¿Qué es el dosímetro de radiación? – Definición

Un dosímetro de radiación es un dispositivo que mide la exposición a la radiación ionizante . Los dosímetros generalmente registran una dosis , que es la energía de radiación absorbida medida en grises (Gy) o la dosis equivalente medida en sieverts (Sv). Un dosímetro personal es dosímetro, que la persona que se está monitoreando usa en la superficie del cuerpo y registra la dosis de radiación recibida.

Los dosímetros disponibles comercialmente van desde dispositivos pasivos de bajo costo que almacenan información de dosis del personal para su posterior lectura, hasta dispositivos más costosos que funcionan con baterías y que muestran información inmediata de dosis y tasa de dosis (generalmente un dosímetro personal electrónico ). El método de lectura, el rango de medición de dosis, el tamaño, el peso y el precio son factores de selección importantes.

Hay dos tipos de dosímetros:

• Dosímetros pasivos . Los dosímetros pasivos de uso común son el dosímetro termo luminiscente (TLD) y la placa de película. Un dosímetro pasivo produce una señal inducida por radiación, que se almacena en el dispositivo. Luego se procesa el dosímetro y se analiza la salida.
• Dosímetros activos . Para obtener un valor en tiempo real de su exposición, puede utilizar un dosímetro activo, generalmente un dosímetro personal electrónico (EPD). Un dosímetro activo produce una señal inducida por radiación y muestra una lectura directa de la dosis detectada o la tasa de dosis en tiempo real.

Los dosímetros pasivos y activos 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.

Los dosímetros y detectores de radiación también se pueden clasificar de acuerdo con su propósito. Cabe señalar, los siguientes dispositivos no son dosímetros necesarios. Estos dispositivos se utilizan para dosimetría en centrales nucleares :

• Dosímetros personales. La dosimetría personal es una parte clave de la dosimetría de radiación. La dosimetría personal se usa principalmente (pero no exclusivamente) para determinar las dosis a las personas que están expuestas a la radiación relacionada con sus actividades laborales. Estas dosis generalmente se miden mediante dispositivos conocidos como dosímetros personales .
• Medidores de levantamiento gamma. Los medidores de encuestas portátiles son detectores de radiación utilizados por técnicos radiológicos para medir la tasa de dosis ambiental. Estos instrumentos portátiles generalmente tienen medidores de velocidad. En las instalaciones nucleares, estos medidores topográficos portátiles suelen ser utilizados por técnicos en protección radiológica.
• Medidores de contaminación. Los contadores de contaminación son instrumentos para medir la contaminación de la superficie. En las instalaciones nucleares, los monitores de contaminación se instalan generalmente a la salida de las áreas controladas. Estos monitores pueden utilizar contadores proporcionales con un área grande, detector de ventana delgada similar a los monitores de mano y calzado.
• Monitores de cuerpo completo. Los monitores de cuerpo completo, o monitores de cuerpo entero, son instrumentos para medir la contaminación de la superficie. Se utilizan para el monitoreo de salida del personal, que es el término utilizado en la protección contra la radiación para verificar la contaminación externa (o la contaminación de la superficie ) de todo el cuerpo de una persona que abandona un área controlada de contaminación radiactiva.
• Espectrómetros de rayos gamma. Un espectrómetro de rayos gamma (GRS) es un dispositivo sofisticado para medir la distribución de energía de la radiación gamma. Para la medición de rayos gamma por encima de varios cientos de keV, hay dos categorías de detectores de gran importancia,  centelleadores inorgánicos como NaI (Tl)  y detectores de semiconductores.

Es muy importante que la mayoría de  los dosímetros personales que se usan hoy en día no sean instrumentos absolutos, sino instrumentos de referencia. Eso significa que deben calibrarse periódicamente . Cuando se calibra un dosímetro de referencia, se puede determinar un factor de calibración. Este factor de calibración relaciona la cantidad de exposición con la dosis informada. La validez de la calibración se demuestra manteniendo la trazabilidad de la fuente utilizada para calibrar el dosímetro. La trazabilidad se logra mediante la comparación de la fuente con un «estándar primario» en un centro de calibración de referencia. En el monitoreo de individuos, los valores de estas cantidades operativas se toman como una evaluación suficientemente precisa de la dosis efectivay dosis cutáneas, respectivamente, en particular, si sus valores están por debajo de los límites de protección .

