dozimetre - Dosimeter

Bir radyasyon dozimetre ölçümleri, bir cihazdır doz harici alımının iyonize radyasyon . Kişisel dozimetre olarak kullanıldığında izlenen kişi tarafından giyilir ve alınan radyasyon dozunun bir kaydıdır. Modern elektronik kişisel dozimetreler , kümülatif doz ve mevcut doz hızının sürekli bir okumasını verebilir ve belirli bir doz hızı veya kümülatif bir doz aşıldığında kullanıcıyı sesli bir alarmla uyarabilir. Termolüminesan veya film türleri gibi diğer dozimetreler, alınan kümülatif dozu ortaya çıkarmak için kullanımdan sonra işlem gerektirir ve giyilirken geçerli bir doz göstergesi veremez.

Kişisel dozimetreler

"Tüm vücut" dozimetre konumlandırma örneği

Kişisel iyonlaştırıcı radyasyon dozimetresi, radyasyon dozimetrisi ve radyasyon sağlığı fiziği disiplinlerinde temel öneme sahiptir ve öncelikle cihazı takan bir kişide biriken radyasyon dozunu tahmin etmek için kullanılır.

İnsan vücudundaki iyonlaştırıcı radyasyon hasarı kümülatiftir ve SI biriminin sievert olduğu alınan toplam dozla ilişkilidir . Radyograflar , nükleer santral çalışanları, radyoterapi kullanan doktorlar , HAZMAT çalışanları ve radyonüklidlerle uğraşan durumlardaki diğer kişilerin, mesleki maruziyetin bir kaydının yapılabilmesi için genellikle dozimetre takmaları gerekir. Bu tür cihazlar, düzenleyici amaçlarla personel dozunu kaydetmede kullanım için onaylandıysa "yasal dozimetreler" olarak bilinir.

Dozimetreler tipik olarak giysinin dışına takılır, tüm vücuda verilen dozu temsil etmek için göğüs veya gövde üzerine bir "tüm vücut" dozimetresi takılır. Bu konum, hayati organların çoğunun maruz kalmasını izler ve vücut kütlesinin büyük bir kısmını temsil eder. Ek dozimetreler, ekstremitelere veya vücudun kaynağa yönelimine bağlı olarak önemli ölçüde değişen radyasyon alanlarındaki dozu değerlendirmek için takılabilir.

Modern tipler

Elektronik bir kişisel dozimetre üzerindeki okumanın görünümü. Klips, kullanıcının giysisine tutturmak için kullanılır.

En yaygın kullanılan tip olan elektronik kişisel dozimetre, önceden ayarlanmış seviyelerde alarm uyarılarına izin veren sürekli izleme ve biriken dozun canlı okunması gibi bir dizi karmaşık işleve sahip elektronik bir cihazdır. Bunlar özellikle, doz kısıtlamaları nedeniyle kullanıcının kalış süresinin sınırlı olduğu yüksek doz alanlarında faydalıdır. Dozimetre, genellikle kayıt amaçlı bir okuma yapıldıktan sonra sıfırlanabilir ve böylece birden çok kez yeniden kullanılabilir.

MOSFET dozimetre

Metal-oksit-yarı iletken alan etkili transistör dozimetreleri artık radyoterapi radyasyon ışınları için klinik dozimetreler olarak kullanılmaktadır. MOSFET cihazlarının başlıca avantajları şunlardır:

1. MOSFET dozimetresi, çok ince bir aktif alanla (2 μm'den az) doğrudan okumadır.

2. MOSFET'in paketlendiğinde fiziksel boyutu 4 mm'den azdır.

3. Radyasyon sonrası sinyal kalıcı olarak saklanır ve doz hızından bağımsızdır.

Geleneksel olarak silikon dioksit olan MOSFET'in kapı oksidi , MOSFET dozimetrelerinde aktif bir algılama malzemesidir. Radyasyon, oksitte kusurlar (elektron deliği çiftleri gibi davranır) oluşturur ve bu da MOSFET'in eşik voltajını etkiler . Eşik voltajındaki bu değişiklik radyasyon dozu ile orantılıdır. Radyasyon dozimetreleri olarak hafniyum dioksit ve alüminyum oksitler gibi alternatif yüksek k kapılı dielektrikler de önerilmektedir.

