DOSIMETRÍA DE LA RADIACIÓN

Transcripción

1 4.- * DOSIMETRÍA : Ciencia que tiene por objeto la medida de la dosis absorbida. Por extensión a cualquier magnitud radiológica. * VIGILANCIA RADIOLÓGICA: De los TE a las radiaciones ionizantes: - Dosimetría Ambiental : Medida de la tasa de exposición o tasa de dosis absorbida en las áreas de trabajo. MONITORES DE RADIACIÓN - Dosimetría Personal : Medida periódica de las dosis acumuladas por cada individuo durante su trabajo. DOSÍMETROS

2 La detección y medida de la radiación mediante monitores y dosímetros se basa en alguno de los efectos producidos por dicha radiación en la materia, es decir: Ionización de los gases. Cámara de ionización Contador proporcional Contador Geiger Excitación de luminiscencia en sólidos. Detectores de centelleo Disociación de la materia (producción de reacciones químicas, como por ejemplo el ennegrecimiento de placas fotográficas). Dosímetro de película Monitores para dosimetría medioambiental Intercomparación de diferentes detectores activos para dosimetría medioambiental

3 DOSÍMETROS: -PERSONALES.- Vigilancia radiológica individual: * Fotográficos * Termoluminiscencia -OPERACIONALES.- Se utilizan en determinadas operaciones: * De Pluma HP SIEMENS * Digitales de lectura directa. NRPB VIGILANCIA RADIOLÓGICA Y DOSIMETRÍA RADIACIONES IONIZANTES RIESGOS ASOCIADOS - Irradiación - Contaminación Radiológica de áreas VIGILANCIA Dosimétrica del TE Monitores de Radiación Dosímetros MONITORES DE RADIACIÓN (Monitores de exposición o dosis o de sus tasas respectivas) Cámaras de ionización, contadores proporcionales o Geiger FUNCIONAMIENTO: 1.- Comprobar el estado de las baterías. 2.- Ajuste de cero. 3.- Verificación de funcionamiento (con la fuente de verificación).

4 2.1.- DOSÍMETROS PERSONALES DOSÍMETROS DE TERMOLUMINISCENCIA Radiación ionizante ===> excitación electrones ===> desexitación al calentar el sólido cristalino ===> emisión luz proporcional a la dosis recibida VENTAJAS: * Reutilizables. * Linealidad en un amplio margen de dosis (100 µ Gy - 10 Gy). * Equivalente a tejido. * Fácil manejo. * Baratos. * Bajo nivel intrínseco de pérdida de información. INCONVENIENTES: * No archivables. * Sensibles a la suciedad. * Autoborrado por estimulación térmica u óptica. DOSÍMETROS PERSONALES 1.- DOSÍMETROS DE TERMOLUMINISCENCIA Principio físico: la termoluminiscencia es la emisión de luz cuando un material que ha sido expuesto a radiación ionizante, es calentado BANDA DE CONDUCCIÓN RADIACIÓN IONIZANTE PASO PROHIBIDO CENTROS DE CAPTURA ZONA INTERMEDIA Luz Calor BANDA DE VALENCIA gamma, beta, neutrones térmicos

5 a a DOSÍMETROS DE TERMOLUMINISCENCIA Tarjeta de aluminio Esquina de posicionamiento Código de barras Elementos termoluminiscentes Láminas de teflón DOSÍMETROS DE TERMOLUMINISCENCIA (2)

6 2.1.- DOSÍMETROS PERSONALES 2.- DOSÍMETROS FOTOGRÁFICOS Ennegrecimiento placa fotográfica (disociación, reacción química) ==> ennegrecimiento proporcional a la radiación recibida Principio físico: Formación de pares e - -Ag + al incidir la radiación sobre una emulsión de cristales microscópicos de AgBr suspendidos en un medio gelatinoso ( imagen latente ) Procesado: 1. Extracción de la película del sobre protector 2. Revelado: los iones Ag + se reducen a Ag metálica >>> ennegrecimiento 3. Fijado y lavado: se eliminan las partículas AgBr no afectadas por radiación 4. Densitometría: medida de la densidad óptica en las distintas zonas DOSIMETRÍA DE PELÍCULA FOTOGRÁFICA: Ventajas Permiten una evaluación selectiva en campos mixtos La película revelada aporta información sobre el tipo y E de radiación Constituye un registro permanente Permiten la reevaluación de la dosis Bajo peso No necesitan baterías Inconvenientes No son reutilizables: incrementa los costes Proceso de revelado y evaluación complejos, difícil automatización Elevado umbral de detección Problemas de saturación a dosis superiores a 50 msv. La extracción, revelado, fijado y lavado en cámara oscura Material inestable frente a factores ambientales: luz, calor, humedad..

7 DOSÍMETRO DE PELICULA TIPOS DE FILTROS 1.- Ventana (junto con 2 y 3 separa ß y γ) 2.- Plástico, 50 mg/cm 2 (ß poco energéticas) 3.- Plástico, 300 mg/cm 2 (ß más energéticas) 4.- Dural, 0,1 mm (fotones kev) 5.- 0,7 mm Cd + 0,3 mm Pb (fotones kev) 6.- 0,7 mm Sn + 0,3 mm Pb (fotones kev) 7.- 0,7 mm Pb (blindaje de bordes) 8.- 0,4 g de In (neutrones) 9.- Película DOSÍMETROS OPERACIONALES 1.- DOSÍMETROS DIGITALES Detectores de semiconductor o de ionización. Dos detectores: uno para dosis profunda y otro para dosis superficial. pantalla digital. VENTAJAS: HP - Muy resistentes. - Lectura directa. - Alto grado información. - Alta precisión. - Calibrado larga duración. - Batería: Duración 1 año. - Alarmas SIEMENS NRPB INCONVENIENTES: - Muy caro Ventana para medida de dosis superficial

8 2.2.- DOSÍMETROS OPERACIONALES (3) 2.- DOSÍMETRO DE PLUMA Generación de corriente eléctrica en una cámara de ionización que descarga las placas de un condensador desplazando un electrodo móvil, cuya imagen proyectada en una escala calibrada nos indica la dosis recibida. VENTAJAS: * Reutilización. * Lectura directa. * Fácil manejo. Charging contact DOSIMETER CHAMBER VICTOREEN To read: Press down lightly. To charge: Press down firmly. Adjust hairline to zero INCONVENIENTES: * Pérdida de información con un golpe (descarga del condensador). * Autodescarga espontánea con el tiempo (se incrementa en ambientes húmedos) up scale down scale Ocular 8 DOSÍMETRO DE PLUMA 6 Retículo Microscopio MILLIROENTGENS Cilindro protector Sello de vidrio Fuelles Lente objetivo Cámara de ionizacion Electrómetro Aislamiento Condensador Pasador de carga aislado

9 MONITORES DE TASA DE EXPOSICIÓN O DOSIS La vigilancia radiológica de áreas de trabajo, en las zonas que exista riesgo de operar en campos de radiación ionizante, se realiza mediante monitores de radiación que miden la exposición, la dosis absorbida o las respectivas tasas en zonas determinadas. Estos instrumentos suelen llevar como órgano detector una cámara de ionización o un contador Geiger y suelen ir provistos de ventanas de pared delgada, oculta por pantallas absorbentes desplazables, con objeto de medir, bien el efecto conjunto de radiación beta y gamma (ventana abierta) o sólo la componente gamma (ventana cerrada). Tienen la posibilidad de modificar el rango de medida adecuándolo al campo de radiación de interés. El contador Geiger, que ofrece la importante ventaja de alcanzar rendimientos de detección próximos al 100% para partículas beta y alfa, tiene en cambio una eficiencia de alrededor del 1% para radiación gamma.

10 2.4.- MONITORES DE CONTAMINACIÓN Instrumentos para detectar y medir posibles contaminaciones en el aire y en superficies cuando se manejan sustancias radiactivas no encapsuladas. Se utiliza un monitor portátil con una o varias sondas reemplazables, provistas del detector adecuado a la contaminación: - Contaminación por emisores β: Contador Geiger con ventana delgada, con leve malla metálica. - Contaminación por emisores α: Contador proporcional con ventana muy delgada. Se gradúan en Bq o Bq/cm 2. MONITOR DE CONTAMINACIÓN Destello rojo cuando se supera el umbral Destello verde por cada impulso 0.00 Bq cm -2 S-1 berthold Monitor LB 1210 D Destello rojo cuando las pilas están bajas Destello rojo cuando cuenta en s -1 Medida de la actividad en s -1 S -1 τ Constante de tiempo - sin pulsar: 2 s -pulsada: 20 s Medida de la contaminación con los factores de calibración de los radionucleidos señalados I-125 Tc-99m I-131 Cs-137 C-14 Co-57 Botón pulsado: Indicación acústica Botón pulsado: Estado de las pilas Botón pulsado: Umbral de alarma Sr-90 P-32 Potenciómetro que ajusta el umbral de alarma FREE Cal Potenciómetro que ajusta Medida con factor de calibración libre CAL CAL Zero el factor de calibración Potenciometro para ajuste Pulsado indica el factor DISPL del cero (compensación de fondo) de calibración (Tabla 1) BERTHOLD LB 1210D

11 DETECTORES DE NEUTRONES - Para medir neutrones térmicos (E< 0,5 MeV) el gas de llenado debe ser B F o una mezcla de este con el gas de llenado habitual B (N, α) Li Para detectar neutrones rápidos (E > 0,5 MeV), el detector se recubre de grafito o parafina para termalizarlos y así pueden ser detectados con el detector de boro. - Otro tipo de detector de neutrones rápidos utiliza los protones de retroceso de las reacciones (n, p) que se producen en una envoltura ra de polietileno que rodea al contador 3 3 He (N, p) H Para flujos elevados de neutrones térmicos se pueden utilizar cámaras de ionización recubiertas con una capa de material fisionable tal como U-235. Los productos de fisión generan impulso de gran amplitud fáciles de separar de la radiación de fondo débilmente ionizante. DETECTOR DE NEUTRONES NEUTRON DOSE RATE METER 2202D TC SHORT POWER OFFINT EXT 0, BATT. CHECK OUTPUT RECORDER mrem/h Energy range: Thermal - 17 MeV 100 µ A PULSE Studsvik 100

12 3.- INTERPRETACIÓN LECTURAS DOSIMETRICAS El actual Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes (RD 783/2001, de 6 de Julio) establece las bases legales para el ejercicio de la dosimetría personal en España. En él se definen las magnitudes adecuadas para estimar la dosis por exposición externa, se señalan los límites anuales de dosis tanto para trabajadores expuestos como para personas en formación, estudiantes y público en general y se establece la sistemática aplicable a la vigilancia individual. El Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes especifíca que la magnitud operacional para la radiación externa recomendada en la vigilancia individual es la dosis equivalente personal Hp(d). Para la radiación fuertemente penetrante se recomienda una profundidad d = 10 mm, mientras que para las radiaciones débilmente penetrantes se recomienda una profundidad d = 0.07 mm para la piel y d = 3 mm para el cristalino. Magnitudes operacionales: Hp(10) o dosis profunda (DP) expresados en msv y correspondientes a la evaluación de dosis mediante el dosímetro corporal Hp(0.07) o dosis superficial (DS) expresados en msv y correspondientes a la evaluación de dosis en piel mediante el dosímetro corporal Hp(0.07) en extremidades (manos, normalmente) o dosis localizada (DL) expresados en msv y correspondientes a la evaluación de dosis mediante el dosímetro localizado (anillo o muñeca). Dosis de fondo: Según el RPSCRI, en el cómputo de las dosis de los trabajadores expuestos no debe incluirse la dosis debida al fondo radiactivo natural. Por lo tanto, según recomendación del CSN, la sustracción del fondo ambiental se efectúa a partir de la lectura de un número de dosímetros no inferior a 10 situados en el Servicio de Dosimetría Personal en lugares no influenciados por fuentes de radiación.

13 Nivel de registro: Se denomina nivel de registro al mínimo valor de la dosis que se informa como distinto de cero. En España, el nivel de registro está establecido por el CSN en 0.1 msv/mes. Por lo tanto, dosis mensuales inferiores a 0.1 msv, una vez restada la dosis de fondo, aparecerán como 0.00 en el Informe de Dosimetría Externa. Dosis recibidas en el último período de medida: Los valores de dosis reflejados en el Informe de Dosimetría Externa se obtienen tras sustraer la dosis de fondo normalizada al periodo de uso y serán distintos de 0.00 cuando superen el nivel de registro. Dosis acumuladas en años oficiales: En este apartado aparecen las dosis profunda, superficial y localizada acumuladas durante el año oficial y la dosis profunda acumulada en un período de cinco años consecutivos. Superación del límite de dosis: En el Informe de Dosimetría Externa aparecen señalados con un asterisco para su rápida identificación aquellos registros que supongan una superación de alguno de los límites de dosis establecidos en el RPSCRI.

