Para detectar luz invisible, se deben utilizar algunos detectores. En sus principios básicos de funcionamiento, la mayoría de los detectores de radiación ionizante siguen características similares. Detección de radiación invisible
Toda la radiación electromagnética, excepto la luz visible (una banda muy estrecha) es invisible. La radiación invisible incluye ondas de radio, infrarrojos, UV, microondas y radiación gamma. Además, la radiación alfa y beta , así como los «rayos catódicos», todos los cuales son corrientes de partículas, son invisibles .
Cabe destacar que ni la radiación invisible es completamente invisible para el ojo humano. Un tema relacionado es el de los fenómenos visuales de rayos cósmicos , en el que los astronautas pueden ver destellos de luz , que probablemente se deben a las partículas individuales de rayos cósmicos que interactúan con sus ojos. Los investigadores creen que estos destellos de luz percibidos específicamente por los astronautas en el espacio se deben a los rayos cósmicos (partículas cargadas de alta energía desde más allá de la atmósfera de la Tierra), aunque se desconoce el mecanismo exacto.
Detección de radiación invisible
Los detectores de radiación ionizante constan de dos partes que generalmente están conectadas. La primera parte consiste en un material sensible, que consiste en un compuesto que experimenta cambios cuando se expone a la radiación. El otro componente es un dispositivo que convierte estos cambios en señales medibles.
En sus principios básicos de funcionamiento, la mayoría de los detectores de radiación ionizante siguen características similares. Los detectores de radiación ionizante constan de dos partes que generalmente están conectadas. La primera parte consiste en un material sensible , que consiste en un compuesto que experimenta cambios cuando se expone a la radiación. El otro componente es un dispositivo que convierte estos cambios en señales medibles.. Todos los detectores requieren que la radiación deposite parte de su energía en material sensible que forme parte del instrumento. La radiación ingresa al detector, interactúa con los átomos del material del detector y deposita algo de energía en el material sensible. Cada evento puede generar una señal, que puede ser un pulso, agujero, señal de luz, pares de iones en un gas y muchos otros. La tarea principal es generar suficiente señal, amplificarla y grabarla.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
La radiación invisible incluye ondas de radio, infrarrojos, UV, microondas y radiación gamma. Además, la radiación alfa y beta, así como los «rayos catódicos», todos los cuales son corrientes de partículas, son invisibles.
Fuente: Recorrido por el espectro electromagnético www.nasa.gov
En general, la radiación electromagnética se puede dividir en una porción visible e invisible del espectro electromagnético. La luz es radiación electromagnética dentro de una cierta porción del espectro electromagnético. En el extremo inferior del espectro de luz visible, la radiación electromagnética se vuelve invisible para los humanos (infrarrojos) porque sus fotones ya no tienen suficiente energía individual para causar un cambio molecular duradero (un cambio en la conformación) en la molécula visual de la retina en la retina humana. cuyo cambio desencadena la sensación de visión.
Radiación invisible
Toda la radiación electromagnética, excepto la luz visible (una banda muy estrecha) es invisible. La radiación invisible incluye ondas de radio, infrarrojos, UV, microondas y radiación gamma. Además, la radiación alfa y beta , así como los «rayos catódicos», todos los cuales son corrientes de partículas, son invisibles .
Cabe destacar que ni la radiación invisible es completamente invisible para el ojo humano. Un tema relacionado es el de los fenómenos visuales de rayos cósmicos , en el que los astronautas pueden ver destellos de luz , que probablemente se deben a las partículas individuales de rayos cósmicos que interactúan con sus ojos. Los investigadores creen que estos destellos de luz percibidos específicamente por los astronautas en el espacio se deben a los rayos cósmicos (partículas cargadas de alta energía desde más allá de la atmósfera de la Tierra), aunque se desconoce el mecanismo exacto.
El peligro de la radiación ionizante radica en el hecho de que la radiación es invisible y no es directamente detectable por los sentidos humanos. La gente no puede ver ni sentir radiación, pero deposita energía en las moléculas de material. La energía se transfiere en pequeñas cantidades para cada interacción entre la radiación y una molécula y generalmente hay muchos tipos de interacciones. Por lo tanto, la única forma en que puede detectar y medir la radiación es usar instrumentos ( detectores de radiación ionizante ).
Detección de radiación invisible
Los detectores de radiación ionizante constan de dos partes que generalmente están conectadas. La primera parte consiste en un material sensible, que consiste en un compuesto que experimenta cambios cuando se expone a la radiación. El otro componente es un dispositivo que convierte estos cambios en señales medibles.
