O que é Dosimetria em Usinas Nucleares – Definição

A dosimetria de radiação  é a medição, cálculo e avaliação das doses absorvidas e a atribuição dessas doses aos indivíduos. É a ciência e a prática que tentam relacionar quantitativamente medidas específicas feitas em um campo de radiação com alterações químicas e / ou biológicas que a radiação produziria em um alvo. Como existem dois tipos de exposição à radiação, exposição externa e interna, a dosimetria também pode ser classificada como:

• Dosimetria externa . Exposição externa é radiação que vem de fora do nosso corpo e interage conosco. Nesse caso, analisamos predominantemente a exposição  a raios gama  e  partículas beta , já que as  partículas alfa , em geral, não representam risco de exposição externa, porque as partículas geralmente não passam pela pele. Como os fótons e beta interagem através de forças eletromagnéticas e nêutrons interagem através de forças nucleares, seus métodos de detecção e dosimetria são substancialmente diferentes. A fonte de radiação pode ser, por exemplo, um equipamento que produz a radiação como um recipiente com materiais radioativos ou como uma máquina de raio-x. A dosimetria externa é baseada em medições com um  dosímetro, ou deduzido de medições feitas por outros instrumentos de proteção radiológica.

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  Dosimetria interna . Se a fonte de radiação está  dentro do nosso corpo , dizemos, é  a exposição interna . A ingestão de material radioativo pode ocorrer por várias vias, como a ingestão de contaminação radioativa em alimentos ou líquidos. A proteção contra a exposição interna é mais complicada. A maioria dos radionuclídeos fornecerá muito mais doses de radiação se, de alguma forma, puderem entrar em seu corpo, do que se ficassem fora. A avaliação da dosimetria interna depende de uma variedade de técnicas de monitoramento, bioensaio ou geração de imagens de radiação.

Detectores usados ​​em usinas nucleares

Os dosímetros e detectores de radiação também podem ser classificados de acordo com sua finalidade. Note-se, os seguintes dispositivos não são necessários dosímetros. Estes dispositivos são utilizados para dosimetria em usinas nucleares :

• Dosímetros pessoais. A dosimetria pessoal é uma parte essencial da dosimetria de radiação. A dosimetria pessoal é usada principalmente (mas não exclusivamente) para determinar doses para indivíduos expostos à radiação relacionada às suas atividades de trabalho. Essas doses são geralmente medidas por dispositivos conhecidos como dosímetros pessoais .
• Medidores de Pesquisa Gama. Os medidores portáteis de pesquisa são detectores de radiação usados ​​por técnicos em radiologia para medir a taxa de dose ambiente. Esses instrumentos portáteis geralmente possuem medidores de taxa. Nas instalações nucleares, esses medidores portáteis de inspeção são normalmente usados ​​por técnicos de proteção contra radiação.
• Medidores de Contaminação. Os medidores de contaminação são instrumentos para medir a contaminação da superfície. Nas instalações nucleares, os monitores de contaminação são instalados geralmente na saída das áreas controladas. Esses monitores podem utilizar contadores proporcionais com um detector de janela fina e grande área semelhante aos monitores de mão e de sapato.
• Monitores de corpo inteiro. Monitores de corpo inteiro, ou monitores de corpo inteiro, são instrumentos para medir a contaminação da superfície. Eles são usados ​​para monitoramento de saída de pessoal, que é o termo usado na proteção contra radiação para verificar contaminação externa (ou contaminação de superfície ) de um corpo inteiro de uma pessoa que sai de uma área controlada por contaminação radioativa.
• Espectrômetros gama. Um espectrômetro de raios gama (GRS) é um dispositivo sofisticado para medir a distribuição de energia da radiação gama. Para a medição de raios gama acima de várias centenas de keV, existem duas categorias de detectores de grande importância,  cintiladores inorgânicos como NaI (Tl)  e detectores de semicondutores.
• Sistema de Monitoramento de Radiação. Nas instalações nucleares, sistemas remotos de monitoramento de radiação (RMS) são instalados para monitorar os níveis de radiação em locais selecionados da planta. O sistema de monitoramento de radiação com níveis de alarme predefinidos (por exemplo, dose, taxa de dose ou atividade aerotransportada) fornece um meio confiável de monitoramento em tempo real das condições radiológicas às quais um trabalhador está exposto. Se esses níveis forem excedidos, os alarmes serão ativados e, em alguns casos, as funções de proteção automáticas serão iniciadas. Assim, o sistema serve para:
  • Avisar sobre qualquer perigo para a radiação
  • Emita um aviso prévio de mau funcionamento da planta
  • Iniciar funções de proteção automáticas.

• Todos os dados são coletados em uma sala de controle de proteção contra radiação. O sistema de monitoramento de radiação pode reunir todas as informações sobre as condições radiológicas em várias áreas de trabalho, bem como feedback visual e de voz, com uma presença mínima de técnicos de RP nas áreas de radiação, reduzindo assim a dose para esse pessoal. Vários tipos de monitores de radiação são usados ​​no RMS, dependendo da fonte e força da fonte de radiação.
  • Monitores de contaminação aérea
  • Monitores de área
  • Monitores de iodo
  • Monitores de gás de ventilação

É muito importante que a maioria dos  dosímetros pessoais em uso hoje não sejam instrumentos absolutos, mas instrumentos de referência. Isso significa que eles devem ser calibrados periodicamente . Quando um dosímetro de referência é calibrado, um fator de calibração pode ser determinado. Esse fator de calibração relaciona a quantidade de exposição à dose relatada. A validade da calibração é demonstrada mantendo a rastreabilidade da fonte usada para calibrar o dosímetro. A rastreabilidade é obtida pela comparação da fonte com um “padrão primário” em um centro de calibração de referência. No monitoramento de indivíduos, os valores dessas quantidades operacionais são tomados como uma avaliação suficientemente precisa da dose efetivae dose na pele, respectivamente, em particular, se seus valores estiverem abaixo dos limites de proteção .