Características de los dosímetros: características clave

Hay muchos tipos de dosímetros y detectores, y cada tipo tiene limitaciones. Muchos factores influyen en la calidad de los resultados de un dosímetro. Algunas consideraciones clave al elegir un dosímetro incluyen:

• Tipo de radiación . Cada tipo de radiación interactúa con la materia de una manera diferente . Esta consideración es crucial. Para dosis de neutrones, no podemos usar un simple contador de GM.
• Energía de radiación . La respuesta de un dosímetro variará dependiendo de la energía de la radiación y el ángulo (s) entre la fuente y el detector del dosímetro.
• Decoloración . La señal de un dosímetro puede perderse o desvanecerse con el tiempo. Esto puede ser causado por factores externos como la temperatura, la luz y la humedad.
• Lectura directa . A veces, es de la mayor importancia, que el dosímetro puede dar 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 especificada o una dosis acumulativa.
• Dosis mínima medible . La dosis más baja que se puede medir con un determinado nivel de confianza especificado.
• Robustez y facilidad de uso . Los dosímetros difieren en su capacidad para soportar condiciones ambientales severas. Algunos pesados ​​para un propósito dado, algunos son más pequeños, más livianos y más portátiles.

Como se puede ver, la dosimetría de radiación es muy difícil, ya que ningún dosímetro tendrá todas estas características. Por lo tanto, un usuario del dosímetro debe comprender el entorno donde se utilizará el instrumento. En la mayoría de las situaciones prácticas, los dosímetros proporcionan aproximaciones razonables al equivalente de dosis personal, Hp (d), al menos en la ubicación del dosímetro. Cabe señalar que la dosis personal equivalente generalmente sobreestima la dosis efectiva. Por otro lado, este procedimiento es válido solo a dosis bajas y bajo el supuesto de una exposición uniforme de todo el cuerpo . Sin embargo, para dosis personales altas que se aproximan o exceden el límite de dosis anual, o en campos de radiación fuertemente no homogéneos, este procedimiento podría no ser suficiente.

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>.

Tipos de dosímetros

Dosímetros de placa de película

Las placas de película son pequeños dispositivos portátiles para monitorear la dosis de radiación acumulativa debido a la radiación ionizante. El principio de funcionamiento es similar al de las imágenes de rayos X. La placa consta de dos partes: película fotográfica y un soporte. La película está contenida dentro de una placa. La pieza de película fotográfica que es el material sensible y debe eliminarse mensualmente y desarrollarse. A mayor exposición a la radiación, más ennegrecimiento de la película. El ennegrecimiento de la película es lineal a la dosis, y se pueden medir dosis de hasta aproximadamente 10 Gy.

Ver también: dosímetro de placa de película

TLD – Dosímetro termoluminiscente

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 TLD y depende de la exposición a la radiación. Los dosímetros termoluminiscentes fueron inventados 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 en la salud a largo plazo.

Ver también: TLD – Dosímetro termoluminiscente

EPD – Dosímetro personal electrónico

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.

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.

Ver también: EPD – Dosímetro electrónico personal

Dosímetro MOSFET

El dosímetro MOSFET es un pequeño dispositivo portátil para monitorear y leer directamente la tasa de dosis de radiación. Dado que se basa en el transistor MOSFET, el transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal (MOSFET), el principio de funcionamiento es similar al de los detectores de semiconductores. Los dosímetros MOSFET ahora se usan como dosímetros clínicos para haces de radiación de radioterapia. Su principal ventaja es su tamaño físico, que es inferior a 4 mm ² . En la dosimetría de radioterapia, los dosímetros MOSFET a menudo reemplazan a los dosímetros TLD, ya que ofrecen una lectura inmediata.

Ver también: dosímetro MOSFET

Dosímetro de auto lectura

Los dosímetros de auto lectura son dispositivos legibles en campo que se usan en el cuerpo para medir la dosis acumulada. Estos son dispositivos sin alimentación que no contienen una batería. Los dispositivos en este grupo incluyen:

• Dosímetro de fibra de cuarzo. Un dosímetro de fibra de cuarzo, a veces llamado dosímetro de bolsillo con indicación automática (SIPD), es un dispositivo tipo bolígrafo que mide la dosis acumulada de radiación ionizante recibida por el dispositivo, generalmente durante un período de trabajo.
• Tarjetas fotoquímicas de desarrollo propio. La tarjeta fotoquímica de autodesarrollo es un dosímetro de emergencia de tamaño de tarjeta de crédito, de desarrollo instantáneo en color. Está diseñado para monitorear la exposición en un incidente radiológico para el tratamiento médico y para minimizar la preocupación y el pánico.

Ver también: dosímetro de auto lectura

DIS Dosímetro

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 mediante el uso de 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 utiliza 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.