En sus principios básicos de funcionamiento, la mayoría de los detectores de radiación ionizante siguen características similares. Los detectores de radiación ionizante constan de dos partes que generalmente están conectadas. La primera parte consiste en un material sensible , que consiste en un compuesto que experimenta cambios cuando se expone a la radiación. El otro componente es un dispositivo que convierte estos cambios en señales medibles.. Todos los detectores requieren que la radiación deposite parte de su energía en material sensible que forme parte del instrumento. La radiación ingresa al detector, interactúa con los átomos del material del detector y deposita algo de energía en el material sensible. Cada evento puede generar una señal, que puede ser un pulso, agujero, señal de luz, pares de iones en un gas y muchos otros. La tarea principal es generar suficiente señal, amplificarla y grabarla.
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La fuerza débil y la fuerza electromagnética son dos las cuatro fuerzas fundamentales. Ellos son muy diferentes. Este artículo resume estas diferencias.
Interacción débil – Fuerza débil
La interacción débil o fuerza débil es una de las cuatro fuerzas fundamentales e implica el intercambio de los bosones de vector intermedio, el W y el Z. Dado que estos bosones son muy masivos (del orden de 80 GeV, el principio de incertidumbre dicta un rango de aproximadamente 10-18 metros, que es menor que el diámetro de un protón. Como resultado, la interacción débil tiene lugar solo a distancias subatómicas muy pequeñas.
La interacción débil responsable de algunos fenómenos nucleares como la desintegración beta , que se puede entender en términos de la fuerza débil que opera en los quarks dentro del neutrón . Uno de los dos quarks abajo se transforma en un quark arriba por la emisión de un W – Higgs (se lleva una carga negativa). El W – Higgs luego se desintegra en un partícula beta y un antineutrino . Este proceso es equivalente al proceso, en el que un neutrino interactúa con un neutrón.
La fuerza electromagnética es la fuerza responsable de todos los procesos electromagnéticos. Actúa entre partículas cargadas eléctricamente. Es una fuerza de rango infinito, mucho más fuerte que la fuerza gravitacional , obedece la ley del cuadrado inverso, pero ni la electricidad ni el magnetismo se suman en la forma en que lo hace la fuerza gravitacional. Dado que hay cargas positivas y negativas (polos), estas cargas tienden a cancelarse entre sí. El electromagnetismo incluye la fuerza electrostática que actúa entre las partículas cargadas en reposo, y el efecto combinado de las fuerzas eléctricas y magnéticas que actúan entre las partículas cargadas que se mueven entre sí.
El fotón , el cuanto de la radiación electromagnética , es una partícula elemental, que es el portador de la fuerza de la fuerza electromagnética. Los fotones son bosones medidores que no tienen carga eléctrica ni masa en reposo y una unidad de giro. Común a todos los fotones es la velocidad de la luz , la constante universal de la física. En el espacio vacío, el fotón se mueve a c ( la velocidad de la luz – 299 792 458 metros por segundo ).
Las fuerzas entre partículas estáticamente cargadas eléctricamente se rigen por la ley de Coulomb . La Ley de Coulomb se puede usar para calcular la fuerza entre partículas cargadas (por ejemplo, dos protones). La fuerza electrostática es directamente proporcional a las cargas eléctricas de las dos partículas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas. La Ley de Coulomb se establece como la siguiente ecuación.
Tanto la ley de Coulomb como la fuerza magnética se resumen en la ley de fuerza de Lorentz. Fundamentalmente, las fuerzas magnéticas y eléctricas son manifestaciones de una fuerza de intercambio que implica el intercambio de fotones.
La fuerza electromagnética juega un papel importante en la determinación de las propiedades internas de la mayoría de los objetos encontrados en la vida diaria. Las propiedades químicas de los átomos y las moléculas están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la disposición de los electrones .
Fuerza débil vs fuerza electromagnética
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Tipos de EPD. Las EPD funcionan con baterías y la mayoría utiliza un tubo pequeño Geiger-Mueller (GM) o un semiconductor (chip Si) en el que la radiación ionizante libera cargas que resultan en una corriente eléctrica medible. Dosimetría de radiación
Un dosímetro personal electrónico es un dosímetro moderno, que puede proporcionar una lectura continua de la dosis acumulada y la tasa de dosis actual , y puede advertir a la persona que lo usa cuando se excede una tasa de dosis específica o una dosis acumulada . Las EPD son especialmente útiles en áreas de dosis altas donde el tiempo de residencia del usuario es limitado debido a restricciones de dosis.
Tipos de EPD
EPD – Dosímetros personales electrónicos con chip Si
Las EPD funcionan con baterías y la mayoría utiliza un tubo pequeño Geiger-Mueller (GM) o un semiconductor ( chip Si ) en el que la radiación ionizante libera cargas que resultan en una corriente eléctrica medible.
