Pomiary i zasady pracy ze źródłami i wiązkami promieniowania.

Źródła promieniotwórcze

Ze względu na stan skupienia wyróżnia się substancje promieniotwórcze w postaci
stałej, ciekłej i lotnej.
Każdą użytkową postać substancji promieniotwórczej nazywamy
źródłem promieniotwórczym. Jedną z podstawowych cech charakteryzujących  źródło promieniotwórcze jest sposób zabezpieczenia substancji promieniotwórczej przed rozproszeniem. Rozróżniamy w związku z tym dwa rodzaje źródeł promieniotwórczych: zamknięte i otwarte.
Źródłem zamkniętym nazywa się substancję promieniotwórczą zawartą w obudowie szczelnej, trwałej i odpornej na działanie czynników zewnętrznych, która uniemożliwia rozproszenie substancji promieniotwórczej i jej bezpośredni kontakt z otoczeniem w normalnych warunkach użytkowania źródła. Każda inna postać źródła promieniotwórczego określona jest jako źródło otwarte. Źródło zamknięte przeznaczonej jest do wykorzystania jako źródło samego tylko promieniowania jonizującego. Użytkowanie źródła otwartego polega na wykorzystywaniu własności fizycznych i chemicznych substancji promieniotwórczej, wprowadzania do organizmów żywych w celach badawczych, diagnostycznych lub leczniczych, itp.

Ochrona przed promieniowaniem

Osłony przed promieniowaniem
X i gamma wykonuje się głównie z ciężkich materiałów tkj. ołów, uran zubożony, zaś na osłony przed promieniowaniem beta - materiały lekkie tkj. aluminium, szkło organiczne  i tworzywa sztuczne. Nie stosuje się osłon przed promieniowaniem alfa ze względu na małą przenikliwość (zaledwie do 10 cm).
Promieniowanie
neutronowe powstaje w reakcjach jądrowych, gdzie produkowane są neutrony prędkie i powolne. Trudno jest zbudować skuteczną osłonę przed neutronami prędkimi. Natomiast stosunkowo łatwo zatrzymać neutrony powolne, stosując cienką warstwę kadmu. Dlatego neutrony prędkie trzeba najpierw spowolnić stosując osłonę składającą się z dwóch warstw.
- spowalniającą składającą się z materiału o małej liczbie atomowej (węgiel i jego związki z wodorem, parafina, woda i inne materiały zawierające dużo wodoru).
- pochłaniającą neutrony termiczne.

W ochronie radiologicznej bardzo ważną zasadą jest
zasada ALARA, (" As Low As Reasonably Achievable") a więc ograniczyć pracę ze źródłami promieniowania, by ludzie otrzymywali jak najmniejsze dawki.

Rodzaje osłon:

STAŁA - ściana między dwoma pomieszczeniami
RUCHOMA - pojemniki do przechowywania lub transportu źródeł.
Osłony osobiste:
FARTUCHY z gumy ołowianej, czyli z gumy zawierającej związki ołowiu.
OKULARY OCHRONNE
RĘKAWICE GUMOWE - chronią prze bezpośrednim kontaktem z substancją promieniotwórczą.
SPECJALNA ODZIEŻ OCHRONNA

Parametrem charakteryzującym osłonę jest jej krotność osłabienia k.
Jest to liczba niemianowana, mówi ona ile razy zmniejszy się w pewnym punkcie przestrzeni wielkość, za pomocą której opisujemy pole promieniowania (np. moc dawki pochłoniętej, moc dawki ekspozycyjnej) z powodu umieszczenia osłony na drodze promieniowania.
Krotność osłabienia zależy od rodzaju materiału i jej grubości.

Narażenie zewnętrzne

Gdy źródło promieniowania zamknięte lub otwarte znajduje się poza organizmem człowieka - mówimy o
napromienieniu zewnętrznym. Wielkość mocy równoważnika dawki promieniowania zależy od aktywności lub wydajności źródła, odległości od źródła, oraz grubości i rodzaju osłony.

Przy projektowaniu zabezpieczeń stanowisk pracy określa się narażenie zewnętrzne pracowników. Dla celów projektowych przyjmuje się jako dopuszczalną średnia dawkę tygodniową 1 mSv zatrudnionym w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące. Ostatecznie dokonuje się pomiarów mocy dawek w realnych warunkach użytkowania źródeł.

1. Pomiar równoważnika dawki
Do niedawna w celu określenia dawek promieniowania jonizującego liczono dawkę ekspozycyjną . Obliczenia te były stosunkowo proste, ale dawka ekspozycyjna jest pojęciem odnoszącym się wyłącznie do promieniowania X i gamma, natomiast dawka pochłonięta jest pojęciem uniwersalnym, mającym sens w przypadku każdego rodzaju promieniowania jonizującego stąd zmiana w sposobie liczenia.

