Tema 22: Radiación y contaminación personal externa e interna. Definición. Tipos. Métodos de medida y unidades empleadas.

Question 1

Exposición profesional a fuentes de radiación ionizante.

Answer 1

• Actuaciones relacionadas con el ciclo del combustible nuclear.
• Empleo de fuentes radiactivas y equipos emisores de radiación.
• investigación científica
• Agricultura e industria.

Question 2

Dosimetría de radiaciones ionizantes.

Answer 2

• 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.

Question 3

Dosis absorbida.

Answer 3

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.

Question 4

Objetivo de la dosimetría de radiaciones ionizantes

Answer 4

Cuantificar la exposición a radiación.

Question 5

Dosimetría ambiental.

Answer 5

Determinación de la dosis equivalente ambiental, H*(10), en las zonas accesibles
para el público.

Question 6

Dosimetría de área.

Answer 6

Determinación de la dosis equivalente ambiental, H*(10), en las zonas vigiladas y
controladas, es decir, en zonas de trabajo ocupadas por trabajadores expuestos.

Question 7

Dosimetría personal.

Answer 7

• 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.

Question 8

Hp(10)

Answer 8

• 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

Question 9

H*(10)

Answer 9

• 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.

Question 10

Esfera ICRU.

Answer 10

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

Question 11

Dosimetría de la radiación externa.

Answer 11

• Vigilancia radiológica del ambiente de trabajo.

- Medida periódica de las dosis acumuladas por cada individuo durante su trabajo (objetivo de la dosimetría personal).

Question 12

Vigilancia radiológica del ambiente de trabajo.

Answer 12

· 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.

Question 13

Dosímetro personal.

Answer 13

• Dispositivo que exhibe unas propiedades físicas diferentes cuando es sometido a una exposición a radiaciones ionizantes.

Question 14

Tipos de dosímetros personales.

Answer 14

• Dosímetros activos: necesitan fuente de alimentación para funcionar
• Dosímetros pasivos: no necesitan fuente de alimentación.

Question 15

Dosímetros pasivos.

Answer 15

• 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.

Question 16

Dosímetros activos.

Answer 16

• 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.

Question 17

Dosímetros termoluminiscentes (TLD)

Answer 17

• 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.

Question 18

Dosímetros electrónicos de lectura directa.

Answer 18

• Detectores activos -> proporcionan una medida instantánea.
• Basado en tubos Geiger-Müller
• Basados en diodos de Si.
• Pueden emitir alarmas.

Question 19

Dosímetros de trazas.

Answer 19

• 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.

Question 20

Dosimetría personal de la radiación interna.

Answer 20

• 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.

Question 21

Métodos y técnicas de medida en dosimetría personal interna.

Answer 21

• Métodos in vivo: Contadores de Radiactividad Corporal (CRC)
• Métodos in vitro: análisis de excretas en los laboratorios denominados de Bioeliminación (BIO).

Question 22

Contadores de radiación corporal.

in vivo / directa

Answer 22

• 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.

Question 23

Sistemas de detección con cristales de Nal(TI)

in vivo / directa

Answer 23

Medida de emisores g de alfa energía (e>200keV) para radionucleidos producto de fisión y activación en medidas de organismo total.

Question 24

Sistema FASTSCAN.

in vivo / directa

Answer 24

• 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.

Question 25

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)

Answer 25

• 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.

Question 26

Evaluación de la actividad depositada en OT y en órganos

Answer 26

• Mediante análisis del espectro obtenido en la medida del sujeto.

Question 27

Bioeliminación.

in vitro / indirecta

Answer 27

• Para contaminación interna causada por radionucleidos emisores de alfa o beta -> no se puede detectar in vivo.

Question 28

Técnicas de análisis in vitro.

Answer 28

• 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).

Question 29

Dosimetría personal externa (Magnitudes y unidades).

Answer 29

• 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