Contador de GM . Un contador Geiger consiste en un tubo Geiger-Müller (el elemento sensor que detecta la radiación) y la electrónica de procesamiento, que muestra el resultado. Los contadores GM se utilizan principalmente para instrumentación portátil debido a su sensibilidad, circuito de conteo simple y capacidad para detectar radiación de bajo nivel. Debido a la gran avalancha inducida por cualquier ionización, un contador Geiger tarda mucho tiempo (aproximadamente 1 ms) en recuperarse entre pulsos sucesivos. Por lo tanto, los contadores Geiger no pueden medir altas tasas de radiación debido al « tiempo muerto » del tubo.
Detector de semiconductores . Los detectores de semiconductores se basan en la ionización en un sólido (por ejemplo, silicio) e incluyen diferentes tipos de dispositivos de estado sólido con dos terminales llamados diodos. Por ejemplo, un diodo de silicio, que tiene una estructura de clavijas en la que la región intrínseca (i) es sensible a la radiación ionizante, particularmente los rayos X y los rayos gamma. Bajo polarización inversa, un campo eléctrico se extiende a través de la región intrínseca o agotada. En este caso, se aplica voltaje negativo al lado p y positivo al segundo. Los agujeros en la región p son atraídos desde la unión hacia el contacto p y de manera similar para los electrones y el contacto n.
Detector de centelleo . Algunas EPD usan un cristal centelleante como el yoduro de sodio (NaI) o el yoduro de cesio (CsI) con un fotodiodo o un tubo fotomultiplicador para medir los fotones liberados por la radiación.
Por ejemplo, el DMC 3000 es un dosímetro electrónico de radiación, EPD, que proporciona lecturas de dosis y tasa de dosis ambiental para la dosis profunda equivalente H p (10). Es una de las EPD más utilizadas en el mercado. Utiliza un detector de chips Si con sensibilidad gamma de 180 cps / R / h. Este dosímetro personal electrónico tiene las siguientes características:
Respuesta energética (rayos X y gamma) de 15 keV a 7 Mev.
Rango de visualización de medición de dosis: entre 1 μSv y 10 Sv.
Rango de visualización de medición de velocidad: entre 10 μSv / hr y 10 Sv / h.
Ver también: Dosímetros de radiación para el informe de encuesta de mercado de respuesta y recuperación. Laboratorio Nacional de Tecnología de Seguridad Urbana. SAVER-T-MSR-4. <disponible en: https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/Radiation-Dosimeters-Response-Recovery-MSR_0616-508_0.pdf>.
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Los dosímetros de lectura directa, DRD, son dosímetros activos, ya que muestran dosis y tasas de dosis mientras se usan. Los dosímetros de lectura directa son especialmente útiles en áreas de dosis altas. Dosimetría de radiación
Los dosímetros de lectura directa , DRD, son dosímetros activos, ya que muestran dosis y tasas de dosis mientras se usan. Los dosímetros de lectura directa son especialmente útiles en áreas de dosis altas donde el tiempo de residencia del usuario es limitado debido a restricciones de dosis. Los DRD pueden advertir a la persona que lo usa cuando se excede una tasa de dosis especificada o una dosis acumulativa . Durante muchos años, los DRD se han utilizado como dispositivos de control de dosis, particularmente en la industria de la energía nuclear.
EPD – Dosímetro electrónico personal
Un dosímetro personal electrónico es un dosímetro moderno, que puede proporcionar una lectura continua de la dosis acumulada y la tasa de dosis actual , y puede advertir a la persona que lo usa cuando se excede una tasa de dosis específica o una dosis acumulada . Las EPD son especialmente útiles en áreas de dosis altas donde el tiempo de residencia del usuario es limitado debido a restricciones de dosis.
Características de las EPD
El dosímetro personal electrónico, EPD, puede mostrar una lectura directa de la dosis detectada o la tasa de dosis en tiempo real. Los dosímetros electrónicos pueden usarse como dosímetro suplementario y también como dosímetro primario. Los dosímetros pasivos y los dosímetros personales electrónicos a menudo se usan juntos para complementarse entre sí. Para estimar las dosis efectivas, los dosímetros deben usarse en una posición del cuerpo representativa de su exposición, típicamente entre la cintura y el cuello, en la parte delantera del torso, frente a la fuente radiactiva. Los dosímetros generalmente se usan en la parte exterior de la ropa, alrededor del pecho o el torso para representar la dosis para «todo el cuerpo». También se pueden usar dosímetros en las extremidades o cerca del ojo para medir una dosis equivalente a estos tejidos.
El dosímetro se puede restablecer, generalmente después de tomar una lectura con fines de registro, y por lo tanto reutilizarse varias veces. Las EPD tienen una pantalla montada en la parte superior para que sean fáciles de leer cuando están enganchadas en el bolsillo del pecho. La pantalla digital proporciona información sobre la dosis y la tasa de dosis, generalmente en mSv y mSv / h. La EPD tiene una alarma de tasa de dosis y una alarma de dosis . Estas alarmas son programables. Se pueden configurar diferentes alarmas para diferentes actividades.
