INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ POLSKIEJ AKADEMII NAUK

Transkrypt

1 GIS 5 XII 27 Poziomy dawek otrzymywanych przez pracowników narażonych na promieniowanie gamma i X w placówkach medycznych na przykładzie danych laboratorium dozymetrii IFJ PAN Maciej Budzanowski INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego POLSKIEJ AKADEMII NAUK Laboratorium Dozymetrii Indywidualnej i Środowiskowej

2 IFJ PAN Największe skupisko fizyków w jednym miejscu!!! nauka wysokospecjalistyczne usługi dla wszystkich - kontrola dawek - wzorcowanie przyrządów dozymetrycznych - badanie skażeń i stężenia pierwiastków promieniotwórczych - testy specjalistyczne aparatów RTG - nanotechnologia powierzchnie dla endoprotez (7 mln EURO) - Centrum Terapii Handronowej w budowie (25 mln EURO)

3 AKREDYTOWANE LABORATORIUM DOZYMETRII INDYWIDUALNEJ I ŚRODOWISKOWEJ (LADIS) IFJ PAN LADIS utworzono w IFJ w 21 r W 22 r uzyskano akredytację PCA (AP-49) LADIS stosuje wyłącznie metodę TLD Rozwój Laboratorium umożliwiły fundusze PAA i strukturalne EU LADIS posiada 3 automatyczne czytniki termoluminescencyjne, (szybkość 5 dawkomierzy dziennie/jeden czytnik) W 26 LADIS tworzy sekcję dot. testów specjalistycznych RTG (obecnie 6 fizyków medycznych, zezw. Nr 2/27 i 5/27 WSSE Kraków) LADIS zatrudnia łącznie 18 osób w tym 16 fizyków dozymetrystów i medycznych

4 METODY KONTROLI DAWEK AKTYWNE PASYWNE komory jonizacyjne, liczniki proporcjonalne i GM liczniki scyntylacyjne detektory półprzewodnikowe detektory termoluminescencyjne (TLD) (*) detektory filmowe (tzw. błony) (**) detektory optoluminescencyjne (OSL) detektory bąbelkoweb belkowe detektory śladów cząstek dozymetry żelazowo-żelazawy dozymetry alaninowe dozymetry barwnikowe (*) 75% serwisów dozymetrycznych w Europie stosuje już metodę TLD (**) w Niemczech od 212 oficjalny zakaz stosowania metody filmowej

5 FILM vs TLD plusy plusy Prosta archiwizacja i dowód Niskie koszty filmu Prosty sposób stwierdzenia ekspozycji statycznej Wysoka czułość Całkowicie zautomatyzowany proces Tkankopodobność materiału i płaska charakterystyka energetyczna Małe błędy więcej elementów czułych w dawk. Nieczuła na warunki środowiskowe (woda, światło) Niskie koszty usługi minusy Mała czułość Skomplikowana obróbka Skomplikowane obliczenie dawki Większe błędy wyznaczenia dawki Brak automatyki odczytów Zła charakterystyka energetyczna Ciężki dawkomierz filtry Cu i Pb Zbliżający się koniec produkcji klisz minusy Wysokie koszty jednorazowe zakupu systemu Brak archiwizacji materiałowej odczyt kasuje minus/plus Niemożność stwierdzenia ekspozycji statycznej - już istnieje możliwość rozróżnienia

6 TERMOLUMINESCENCJA (TL) Zjawisko występujące w niektórych materiałach, polegające na emisji światła pod wpływem dostarczonej energii cieplnej. Świecenie soli kuchennej po podgrzaniu Świecenie detektora TL z LiF:Mg, Ti w czytniku TL.

7 POWSTANIE ZJAWISKA TL B PASMO PRZEWODNICTWA PASMO PRZEWODNICTWA A C pułapka elektronowa D E hν E n A1 A2 D E hν centrum luminescencji PASMO WALENCYJNE PASMO WALENCYJNE Jonizacja promieniowaniem X lub gamma powodująca lokalizację elektronów i dziur w centrach powstałych wokół domieszek. Rekombinacja pod wpływem temperatury Model zmian w konfiguracji elektronów i dziur w dielektryku prowadzących do powstania zjawiska TL.

8 DETEKTORY TLD W IFJ W IFJ stosujemy własne spiekane w formie tabletek detektory TLD na bazie: - LiF:Mg, Ti (MTS-N) - LiF:Mg, Cu, P (MCP-N) Różne formy detektorów TLD Typowa tabletka TLD fi4,5mm gr.,9mm

9 JAK MIERZY SIĘ DAWKI DETEKTORAMI TLD? Pomiar zasadniczy DI-2 PI-1 wygrzanie KALIBRACYJNA TŁA POMIAROWA Odczyt 1. Pik 4 Podział na grupy Natężenie światła [jedn. względne] Krzywa TL doświadczalna Pik 1 Pik 2 Pik Temperatura [ o C] Analiza wyników wyznaczenie dawki

10 CO MIERZYMY I WYZNACZAMY? Wielkości mierzalne, mierzalne, czyli czyli takie takie które które można można wyznaczyć wyznaczyćw drodze drodze bezpośredniego bezpośredniego pomiaru: pomiaru: KERMA, KERMA, K w [Gy] [Gy] 1 Gy = 1 J kg -1 Wielkości normatywne, normatywne, czyli czyli takie takie które które są sąmiarą miarązagrożenia radiacyjnego radiacyjnego człowieka człowieka zdefiniowane zdefiniowane za za pomocą pomocąparametrów parametrów zależnych zależnych od od anatomii anatomii człowieka człowieka bądź bądźumownie dobranych dobranych współczynników współczynników wagowych wagowych promieniowania, promieniowania, w R, R, czy czy tkanek, tkanek, w T : T : Dawka Dawka efektywna efektywna (skuteczna), (skuteczna), E w [Sv] [Sv] Wielkości operacyjne (robocze), czyli czyli takie takie które które można można wyznaczyć, wyznaczyć, zostały zostały tak tak zdefiniowane zdefiniowane aby aby dla dla większości większości pól pól prom. prom. były były większe większe od od wartości wartości dawki dawki efektywnej: efektywnej: Indywidualny Indywidualny równoważnik równoważnik dawki, dawki, Hp(d) Hp(d) w [Sv] [Sv]

11 PORÓWNANIE POZIOMU DAWEK Detektory TLD od 2 nsv do 1kSv limit zawodowy na dłonie limit zawodowy na całe ciało limit ogół. ludności dawka śmiertelna wycieczka na Mars CT rtg kreg. rtg klatki,1 msv 2 msv 1 msv 7 msv 3 msv 5 msv 1 Sv 3 Sv prom. nat. total prom. nat. zew. 2,3 msv,8 msv Dawka efektywna E w [msv]

12 ODCZYT DETEKTORA TL PRACA NA CODZIEŃ Analiza wyników Układanie dawkomierzy Odczyt dawkomierzy w aparaturze

13 DAWKOMIERZE INDYWIDUALNE Dawkomierz DI-2 Proces odczytu DI-2 Dawkomierze do pomiaru dawki od gamma i rtg na całe ciało. Pomiar: Hp(1), Hp(,7) Zakres dawek:,1 msv - 1 Sv Zakres energetyczny: 15keV 3, MeV Okres pomiaru: od 1 do 3 miesięcy

14 DAWKOMIERZE INDYWIDUALNE NA DŁONIE Wodoszczelne dawkomierze PI-1 do pomiaru dawki na dłonie. Przygotowanie do odczytu Pomiar: Hp(1), Hp(,7) Zakres dawek:,1 msv - 1 Sv Zakres energetyczny: 15keV 3, MeV Okres pomiaru *) : od 1 do 3 miesięcy *) wybór okresu pomiarowego należy do klienta Odczyt w czytniku TL

15 DAWKOMIERZ ŚRODOWISKOWY DS Dawkomierze DS do pomiaru dawek w środowisku pracy z akredytowanym limitem od 3 mikrogy. Dawkomierz zawiera wysokoczuły detektor TLD typu MCP-N Pomiar: K air, H*(1) Zakres dawek:,3 mgy- 1 Gy!!!,3 msv - 1 Sv!!! Zakres energetyczny: 15keV 3, MeV Okres pomiaru: od 1 do 3 miesięcy

16 WYNIKI DAWKOMIERZE DI odczytów kwartalnych (od 22 roku) Placówki medyczne (ogół) - dawkomierze indywidualne (DI-2;DI-86) ,64 Certyfikat akredytacji 1,71 3,76,83,6 poniżej,1 od=,1 do,25 od=,25 do 1 od=1, do 5, powyżej 5, dawka [msv/kwartał]

17 WYNIKI DAWKOMIERZE PIERŚCIONKOWE odczytów kwartalnych (od 22 roku) Placówki medyczne (ogół) - dawkomierze pierścionkowe (PI-1) , 31,49 14,45 18,43,63 poniżej,1 od=,1 do,25 od=,25 do 1 od=1, do 5, powyżej 5, dawka [msv/kwartał]

18 WYNIKI DAWKOMIERZE ŚRODOWISKOWE 7486 odczytów kwartalnych (od 22 roku) Placówki medyczne (ogół) - dawkomierze środowiskowe (DS-4) od=,1 do,25 od=,25 do 1 od=1, do 5, powyżej 5, dawka [mgy/kwartał]

19 WYNIKI DI-2 SZCZEGÓŁOWO < > Onkologia < > < >5 Dawka [msv/kwartał] Blok operacyjny Medycyna nuklearna < > < > Diagnostyka obrazowa (RTG,mammografia,tomografia) Kardiologia,hemodynamika,angiografia 9.8 Gabinety stomatologiczne < >5 Dawka [msv/kwartał]

20 WYNIKI PI-1 SZCZEGÓŁOWO < > < > Onkologia < >5 Dawka [msv/kwartał] Blok operacyjny Medycyna nuklearna < >5 3.6 Diagnostyka obrazowa (RTG,mammografia,tomografia) Kardiologia,hemodynamika,angiografia < >5 Dawka [msv/kwartał] 8 9.5

21 WYNIKI 1 WARTOŚCI MAKSYMALNYCH Hp(1) [msv/kwartał] Medycyna Przemysł Roczny limit 2 msv

22 WYNIKI 1 WARTOŚCI MAKSYMALNYCH PI-1 Hp(,7) [msv/kwartał] Placówki medyczne Przemysł Roczny limit 5 msv

23 PODSUMOWANIE Uruchomiono w Polsce najnowocześniejsze laboratorium kontroli dawek a metoda termoluminescencyjna (TLD) stała się powszechnie znana i dostępna Statystki IFJ PAN z ostatnich 5 lat pokazują, że 85% osób narażonych na promieniowanie jonizujące w medycynie nie otrzymuje dawki z tytułu ekspozycji zawodowej na całe ciało Wyniki z dawkomierzy pierścionkowych: wskazują na potrzebę ich stosowania, szczególnie w radiologii zabiegowej i medycynie nuklearnej Wyniki dawek pokazują, że organizacja pracy w narażeniu na promieniowanie jonizujące w kontrolowanych ośrodkach jest bardzo dobra Metoda TLD spowodowała obniżenie kosztów ochrony radiologicznej w ośrodkach, które ją stosują Więcej: