Tema 22: Radiación y contaminación personal externa e interna. Definición. Tipos. Métodos de medida y unidades empleadas. Flashcards
Exposición profesional a fuentes de radiación ionizante.
- Actuaciones relacionadas con el ciclo del combustible nuclear.
- Empleo de fuentes radiactivas y equipos emisores de radiación.
- investigación científica
- Agricultura e industria.
Dosimetría de radiaciones ionizantes.
- Es la rama de la ciencia que se ocupa de la medida de la dosis absorbida por un
material o tejido como consecuencia de su exposición a las radiaciones ionizantes presentes
en un campo de radiación.
Dosis absorbida.
Es la energía absorbida por
unidad de masa y depende de la naturaleza y características del campo de radiación, del
material o tejido irradiado y de los complejos procesos de interacción radiación-materia.
Objetivo de la dosimetría de radiaciones ionizantes
Cuantificar la exposición a radiación.
Dosimetría ambiental.
Determinación de la dosis equivalente ambiental, H*(10), en las zonas accesibles
para el público.
Dosimetría de área.
Determinación de la dosis equivalente ambiental, H*(10), en las zonas vigiladas y
controladas, es decir, en zonas de trabajo ocupadas por trabajadores expuestos.
Dosimetría personal.
- dosimetría personal (de la radiación) externa: irradiación se produce por fuentes externas al organismo -> medición de Hp(10) mediante dosímetros personales (obligatorios para trabajadores en categoría A, también se usa para categoría B).
- la dosimetría personal (de la radiación) interna:
para la evaluación de la Dosis Efectiva recibida por personas que han
incorporado material radiactivo al organismo vía inhalación, ingestión, inyección, a
través de heridas o de la piel.
· Métodos directos: contador de radiactividad corporal
· Métodos indirectos: bioleminación en excretas.
Hp(10)
- Dosis equivalente personal:
Es la dosis equivalente en tejido blando a una profundidad de 10 mm, bajo determinado punto del cuerpo.
https://scielo.conicyt.cl/pdf/rchradiol/v24n1/0717-9308-rchradiol-24-01-00005.pdf
H*(10)
- Dosis equivalente ambiental:
Dosis equivalente producida por un campo de radiación alineado, en una esfera ICRU, a una profundidad de 10 mm, en el radio
opuesto a la dirección del campo alineado. - Energía por unidad de masa (J/kg) depositada por un campo alineado y expandido de radiación en un punto a 10 mm de profundidad de la esfera ICRU.
ICRU: Comisión Internacional de Unidades y Medidas Radiológicas.
Esfera ICRU.
Esfera de 30 cm de diámetro hecha de material equivalente al tejido con una densidad de 1 g/cm3 y una composición en masa de 76,2% de oxígeno, 11,1% de carbono, 10,1% de hidrógeno y 2,6% de nitrógeno, utilizada como maniquí de referencia para definir las magnitudes relacionadas con la dosis equivalente.
http://www.ub.edu/IXjcradiactividadbcn2016/wp-content/uploads/2016/07/1-6-Elena_Prieto_Calibraci%C3%B3n_H10.pdf
Dosimetría de la radiación externa.
- Vigilancia radiológica del ambiente de trabajo.
- Medida periódica de las dosis acumuladas por cada individuo durante su trabajo (objetivo de la dosimetría personal).
Vigilancia radiológica del ambiente de trabajo.
· Medición de las tasas de dosis externas (especificando la naturaleza y calidad de las radiaciones de que se trate).
· La medición de las concentraciones de actividad en el aire y la contaminación superficial (especificando la naturaleza de las sustancias radiactivas contaminantes y sus estados físico y químico.
Dosímetro personal.
- Dispositivo que exhibe unas propiedades físicas diferentes cuando es sometido a una exposición a radiaciones ionizantes.
Tipos de dosímetros personales.
- Dosímetros activos: necesitan fuente de alimentación para funcionar
- Dosímetros pasivos: no necesitan fuente de alimentación.
Dosímetros pasivos.
- Integran la dosis durante su exposición sin necesidad de estar conectados a los instrumentos de medida y su evaluación.
- Su evaluación se realiza en laboratorios especializados al finalizar el periodo de exposición.
· Películas fotográficas,
· Dosímetros termoluminiscentes
· Basados en luminiscencia por estimulación óptica (OSL)
· Emulsiones nucleares / dosímetros de trazas.
· Dosímetros fotoluminiscentes (RPL)
· Emisiones sobrecalentadas / dosímetros de burbuja.