Por ejemplo:
alarma de tasa de dosis a 100 μSv / h,
alarma de dosis: 100 μSv.
Si se alcanza un punto de ajuste de alarma, la pantalla correspondiente parpadea junto con una luz roja y se genera un ruido penetrante. Puede borrar la alarma de tasa de dosis retirándose a un campo de radiación más bajo, pero no puede borrar la alarma de dosis hasta que llegue a un lector de EPD. Las EPD también pueden dar un pitido por cada 1 o 10 μSv que registran. Esto le da una indicación audible de los campos de radiación. Algunas EPD tienen capacidades de comunicación inalámbrica. Las EPD son capaces de medir un amplio rango de dosis de radiación desde niveles de rutina (μSv) hasta niveles de emergencia (cientos de mSv o unidades de Sieverts) con alta precisión, y pueden mostrar la tasa de exposición y los valores de exposición acumulados. De las tecnologías de dosímetro, los dosímetros personales electrónicos son generalmente los más caros, los más grandes y los más versátiles.
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Los dosímetros PIN se basan en chips semiconductores. Este chip tiene una estructura de clavijas en la que la región intrínseca (i) es sensible a la radiación ionizante, particularmente a los rayos X y los rayos gamma. Dosimetría de radiación
Un dosímetro PIN es un dosímetro moderno, que puede proporcionar una lectura continua de la dosis acumulada y la tasa de dosis actual , y puede advertir a la persona que lo usa cuando se excede una tasa de dosis específica o una dosis acumulativa . Los dosímetros PIN se basan en chips semiconductores. Los detectores de semiconductores se basan en la ionización en un sólido (por ejemplo, silicio) e incluyen diferentes tipos de dispositivos de estado sólido con dos terminales llamados diodos. Por ejemplo, un diodo de silicio, que tiene una estructura pinen el que la región intrínseca (i) es sensible a la radiación ionizante, particularmente a los rayos X y los rayos gamma. Bajo polarización inversa, un campo eléctrico se extiende a través de la región intrínseca o agotada. En este caso, se aplica voltaje negativo al lado p y positivo al segundo. Los agujeros en la región p son atraídos desde la unión hacia el contacto p y de manera similar para los electrones y el contacto n.
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
Un dosímetro personal electrónico, EPD, es un dosímetro moderno, que puede proporcionar una lectura continua de la dosis acumulada y la tasa de dosis actual, y puede advertir a la persona que lo usa. Dosimetría de radiación
Un dosímetro personal electrónico es un dosímetro moderno, que puede proporcionar una lectura continua de la dosis acumulada y la tasa de dosis actual , y puede advertir a la persona que lo usa cuando se excede una tasa de dosis específica o una dosis acumulada . Las EPD son especialmente útiles en áreas de dosis altas donde el tiempo de residencia del usuario es limitado debido a restricciones de dosis.
Tipos de EPD
EPD – Dosímetros personales electrónicos con chip Si
Las EPD funcionan con baterías y la mayoría utiliza un tubo pequeño Geiger-Mueller (GM) o un semiconductor ( chip Si ) en el que la radiación ionizante libera cargas que resultan en una corriente eléctrica medible.
Contador de GM . Un contador Geiger consiste en un tubo Geiger-Müller (el elemento sensor que detecta la radiación) y la electrónica de procesamiento, que muestra el resultado. Los contadores GM se utilizan principalmente para instrumentación portátil debido a su sensibilidad, circuito de conteo simple y capacidad para detectar radiación de bajo nivel. Debido a la gran avalancha inducida por cualquier ionización, un contador Geiger tarda mucho tiempo (aproximadamente 1 ms) en recuperarse entre pulsos sucesivos. Por lo tanto, los contadores Geiger no pueden medir altas tasas de radiación debido al « tiempo muerto » del tubo.
Detector de semiconductores . Los detectores de semiconductores se basan en la ionización en un sólido (por ejemplo, silicio) e incluyen diferentes tipos de dispositivos de estado sólido con dos terminales llamados diodos. Por ejemplo, un diodo de silicio, que tiene una estructura de clavijas en la que la región intrínseca (i) es sensible a la radiación ionizante, particularmente los rayos X y los rayos gamma. Bajo polarización inversa, un campo eléctrico se extiende a través de la región intrínseca o agotada. En este caso, se aplica voltaje negativo al lado p y positivo al segundo. Los agujeros en la región p son atraídos desde la unión hacia el contacto p y de manera similar para los electrones y el contacto n.
Detector de centelleo . Algunas EPD usan un cristal centelleante como el yoduro de sodio (NaI) o el yoduro de cesio (CsI) con un fotodiodo o un tubo fotomultiplicador para medir los fotones liberados por la radiación.
Características de las EPD
El dosímetro personal electrónico, EPD, puede mostrar una lectura directa de la dosis detectada o la tasa de dosis en tiempo real. Los dosímetros electrónicos pueden usarse como dosímetro suplementario y también como dosímetro primario. Los dosímetros pasivos y los dosímetros personales electrónicos a menudo se usan juntos para complementarse entre sí. Para estimar las dosis efectivas, los dosímetros deben usarse en una posición del cuerpo representativa de su exposición, típicamente entre la cintura y el cuello, en la parte delantera del torso, frente a la fuente radiactiva. Los dosímetros generalmente se usan en la parte exterior de la ropa, alrededor del pecho o el torso para representar la dosis para «todo el cuerpo». También se pueden usar dosímetros en las extremidades o cerca del ojo para medir una dosis equivalente a estos tejidos.
El dosímetro se puede restablecer, generalmente después de tomar una lectura con fines de registro, y por lo tanto reutilizarse varias veces. Las EPD tienen una pantalla montada en la parte superior para que sean fáciles de leer cuando están enganchadas en el bolsillo del pecho. La pantalla digital proporciona información sobre la dosis y la tasa de dosis, generalmente en mSv y mSv / h. La EPD tiene una alarma de tasa de dosis y una alarma de dosis . Estas alarmas son programables. Se pueden configurar diferentes alarmas para diferentes actividades.
Por ejemplo:
alarma de tasa de dosis a 100 μSv / h,
alarma de dosis: 100 μSv.
Si se alcanza un punto de ajuste de alarma, la pantalla correspondiente parpadea junto con una luz roja y se genera un ruido penetrante. Puede borrar la alarma de tasa de dosis retirándose a un campo de radiación más bajo, pero no puede borrar la alarma de dosis hasta que llegue a un lector de EPD. Las EPD también pueden emitir un pitido por cada 1 o 10 μSv que registran. Esto le da una indicación audible de los campos de radiación. Algunas EPD tienen capacidades de comunicación inalámbrica. Las EPD son capaces de medir un amplio rango de dosis de radiación desde niveles de rutina (μSv) hasta niveles de emergencia (cientos de mSv o unidades de Sieverts) con alta precisión, y pueden mostrar la tasa de exposición y los valores de exposición acumulados. De las tecnologías de dosímetro, los dosímetros personales electrónicos son generalmente los más caros, los más grandes y los más versátiles.
DMC 3000 – Mirion Technologies Inc.
El DMC 3000 es un dosímetro electrónico de radiación, EPD, que proporciona lecturas de dosis y tasa de dosis ambiental para dosis profundas equivalentes de H p (10). Es una de las EPD más utilizadas en el mercado. Utiliza un detector de chip Sicon sensibilidad gamma de 180 cps / R / h. Este dosímetro personal electrónico tiene las siguientes características:
Respuesta energética (rayos X y gamma) de 15 keV a 7 Mev.
Rango de visualización de medición de dosis: entre 1 μSv y 10 Sv.
Rango de visualización de medición de velocidad: entre 10 μSv / hr y 10 Sv / h.
El dispositivo mide 3.3 x 1.9 x 0.7 pulgadas y tiene opciones para ser sujetado a un bolsillo, cinturón o cordón. Funciona con baterías recargables o AAA con una vida útil de hasta 2.500 horas de uso continuo. Los indicadores audibles y visuales indican una condición de batería baja. El dispositivo tiene una pantalla LCD retroiluminada de ocho dígitos; navegación de dos botones; e indicadores visuales de alarma LED, audibles y vibrantes. Se espera que la calibración dure 9 meses bajo uso rutinario y 2 años en almacenamiento. Los datos se almacenan en la memoria no volátil. El rango operativo para el dosímetro es de 14 ° F a 122 ° F y hasta 90 por ciento de humedad relativa. Se prueba de caída a 1,5 metros. El DMC 3000 tiene módulos externos opcionales que amplían las capacidades de detección y comunicación del dispositivo. Estos incluyen un módulo beta que proporciona H p(0,07) para la medición de la radiación beta; un módulo de neutrones que proporciona medición de radiación de neutrones H p (10); y un módulo de telemetría que permite la transmisión de datos a una estación externa.
Ver también: Dosímetros de radiación para el informe de encuesta de mercado de respuesta y recuperación. Laboratorio Nacional de Tecnología de Seguridad Urbana. SAVER-T-MSR-4. <disponible en: https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/Radiation-Dosimeters-Response-Recovery-MSR_0616-508_0.pdf>.