Podstawą tych obliczeń stanowią relacje pomiędzy dawką ekspozycyjną, dawką pochłoniętą i równoważnikiem dawki

Dawka ekspozycyjna jest miarą jonizacji powietrza przez promieniowanie X i gamma, zaś dawka pochłonięta jest miarą pochłaniania energii promieniowania przez ośrodek, w którym promieniowanie się rozchodzi. Znając dawkę ekspozycyjną i wiedząc, że na utworzenie jednej pary jonów potrzeba 34eV można obliczyć energię jaka - w wyniku jonizacji - została pochłonięta w powietrzu, czyli dawkę pochłoniętą. W ten sposób obliczono, że dawce ekspozycyjnej równej 1 rentgen odpowiada dawka pochłonięta w powietrzu 0,87 cGy.
Z kolei równoważnik dawki jest to iloczyn dawki pochłoniętej w tkance i współczynnika jakości promieniowania. Z fizycznego punktu widzenia dobrym modelem tkanki jest woda. Znając energię pochłoniętą w powietrzu można obliczyć energie pochłoniętą w wodzie. Zatem dawce ekspozycyjnej 1 R odpowiada dawka pochłonięta 0,87*1,13=1cGy, a jej z kolei
równoważnik dawki 1 rem =10 mSv.

Dawce pochłoniętej w powietrzu 0,087 cGy odpowiada równoważnik dawki 1 mSv.

2. Pomiar mocy równoważnika dawki.
Promieniowanie gamma - określa się zwykle przez pomiar mocy dawki ekspozycyjnej. W tym celu używa się radiometrów do pomiaru mocy dawki w których detektorem promieniowania może być: komora jonizacyjna, licznik Geigera-Mullera, licznik scyntylacyjny.
Promieniowanie X  - stosuje się przede wszystkim przyrządy z komorą jonizacyjną.
Promieniowanie neutronowe - można używać przyrządów mierzących bezpośrednio moc równoważnika dawki.

3. Pomiar dawek indywidualnych.
Wszyscy pracownicy obowiązani są bezwzględnie do używania przydzielonych im indywidualnych dawkomierzy przez cały czas przebywania na terenie, gdzie wykonywane są prace ze źródłami promieniowania.

Narażenie wewnętrzne.

Głównymi drogami wnikania substancji promieniotwórczych do wnętrza organizmu, są drogi oddechowe (skażanie powietrza) i przewód pokarmowy, a także wszelkie uszkodzone lub podrażnione miejsca na skórze.

Wykrywanie i pomiary skażeń

Dla 
źródeł otwartych - kontrola skażeń miejsc pracy i odzieży.
Dla
źródeł zamkniętych - kontrola szczelności..

Ogólne zasady pracy.

  1. Wszelkie prace związane z użytkowaniem źródeł promieniotwórczych mogą być prowadzone jedynie w pracowniach izotopowych lub w wyznaczonym i odpowiednio zabezpieczonym terenie kontrolowanym pod nadzorem inspektora.
  2. Pracownie izotopowe powinny być wyposażone w urządzenia i instalacje wymagane dla danego rodzaju i klasy pracowni, a w szczególności w sprzęt dozymetryczny - z instrukcją obsługi.
  3. Wszelkie prace ze źródłami muszą być prowadzone zgodnie z regulaminem pracy i technologiczną instrukcją pracy lub - w przypadku aparatury izotopowej - z instrukcją obsługi.
  4. Do prac ze źródłami promieniotwórczymi mogą być dopuszczone jedynie osoby upoważnione przez inspektora ochrony radiologicznej po uzyskaniu zgody lekarza i odpowiednim przeszkoleniu.
  5. Podczas prac ze źródłami należy w sposób prawidłowy korzystać z urządzeń i sprzętu ochronnego, przyrządów dozymetrycznych indywidualnych (jeśli zostały pracownikom przydzielone).
  6. Kontrola dozymetryczna powinna - w zależności od charakteru prac - obejmować pomiary mocy dawek i skażeń w miejscu pracy, skażeń osobistych, a w razie potrzeby także skażeń otoczenia. Przy użytkowaniu źródeł zamkniętych obowiązuje okresowa kontrola ich szczelności.
  7. Wykryte podczas kontroli dozymetrycznej skażenia i inne zagrożenia i nieprawidłowości pojawiające się w czasie użytkowania źródeł muszą być niezwłocznie likwidowane w sposób określony przez inspektora ochrony radiologicznej.
  8. Substancje promieniotwórcze (źródła i odpady) powinny być przechowywane w wydzielonych magazynach, spełniających wymaganie przepisów. Substancje te podlegają ścisłej ewidencji.
  9. Osoby, które uległy przypadkowemu napromieniowaniu lub skażeniu w stopniu przekraczającym poziomy określone w przepisach, powinny być poddane badaniom lekarskim i w razie potrzeby skierowane do specjalistycznego zakładu leczniczego.
  10. Awarie radiologiczne, to znaczy wszelkie niespodziewane wydarzenia mogące spowodować przekroczenie dopuszczalnych dawek lub skażeń promieniotwórczych, powinny być niezwłocznie zgłaszane i likwidowane zgodnie z procedurą określoną w przepisach o postępowaniu awaryjnym. [6], [8]


Do początku
Do strony tytułowej
Dozymetria - ochrona radiologiczna, dawki promieniowania, dawki graniczne, dawka - efekt
Dozymetria biologiczna
Definicje i jednostki dozymetryczne
Dozymetry - dawkomierze
O promieniowaniu

Bibliografia