Termolüminesan dozimetre

Bir termolüminesan dozimetre, ısıtıldığında dedektördeki Dy veya B katkılı kristalden yayılan ışığın yoğunluğunu ölçerek iyonlaştırıcı radyasyon maruziyetini ölçer. Yayılan ışığın yoğunluğu radyasyon maruziyetine bağlıdır. Bunlar bir zamanlar fazla satıldı ve bir zamanlar denizaltılar ve nükleer işçiler tarafından kullanılan bir format, aktif bileşenleri içeren koyu yeşil bir kol saatine ve montaj hassas bir şekilde ısıtıldığında (dolayısıyla termolüminesan) katkılı LiF2 cam yongasına monte edilmiş oldukça hassas bir IR tel uçlu diyotu andırıyordu. depolanan radyasyonu tükenene kadar dar bant kızılötesi ışık olarak yayar Ana avantajı, çipin ışığa veya ısıya maruz kalana kadar dozu pasif olarak kaydetmesidir, böylece karanlıkta tutulan kullanılmış bir numune bile değerli bilimsel veriler sağlayabilir.

Eski türler

Film rozeti dozimetre

Film rozeti dozimetreleri yalnızca bir kerelik kullanım içindir. Radyasyon absorpsiyon seviyesi, film geliştirildiğinde gösterilen film emülsiyonunda bir değişiklik ile gösterilir. Artık bunların yerini çoğunlukla elektronik kişisel dozimetreler ve termolüminesan dozimetreler almaktadır.

Kuvars fiber dozimetre

Bunlar, fiber üzerinde tutulan statik elektriği ölçmek için bir kuvars fiberin özelliğini kullanır. Kullanıcı tarafından kullanılmadan önce, bir dozimetre yüksek bir voltajla şarj edilir ve bu, elektrostatik itme nedeniyle fiberin sapmasına neden olur. Dozimetre odası içindeki gaz hale geldikçe iyonize düzeltmek ve bu şekilde küçük bir dahili mikroskobu ile görülür bir ölçekle, karşı alınan doz miktarını göstermek için lif neden yük dışarı sızar ışıması ile gerçekleştirilebilir. Yanlış yüksek bir okuma veren şarj sızıntısından muzdarip olabileceğinden, yalnızca bir gün veya bir vardiya gibi kısa süreler için kullanılırlar. Bununla birlikte, EMP'ye karşı bağışıktırlar, bu nedenle Soğuk Savaş sırasında radyasyona maruz kalmanın belirlenmesinde güvenli bir yöntem olarak kullanıldılar.

Artık kısa süreli izleme için elektronik kişisel dozimetreler tarafından büyük ölçüde yerini almıştır.

Çernobil tur otobüsünde bir dozimetre tutan adam

Geiger tüp dozimetresi

Bunlar, geleneksel bir Geiger-Muller tüpü kullanır, tipik olarak bir ZP1301 veya 600 ile 700V arasında enerji kompanzasyonlu tüp ve darbe algılama bileşenleri gerektirir. Çoğu ekran, 4 haneli kabarcık veya minyatür LCD tipi ve 74C925/6 gibi ayrı bir sayaç IC'siydi, LED ünitelerinde genellikle uzun pil ömrü için ekranı etkinleştirmek için bir düğme ve sayım doğrulama ve kalibrasyon için bir kızılötesi yayıcı bulunur. Voltaj, genellikle pahalı olmasına rağmen zaman içinde güvenilir olan ve özellikle tünel diyotları ile bu özelliği paylaşan yüksek radyasyonlu ortamlarda küçük bir yükseltici bobin ve çarpan aşamasını çalıştıran bir bağlantı transistörü kullanan ayrı bir pimli veya kablo uçlu modülden türetilir. kapsülleyiciler, indüktörler ve kapasitörlerin zamanla dahili olarak bozulduğu bilinmektedir. Bunlar, depolanan becquerel veya mikrosievert sayısının geçici olması ve güç kaynağının bağlantısı kesilirse kaybolması dezavantajına sahiptir, ancak kısa süreli pil bağlantısının kesilmesinin hafızayı bozan darbeden korunması için düşük kaçak bir kapasitör olabilir. Çözüm, tipik olarak cam ön paneli yerinde tutmak için uzun ömürlü bir pil, tırtıllı yüksek kaliteli kontaklar ve güvenlik vidaları kullanmaktır, ancak daha yeni birimlerin günlüğü, 24C256 gibi yüksek kapasiteli kalıcı bir belleğe zamana göre sayılır. seri port üzerinden okunur.