· Dosímetros de almacenamiento directo de iones (DIS)
Más comunes: basados en detectores termoluminiscentes, OSL y en películas fotográficas.
Dosímetros activos.
- Necesitan fuente de alimentación para su funcionamiento.
- Presentan respuesta inmediata y continua durante la operación y proporcionan en tiempo real información sobre la dosis acumulada, la tasa de dosis y las condiciones de exposición.
Dosímetros termoluminiscentes (TLD)
- Termoluminiscencia: emisión de luz cuando un material que ha sido expuesto a radiación ionizante es calentado.
- Usan varios detectores de uno o varios materiales TL de propiedades dosimétricas complementarias.
- Sensibilidad muy superior a la película fotográfica.
- Hay materiales TL hipersensibles capaces de evaluar dosis por debajo de 1 microSv -> especialmente interesantes para la dosimetría ambiental.
Dosímetros electrónicos de lectura directa.
- Detectores activos -> proporcionan una medida instantánea.
- Basado en tubos Geiger-Müller
- Basados en diodos de Si.
- Pueden emitir alarmas.
Dosímetros de trazas.
- Contienen detectores que consisten en unas pequeñas láminas de policarbonato (Makrofol), derivados de celulosa o termoplásticos.
- Registran las marcas debidas a la interacción cde las distintas partículas incidentes. La dosis absorbida depende del número, forma y profundidad de las trazas.
- No detectan fotones.
Dosimetría personal de la radiación interna.
- Los datos experimentales primarios son siempre medidas de actividad,
empleando para ellas métodos de naturaleza espectrométrica. - Estas medidas experimentales no permiten determinar de forma directa la dosis interna, se necesita información adicional:
· Circunstancias de la incorporación: momento en el que se produce, radionucleido, forma química del contaminante y tamaño de partícula (en inhalación).
· Comportamiento biocinético del radionucleido incorporado.
Métodos y técnicas de medida en dosimetría personal interna.
- Métodos in vivo: Contadores de Radiactividad Corporal (CRC)
- Métodos in vitro: análisis de excretas en los laboratorios denominados de Bioeliminación (BIO).
Contadores de radiación corporal.
in vivo / directa
- Medida directa de la contaminación producida por radionucleidos emisores de radiación penetrante.
- Tipos:
· de Organismo Total (OT) / detector de cuerpo entero.
· Específicos para medidas de órganos concretos.
Sistemas de detección con cristales de Nal(TI)
in vivo / directa
Medida de emisores g de alfa energía (e>200keV) para radionucleidos producto de fisión y activación en medidas de organismo total.
Sistema FASTSCAN.
in vivo / directa
- 2 detectores Nal(TI) a lo largo de eje vertical, que cubren las dimensiones del individuo a medir.
- Contador muy rápido, para medida directa de productos de fisión y activación en medidas de organismo total.
Sistemas de Detección para la medida de contaminantes internos emisores de rayos X y de radiación g de baja energía (e<200 kev)
(in vivo / directa)
- 2 sistemas diseñados para la detección de actínidos depositados en pulmones, hígado y huesos.
- Sistema de detectores de germanio (detectores de semiconductor, a baja temperatura) -> rango 10 - 1000 keV.
Evaluación de la actividad depositada en OT y en órganos
- Mediante análisis del espectro obtenido en la medida del sujeto.
Bioeliminación.
in vitro / indirecta
- Para contaminación interna causada por radionucleidos emisores de alfa o beta -> no se puede detectar in vivo.
Técnicas de análisis in vitro.
- Espectrometría alfa: técnica más empleada para la cuantificación de actínidos en muestras de excretas (Uranio, Torio, Plutonio, Americio y Curio).
- Fosforimetría cinética inducida por láser: medidas de uranio.
- Espectrometría de Centelleo en Fase Líquida: muestras de orina.
- Espectrometría de Masas con Fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo y Sector Magnético (ICP-SFMS).
Dosimetría personal externa (Magnitudes y unidades).
- Dosis absorbida (D): energía media impartida de la radiación ionizante por unidad de masa (dE/dm) -> J/kg = 1 Gy
- Dosis equivalente (Ht): dosis absorbida teniendo en cuenta el tipo de radiación.
Ht = sum(wr*D)
-> J/kg = 1 Sv - Dosis efectiva (E): dosis equivalente teniendo en cuenta el tipo de tejido.
E = sum(wt*Ht)
-> J/kg = 1 Sv