Ventajas y desventajas de los dosímetros personales electrónicos
Ventajas de los dosímetros personales electrónicos
Las EPD pueden mostrar una lectura directa de la dosis detectada y la tasa de dosis en tiempo real.
Las EPD tienen una alarma de tasa de dosis y una alarma de dosis, que pueden advertir a la persona que la usa cuando se excede una tasa de dosis especificada o una dosis acumulativa .
El dosímetro se puede restablecer, generalmente después de tomar una lectura con fines de registro, y por lo tanto reutilizarse varias veces.
Las EPD son capaces de medir un amplio rango de dosis de radiación desde niveles de rutina (μSv) hasta niveles de emergencia (cientos de mSv o unidades de Sieverts) con alta precisión
Desventajas de los dosímetros personales electrónicos
Las EPD son generalmente los dosímetros más caros.
Las EPD son generalmente de gran tamaño.
Las EPD se usan para medir y registrar la exposición a la radiación debido a los rayos gamma, rayos X, a veces partículas beta. Para los neutrones, los TLD son más capaces.
Medición y monitoreo de dosis de radiación
En capítulos anteriores, describimos la dosis equivalente y la dosis efectiva . Pero estas dosis no son directamente medibles . Para este propósito, el ICRP ha introducido y definido un conjunto de cantidades operativas , que pueden medirse y que tienen la intención de proporcionar una estimación razonable de las cantidades protegidas. Estas cantidades tienen como objetivo proporcionar una estimación conservadora del valor de las cantidades de protección relacionadas con una exposición, evitando tanto la subestimación como la sobreestimación excesiva.
Los enlaces numéricos entre estas cantidades se representan mediante coeficientes de conversión , que se definen para una persona de referencia. Es muy importante que esté disponible un conjunto de coeficientes de conversión acordados internacionalmente para uso general en la práctica de protección radiológica para exposiciones ocupacionales y exposiciones del público. Para el cálculo de los coeficientes de conversión para exposición externa, se utilizan fantasmas computacionales para la evaluación de dosis en varios campos de radiación. Para el cálculo de los coeficientes de dosis a partir de la ingesta de radionúclidos , se utilizan modelos biocinéticos para radionúclidos, datos fisiológicos de referencia y fantasmas computacionales.
En un informe (ICRP, 1996b, ICRU, 1997) se publica un conjunto de datos evaluados de coeficientes de conversión para protección y cantidades operativas para exposición externa a fotones, neutrones y radiación de electrones monoenergéticos en condiciones de irradiación específicas.
En general, el ICRP define cantidades operativas para el área y el monitoreo individual de exposiciones externas. Las cantidades operativas para el monitoreo del área son:
Dosis ambiental equivalente , H * (10). La dosis equivalente ambiental es una cantidad operativa para el monitoreo del área de radiación fuertemente penetrante.
Dosis direccional equivalente , H ‘(d, Ω). La dosis direccional equivalente es una cantidad operativa para el monitoreo del área de radiación débilmente penetrante.
Dosis personal equivalente , H p (0.07) . Ladosis equivalente de H p (0.07) es una cantidad operativa para el monitoreo individual para la evaluación de la dosis para la piel y las manos y los pies.
Dosis personal equivalente , H p (10) . La dosis equivalente de H p (10) es una cantidad operativa para el monitoreo individual para la evaluación de la dosis efectiva.
Referencia especial: ICRP, 2007. Las recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
Los límites de dosis se dividen en dos grupos, el público y los trabajadores ocupacionalmente expuestos. Según la ICRP, la exposición ocupacional se refiere a toda exposición incurrida por los trabajadores en el curso de su trabajo, con la excepción de
exposiciones excluidas y exposiciones de actividades exentas que involucran radiación o fuentes exentas
cualquier exposición médica
La radiación de fondo natural local normal.
La siguiente tabla resume los límites de dosis para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público:
Tabla de límites de dosis para trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público. Fuente de datos: ICRP, 2007. Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica. Publicación 103 de la CIPR. Ann. ICRP 37 (2-4).
De acuerdo con la recomendación de la ICRP en su declaración sobre las reacciones tisulares del 21 de abril de 2011, el límite de dosis equivalente para el cristalino del ojo para exposición ocupacional en situaciones de exposición planificadas se redujo de 150 mSv / año a 20 mSv / año, en promedio durante períodos definidos de 5 años, sin dosis anual en un solo año superior a 50 mSv.
Los límites de la dosis efectiva son para la suma de las dosis efectivas relevantes de la exposición externa en el período de tiempo especificado y la dosis efectiva comprometida de la ingesta de radionucleidos en el mismo período. Para los adultos, la dosis efectiva comprometida se calcula para un período de 50 años después de la ingesta, mientras que para los niños se calcula para el período hasta los 70 años. El límite efectivo de dosis para todo el cuerpo de 20 mSv es un valor promedio durante cinco años. El límite real es de 100 mSv en 5 años, con no más de 50 mSv en un año.
Sievert – Unidad de dosis equivalente
En protección radiológica, el sievert es una unidad derivada de dosis equivalente y dosis efectiva . El sievert representa el efecto biológico equivalente del depósito de un joule de energía de rayos gamma en un kilogramo de tejido humano. La unidad de sievert es importante en la protección radiológica y lleva el nombre del científico sueco Rolf Sievert, que realizó muchos de los primeros trabajos sobre dosimetría de radiación en radioterapia.
Como se escribió, el sievert se usa para cantidades de dosis de radiación, como dosis equivalente y dosis efectiva. La dosis equivalente (símbolo H T ) es una cantidad de dosis calculada para órganos individuales (índice T – tejido). La dosis equivalente se basa en la dosis absorbida en un órgano, ajustada para tener en cuenta la efectividad del tipo de radiación . La dosis equivalente se da el símbolo H T . La unidad SI de H T es el sievert (Sv) o todavía se usa comúnmente rem ( hombre equivalente de roentgen ) ( 1 Sv = 100 rem ).
Ejemplos de dosis en Sieverts
Debemos tener en cuenta que la radiación nos rodea. En, alrededor y sobre el mundo en que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. En los siguientes puntos tratamos de expresar enormes rangos de exposición a la radiación, que pueden obtenerse de varias fuentes.
0.05 µSv – Dormir al lado de alguien
0.09 µSv – Vivir dentro de 30 millas de una planta de energía nuclear por un año
0.1 µSv – Comer una banana
0.3 µSv – Vivir dentro de 50 millas de una central eléctrica de carbón durante un año
10 µSv : dosis diaria promedio recibida del fondo natural
20 µSv – Radiografía de tórax
40 µSv : un vuelo en avión de 5 horas
600 µSv – mamografía
1000 µSv – Límite de dosis para miembros individuales del público, dosis efectiva total por año
3 650 µSv : dosis media anual recibida del fondo natural
5 800 µSv : tomografía computarizada del tórax
10 000 µSv : dosis media anual recibida de un entorno natural en Ramsar, Irán
20 000 µSv – tomografía computarizada de cuerpo completo
175 000 µSv – Dosis anual de radiación natural en una playa de monazita cerca de Guarapari, Brasil.
5 000 000 µSv : dosis que mata a un ser humano con un riesgo del 50% en 30 días (LD50 / 30), si la dosis se recibe durante un período muy corto .
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El dosímetro DIS, dosímetro de almacenamiento de iones directos, se basa en la combinación de una cámara de iones y un elemento de almacenamiento de carga electrónica no volátil. Dosimetría de radiación
Fuente del dosímetro DIS: https://www.mirion.com/products/dosimetry-system
El dosímetro de almacenamiento de iones directos , DIS, es un dosímetro electrónico, desde el cual la información de dosis para Hp (10) y Hp (0.07) se puede obtener instantáneamente en el lugar de trabajo utilizando una unidad de lector electrónico . El dosímetro DIS se basa en la combinación de una cámara de iones y un elemento electrónico de almacenamiento de carga no volátil .
El dosímetro DIS usa una celda de memoria analógica dentro de una pequeña cámara de ionización llena de gas. La radiación incidente provoca ionizaciones en la pared de la cámara y en el gas, y la carga se almacena para su posterior lectura. El dosímetro DIS se lee en el sitio del usuario a través de la conexión a una unidad de lector electrónico. El dosímetro DIS está diseñado para engancharse en el bolsillo del pecho. La serie DIS de dosímetros personales de radiación electrónica puede funcionar a altas dosis y dentro de campos pulsados. Es ligero, pero resistente. El dosímetro DIS representa una alternativa potencial para reemplazar la película existente y los dosímetros termoluminiscentes (TLD) utilizados en el monitoreo ocupacional debido a su facilidad de uso y bajos costos operativos.
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Los dosímetros OSL, (luminiscencia ópticamente estimulada) están diseñados para proporcionar monitoreo de radiación X, gamma, beta y neutrón utilizando la tecnología OSL. Dosimetría de radiación
La dosimetría OSL (luminiscencia ópticamente estimulada) es un método que se ha establecido en la dosimetría de todo el cuerpo. Como se puede deducir, este método se basa en la luminiscencia ópticamente estimulada. El dosímetro OSL proporciona un grado muy alto de sensibilidad al proporcionar una lectura precisa tan baja como 1 mrem para fotones de rayos X y rayos gamma con energías que van desde 5 keV hasta más de 40 MeV. Dosímetros OSLestán diseñados para proporcionar monitoreo de radiación X, gamma, beta y de neutrones utilizando la tecnología OSL. Los dosímetros OSL son aplicables a situaciones en las que no se necesita información en tiempo real, pero se desean registros precisos de monitoreo de dosis acumulada para compararlos con las mediciones de campo o para evaluar el potencial de efectos a largo plazo en la salud. En las imágenes de diagnóstico, la sensibilidad aumentada del dosímetro OSL lo hace ideal para monitorear a empleados que trabajan en entornos de baja radiación y para trabajadoras embarazadas. Los dosímetros OSL ofrecen ventajas que incluyen la capacidad de volver a leer y una alta sensibilidad (dosis mínima mínima medible), y se han vuelto populares debido a estas propiedades favorables.