Dozimetri doz miktarları

Uluslararası Radyasyon Birimleri ve Ölçümleri Komisyonu raporuna göre radyolojik korumada kullanılan harici radyasyon doz miktarları 57

Kişisel dozimetri için operasyonel miktar, Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu tarafından insan vücudunda belirli bir noktanın altında uygun bir derinlikte yumuşak dokudaki doz eşdeğeri olarak tanımlanan kişisel doz eşdeğeridir . Belirtilen nokta genellikle kişinin dozimetresinin giyildiği pozisyona göre verilir.

Cihaz ve dozimetre yanıtı

Bu, ortam dozu gama monitörü veya kişisel dozimetre gibi kaynaklardan elde edilen gerçek bir okumadır . Dozimetre, doğru operasyonel miktarların görüntülenmesini sağlamak ve bilinen sağlık etkisi ile bir ilişkiye izin vermek için bilinen bir radyasyon alanında kalibre edilir. Kişisel doz eşdeğeri, doz alımını değerlendirmek ve düzenleyici sınırların karşılanmasına izin vermek için kullanılır. Mesleki radyasyon çalışanları için genellikle dış doz kayıtlarına girilen rakamdır.

Dozimetre, Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu ve Uluslararası Radyasyon Birimleri ve Ölçümleri Komisyonu tarafından geliştirilen uluslararası radyasyondan korunma sisteminde önemli bir rol oynamaktadır . Bu, ekteki şemada gösterilmiştir.

Dozimetre kalibrasyonu

"Köşe" fantomu , tüm vücut dozimetrelerinin kalibrasyonu için insan gövdesini temsil etmek için kullanılır. Bu, insan gövdesinin radyasyon saçılımını ve absorpsiyon etkilerini çoğaltır. Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu "levha fantom gövde insan temsil etmek 300 mm × 300 mm × 150 mm derinlik" belirtiyor.

Radyasyonla ilgili ölçüm miktarları

İyonlaştırıcı radyasyonla ilgili miktarlar görüntüle   konuş   düzenle
Miktar Birim Sembol türetme Yıl SI denkliği
Etkinlik ( A ) becquerel bq s -1 1974 SI birimi
curie Ci 3,7 × 10 10 sn -1 1953 3,7 × 10 10  Bq
rutherford Yol 10 6 sn -1 1946 1.000.000 Bq
Pozlama ( X ) kilogram başına Coulomb C/kg C⋅kg −1 hava 1974 SI birimi
röntgen r esu / 0.001293 g hava 1928 2,58 × 10 −4 C/kg
Absorbe edilen doz ( D ) gri gy J ⋅kg -1 1974 SI birimi
gram başına erg erg/g erg⋅g -1 1950 1.0 × 10 −4 Gy
rad rad 100 erg⋅g -1 1953 0.010 Gy
Eşdeğer doz ( H ) elek Sv J⋅kg −1 × W R 1977 SI birimi
röntgen eşdeğeri adam geri 100 erg⋅g -1 x W R 1971 0.010 Sv
Etkili doz ( E ) elek Sv J⋅kg −1 × G R × G T 1977 SI birimi
röntgen eşdeğeri adam geri 100 erg⋅g −1 × W R × W T 1971 0.010 Sv

Proses ışınlama doğrulaması

Gıda ışınlaması gibi ürünleri iyonlaştırıcı radyasyonla tedavi eden üretim süreçleri, ışınlanan maddede biriken dozları kalibre etmek için dozimetreler kullanır. Bunlar genellikle kişisel dozimetrelerden daha büyük bir doz aralığına sahip olmalıdır ve dozlar normalde absorbe edilen doz birimiyle ölçülür : gri (Gy). Dozimetre, alınan doz seviyelerinin bir doğrulaması olarak işlem sırasında ışınlanan öğelerin üzerine veya yanına yerleştirilir.

Galeri

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar