinado es la tasa de exposición a 1 m de distancia de una fuente puntual e isótropa de 1 Ci de actividad. X A = k r (se expresa en R/h por Ci a 1 m) Para el cobalto-60: k = 1.35 R/h por Ci a 1 m Para el cesio-137: k = 0.34 R/h por Ci a 1 m Fuente de cesio-137 de 5 mci. a 1 m: X = = r/h = 1.7 mr/h a 3 m: X = = r/h = 0.19 mr/h D = 0. mrad/h H = 0. mrem/h = µsv/h Dosis equivalente recibida a 3 m durante dos horas: X D = 0. mrad/h H = DQN = 0. mrad/h 1 1 = 0. mrem/h H = 0. mrem/h h = 0.4 mrem = 4 µsv

9 Protección contra la irradiación externa Tema 9-9/15 CÁLCULO DE DOSIIS DE RAYOS-X Intensidad específica de exposición (E) a rayos-x es tasa de exposición a 1 m de distancia para una intensidad de corriente de 1 ma. X = E( V) r i (R/min por ma a 1 m) El valor de E(V) aumenta con la tensión aplicada i = 400 ma, r = 0.35 m, t = 0. s V = 75 kv, E(V)= 0.7 R/min por ma a 1 m 400 X = = 86 R/min = 38 R/s X = X t= 38 R/s 0. s = 7.6 R D = 8 rad H 8 rem = 80 msv Con las modernas técnicas de radiodiagnóstico, la dosis típica en una radiografía es 100 veces inferior.

10 Protección contra la irradiación externa Tema 9-10/15 6. CONTROL DOSIIMÉTRIICO DE ÁREA En la puesta en funcionamiento de la instalación. En operación normal de la instalación. Monitores de radiación o compactos o volumen reducido o respuesta independiente de la energía o calibrados en dosis equivalentes o sensibles a todas las radiaciones. Monitores portátiles: ligeros y manejables o localizar fuentes extraviadas o delimitación de zonas contaminadas o detectar puntos calientes en el blindaje Monitores fijos: instalación fija o lectura continua del nivel de exposición.

11 Protección contra la irradiación externa Tema 9-11/15 Monitores específicos Monitores de radiación gamma y X cámaras de ionización contadores proporcionales contadores Geiger detectores de centelleo ventanas delgadas para detectar radiación beta o Trabajan en modo de corriente (microamperímetros) o La respuesta es función de la energía, por lo que es necesario la utilización de monitores compensados Monitor portátil de contaminación superficial β-γ contador proporcional de ventana muy delgada de gran área calibrados en cuentas /s actividad /superficie Monitor para radiación alfa ventanas muy delgadas protegidas por una rejilla. Monitores de neutrones o Neutrones rápidos contadores proporcionales con polietileno incorporado a su volumen (protones de retroceso). o Neutrones térmicos cámaras de ionización recubiertas con boro ó contadores proporcionales llenos con F 3 B (gas). o No se dispone de monitores entre 1 ev 100 kev o Se han desarrollado monitores para medir dosis equivalente en tejido blando para energías de 0.01 ev 15 ev

12 Protección contra la irradiación externa Tema 9-1/15

13 Protección contra la irradiación externa Tema 9-13/15 7. CONTROL DOSIIMÉTRIICO PERSONAL Miden la dosis acumulada por cada individuo en particular. Monitores de película fotográfica: son los más utilizados. Detectan radiación electromagnética, neutrónica y beta. Emulsión doble: 50 µsv-50 msv y 50 msv-10 Sv Filtros para discriminar energías de radiación γ y β Monitores de termoluminiscencia: van sustituyendo a las películas fotográficas. Los más utilizados son: LiF y Ca F Dosímetro tipo pluma (cámara de ionización) Escala de medida: 1 msv a 100 msv

14 Protección contra la irradiación externa Tema 9-14/15 8. CLASIIFIICACIIÓN Y SEÑALIIZACIIÓN DE ZONAS Zona vigilada 1/10 a 3/10 de los límites máximos.5 a 7.5 µsv/h y 5 a 15 msv/año Obligatorio: monitores de área Contaminación: o Equipo de protección (ropa, guantes,...) o Control de salida Zona controlada o superior a 3/10 de los límites o más de 7.5 µsv/h y más de 15 msv/año Obligatorio: o Monitores de área o Dosímetros personales o Controles médicos periódicos Zona de permanencia limitada se superan los límites Zona de acceso prohibido cuando en una sola exposición hay riesgo de superar el límite máximo anual de 50 msv

15 Protección contra la irradiación externa Tema 9-15/15