Características dos Dosímetros – Principais Características

Existem muitos tipos de dosímetros e detectores, e cada tipo tem limitações. Muitos fatores influenciam a qualidade dos resultados de um dosímetro. Algumas considerações importantes ao escolher um dosímetro incluem:

• Tipo de radiação . Cada tipo de radiação interage com a matéria de uma maneira diferente . Essa consideração é crucial. Para doses de nêutrons, não podemos usar um simples contador GM.
• Energia de radiação . A resposta de um dosímetro varia dependendo da energia da radiação e do (s) ângulo (s) entre a fonte e o detector do dosímetro.
• Desvanecimento . O sinal de um dosímetro pode ser perdido ou desaparecer com o tempo. Isso pode ser causado por fatores externos, como temperatura, luz e umidade.
• Leitura direta . Às vezes, é da maior importância que o dosímetro possa fornecer uma leitura contínua da dose cumulativa e da taxa de dose atual e avisar a pessoa que o usa quando uma taxa de dose especificada ou uma dose cumulativa é excedida.
• Dose mínima mensurável . A dose mais baixa que pode ser medida com um determinado nível de confiança especificado.
• Robustez e facilidade de uso . Dosímetros diferem em sua capacidade de suportar condições ambientais severas. Alguns pesados ​​para um determinado propósito, outros são menores, mais leves e mais portáteis.

Como pode ser visto, a dosimetria de radiação é muito difícil, pois nenhum dosímetro possui todas essas características. Portanto, um usuário do dosímetro deve entender o ambiente em que o instrumento será usado. Na maioria das situações práticas, os dosímetros fornecem aproximações razoáveis ​​à dose equivalente pessoal, Hp (d), pelo menos na localização do dosímetro. Deve-se notar que o equivalente à dose pessoal geralmente superestima a dose efetiva. Por outro lado, esse procedimento é válido apenas em doses baixas e sob a hipótese de uma exposição uniforme do corpo inteiro . Para doses pessoais altas que se aproximam ou excedem o limite anual de dose ou em campos de radiação fortemente não homogêneos, esse procedimento pode não ser suficiente.

Consulte também: Os dosímetros de radiação para o relatório de pesquisa de mercado de resposta e recuperação. Laboratório Nacional de Tecnologia de Segurança Urbana. SAVER-T-MSR-4. <disponível em: https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/Radiation-Dosimeter-Response-Recovery-MSR_0616-508_0.pdf>.

Tipos de Dosímetros

Dosímetros de distintivo de filme

Os emblemas de filme são pequenos dispositivos portáteis para monitorar a dose cumulativa de radiação devido à radiação ionizante. O princípio de operação é semelhante ao das imagens de raios-X. O crachá consiste em duas partes: filme fotográfico e um suporte. O filme está dentro de um crachá. O pedaço de filme fotográfico que é o material sensível e deve ser removido mensalmente e desenvolvido. Quanto mais exposição à radiação, mais escurecimento do filme. O escurecimento do filme é linear à dose, e doses até 10 Gy podem ser medidas.

Veja também: Dosímetro de distintivo de filme

TLD – Dosímetro termoluminescente

Um dosímetro termoluminescente, abreviado como TLD, é um dosímetro de radiação passiva, que mede a exposição à radiação ionizante medindo a intensidade da luz visível emitida por um cristal sensível no detector quando o cristal é aquecido. A intensidade da luz emitida é medida pelo leitor de DPN e depende da exposição à radiação. Dosímetros termoluminescentes foram inventados em 1954 pelo professor Farrington Daniels, da Universidade de Wisconsin-Madison. Os dosímetros TLD são aplicáveis ​​a situações em que informações em tempo real não são necessárias, mas registros precisos de monitoramento de doses acumuladas são desejados para comparação com medições em campo ou para avaliar o potencial de efeitos à saúde a longo prazo.

Veja também: TLD – Dosímetro termoluminescente

EPD – Dosímetro pessoal eletrônico

Um dosímetro pessoal eletrônico é um dosímetro moderno, que pode fornecer uma leitura contínua da dose cumulativa e da taxa de dose atual e pode avisar a pessoa que o usa quando uma taxa de dose especificada ou uma dose cumulativa é excedida. Os EPDs são especialmente úteis em áreas de altas doses, onde o tempo de permanência do usuário é limitado devido a restrições de dose.

O dosímetro pessoal eletrônico, EPD, é capaz de exibir uma leitura direta da dose ou taxa de dose detectada em tempo real. Dosímetros eletrônicos podem ser usados ​​como um dosímetro suplementar e também como um dosímetro primário. Os dosímetros passivos e os dosímetros pessoais eletrônicos são frequentemente usados ​​juntos para se complementarem.

Veja também: EPD – Dosímetro pessoal eletrônico