Los materiales OSL (por ejemplo , cerámica de óxido de berilio ) contienen defectos en su estructura cristalina que atrapan los electrones liberados por la exposición a la radiación. En los TLD , los electrones atrapados se liberan posteriormente mediante estimulación con calor, mientras que OSL usa estimulación con luz . Después de la estimulación por la luz, el detector libera la energía almacenada en forma de luz, es decir, se estimula para emitir luz. La salida de luz medida con fotomultiplicadores es una unidad de medida para la dosis. En comparación con los TLD, su principal diferencia es que la luminiscencia es producida por un haz de luz, en lugar de por el calor.
El dosímetro OSL debe usarse en una posición del cuerpo representativa de su exposición, típicamente entre la cintura y el cuello, en la parte delantera del torso, frente a la fuente radiactiva. Los dosímetros generalmente se usan en la parte exterior de la ropa, alrededor del pecho o el torso para representar la dosis para «todo el cuerpo». Si una persona usa un delantal de plomo, el dosímetro debe usarse debajo del delantal de plomo. El equipo especializado (OSL Reader) se utiliza para esta lectura, ya sea por el usuario con equipo portátil de campo o de laboratorio, o por un laboratorio de procesamiento de dosimetría. Se puede contratar un servicio de dosimetría comercial para suministrar dosímetros de forma regular, leer dosímetros devueltos y proporcionar seguimiento de la dosis y mantenimiento de registros. Los dosímetros TLD y OSL se ofrecen en formato de broche con clip o en estilo de tarjeta de identificación.
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Dosímetro de neutrones de albedo termoluminiscente. La dosimetría de neutrones de Albedo se basa en el efecto de la moderación y la retrodispersión de neutrones por el cuerpo humano. Dosimetría de radiación
Un dosímetro termoluminiscente , abreviado como TLD , es un dosímetro de radiación pasiva , que mide la exposición a la radiación ionizante midiendo la intensidad de la luz visible emitida por un cristal sensible en el detector cuando el cristal se calienta . La intensidad de la luz emitida es medida por el lector de TLD y depende de la exposición a la radiación . Dosímetros termoluminiscentesFue inventado en 1954 por el profesor Farrington Daniels de la Universidad de Wisconsin-Madison. Los dosímetros de TLD son aplicables a situaciones en las que no se necesita información en tiempo real, pero se desean registros precisos de monitoreo de dosis acumulada para compararlos con las mediciones de campo o para evaluar el potencial de efectos a largo plazo en la salud. En dosimetría, los tipos de placa de fibra de cuarzo y película están siendo reemplazados por TLD y EPD (Dosímetro personal electrónico).
Dosímetro de neutrones de albedo termoluminiscente
La dosimetría de neutrones de Albedo se basa en el efecto de la moderación y la retrodispersión de neutrones por el cuerpo humano. Albedo, la palabra latina para «blancura», fue definida por Lambert como la fracción de la luz incidente reflejada difusamente por una superficie. La moderación y la retrodispersión de neutrones por el cuerpo humano crea un flujo de neutrones en la superficie del cuerpo en el rango de energía térmica e intermedia. Estos neutrones retrodispersados llamados albedo neutrones , pueden detectarse mediante un dosímetro (generalmente un chip LiF TLD ), colocado en el cuerpo que está diseñado para detectar neutrones térmicos . Dosímetros de albedoSe ha encontrado que son los únicos dosímetros que pueden medir dosis debido a neutrones en todo el rango de energías. Por lo general, se utilizan dos tipos de fluoruro de litio para separar las dosis aportadas por los rayos gamma y los neutrones. Chip de LiF enriquecido en litio-6, que es muy sensible a los neutrones térmicos y chip de LiF que contiene muy poco litio-6, que tiene una respuesta de neutrones insignificante.
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Los detectores de radiación ionizante constan de dos partes que generalmente están conectadas. La primera parte consiste en un material sensible, que consiste en un compuesto que experimenta cambios cuando se expone a la radiación. El otro componente es un dispositivo que convierte estos cambios en señales medibles.