14 0 ALARM 0,2 Sv h -1 berthold LB 133 0,1 4 x 10 x 10 3 x 10 2 x 10 1 x 1 0,5 1 x LONG SHORT A TIME CONSTANT µ M C B 1 Nº MARCHE 40 mr/h C/Mx1000 mr/h 20 SET B BAT ADJ. BAT SET µ A 80 OFF c/s C 0,1 CAL. Nuclear Chicago 2605 SDP Externa Pág. 1 de 1 INFORME DE DOSIMETRÍA EXTERNA dd/mm/aaaa CIEMAT/SDPE/SDPE_LEC_003/nn/aaaa EMPRESA: RESPONSABLE TÉCNICO: DENOMINACIÓN DIRECCIÓN POBLACIÓN CODIGO POSTAL PROVINCIA Nombre y apellidos Fecha de lectura: dd/mm/aaaa DP=Hp(10) DS=Hp(0,07) DL=Hp(0,07) en manos Dosis de fondo (msv/mes): n,nn DOSIS RECIBIDAS ULTIMO PERIODO DE MEDIDA DOSIS ACUMULADAS CINCO PERIODO MEDIDA AÑO OFICIAL ÚLTIMOS NOTAS AÑOS Apellidos y DP DS DL M.D. TLD (1) (2) Nombre (msv) (msv) (msv) DESDE HASTA DP DS DL DP (msv) (msv) (msv) (msv) nnnn Apellidos y Nombre nnnn C.R. R.L. dd/mm/aa dd/mm/aa n,nn n,nn n,nn n,nn n,nn nnnn Apellidos y Nombre nnnn C.R. R.L. dd/mm/aa dd/mm/aa n,nn n,nn nnnn Apellidos y Nombre nnnn C.R. R.L. dd/mm/aa dd/mm/aa desde (dd/mm/aaaa) n,nn ULTIMO PERIODO DE MEDIDA RESUMEN DE DOSIMETRÍA EXTERNA DP DS DL Número de personas controladas n n n Número de dosímetros perdidos n n n Número de extensiones de uso n n n Dosis Colectiva, DC (msv.persona) n n n Dosis media, Dm (msv) n n n Dosis máxima, DM (msv) n n n Los valores de dosis de este informe se han obtenido tras sustraer la Dosis de Fondo normalizada al período de DOSÍMETRO DE ABDOMEN (1) CATEGORÍA COMO PROFESIONALMENTE EXPUESTO (A/B) + SOBREPASA 20 msv EN EL AÑO OFICIAL (2) RELACIÓN LABORAL CON LA EMPRESA: * SOBREPASA LÍMITE APLICABLE P PERSONAL PROPIO - DATO NO DISPONIBLE A PERSONAL AJENO F PERSONAL EN FORMACIÓN C PERSONAL AJENO CON S.M. CIEMAT MONITORES DE RADIACIÓN DETECTORES Y MONITORES a a DOSÍMETROS SIEMENS NRPB HP FENÓMENO TIPO IONIZACIÓN IMPULSO TENSIÓN DISCRI/AMP FACTOR IONIZACIÓN GASEOSA ENNEGRECIMIENTO DE PELÍCULAS TERMOLUMINISCENCIA (TLD) DOSÍMETROS DE PLUMA C. IONIZACIÓN PRIMARIA PEQUEÑO <300V SI/SI 10 0 C. PROPORCIONAL SECUNDARIA MEDIO V SI/SI C. GEIGER AVALANCHAS MAYOR V NO/NO SÓLIDO NaI(Tl) RAD. ELECTROMAGNÉTICA (X y γ ) EXCITACIÓN CENTELLEO SZn(Ag) PARTÍCULAS α LÍQUIDO INSTAGEL ULTIMA GOLD PARTÍCULAS β ( 3 H, 14 C) Y α SEMICONDUCTOR GERMANIO O SILICIO (Litio) BUENA RESOLUCIÓN EN E N LÍQUIDO GERMANIO ULTRAPURO (HP Ge) BUENA RESOLUCIÓN EN E DOSÍMETRO DE PELÍCULA LiF CaF 2 CaSO 4 LECTURA LINEALIDAD 100µGy-10Gy EQUIVALENTE A TEJIDO FÁCIL MANEJO, POCA PÉRDIDA INFORMACIÓN, REUTILIZABLES DIRECTA INDIRECTA DOSÍMETROS DIGITALES LECTURA DIRECTA ARCHIVABLES, SECUENCIAS RIGUROSAS DE REVELADO, IMPRECISIÓN ALTAS DOSIS NO ARCHIVABLES, SENSIBLES SUCIEDAD, AUTOBORRADOS POR ESTIMULACIÓN ÓPTICA Y TÉRMICA DERIVA, DESCARGAS ACCIDENTALES, INFORMACIÓN NO PERMANENTE ALTO GRADO INFORMACIÓN, MUY RESISTENTES, DURACIÓN CALIBRADO DOSÍMETROS QUÍMICOS FRICKE (Fe Fe) ÁCIDO OXÁLICO 1 MES 1 MES UNA JORNADA MUY CAROS