Detekcja promieniowania jonizującego. Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie

Podobne dokumenty
P O L I T E C H N I K A W R O C Ł A W S K A

Detekcja promieniowania jonizującego. Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie

Prawo rozpadu promieniotwórczego. Metoda datowania izotopowego.

SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego

KONTROLA DAWEK INDYWIDUALNYCH I ŚRODOWISKA PRACY. Magdalena Łukowiak

Promieniotwórczość NATURALNA

PODSTAWY DOZYMETRII. Fot. M.Budzanowski. Fot. M.Budzanowski

Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym. Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka

Poziom nieco zaawansowany Wykład 2

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE OCHRONA RADIOLOGICZNA

Radiobiologia, ochrona radiologiczna i dozymetria

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ POLSKIEJ AKADEMII NAUK

Podstawy detekcji promieniowania jonizującego

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu

Promieniowanie jonizujące

Dozymetria promieniowania jonizującego

Rozwój metod zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej dla bieżących i przyszłych potrzeb energetyki jądrowej

UWAGA! spełnia/nie spełnia* spełnia/nie spełnia* spełnia/nie spełnia* spełnia/nie spełnia* spełnia/nie spełnia* spełnia/nie spełnia*

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma

Promieniowanie jonizujące

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Reakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski

Dozymetria promieniowania jonizującego

I ,11-1, 1, C, , 1, C

Promieniowanie jonizujące

dr Natalia Targosz-Ślęczka Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno-Fizyczny Wpływ promieniowania jonizującego na materię ożywioną

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski

Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe. dr Marcin Lipowczan

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)

PODSTAWY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ.

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA

Szczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej

II. Promieniowanie jonizujące

1. Co to jest promieniowanie jonizujące 2. Źródła promieniowania jonizującego 3. Najczęściej spotykane rodzaje promieniowania jonizującego 4.

Pracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ.

POMIARY SKAśEŃ PROMIENIOTWÓRCZYCH

3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona

Dawki indywidualne. środowiskowe zmierzone w zakładach. adach przemysłowych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ PAN w Krakowie w latach 2006.

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Rozpady promieniotwórcze

Dawki otrzymywane od promieniowania jonizującego w placówkach medycznych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ PAN

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE FALE ELEKTROMAGNETYCZNE

Licznik Geigera - Mülera

ODKRYCIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI PROMIENIOWANIE JĄDROWE I JEGO WŁAŚCIWOŚCI

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Promieniowanie jonizujące Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika pochłaniania promieniowania dla różnych materiałów.

Promieniowanie w naszych domach. I. Skwira-Chalot

Osłabienie Promieniowania Gamma

Co nowego w dozymetrii? Detektory śladowe

J8 - Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Dozymetria i ochrona przed promieniowaniem jonizującym: aspekty fizyczne, techniczne, prawne i społeczne. mgr inż. Filip A. Sala

Znak sprawy: Przetarg 5/ochrona radiologiczna 2019 /2018

CEL 4. Natalia Golnik

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Oddziaływanie cząstek z materią

MATERIAŁ SZKOLENIOWY SZKOLENIE WSTĘPNE PRACOWNIKA ZATRUDNIONEGO W NARAŻENIU NA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE. Ochrona Radiologiczna - szkolenie wstępne 1

2. Porównać obliczoną i zmierzoną wartość mocy dawki pochłoniętej w odległości 1m, np. wyznaczyć względną róŝnice między tymi wielkościami (w proc.

Paulina Majczak-Ziarno, Paulina Janowska, Maciej Budzanowski, Renata Kopeć, Izabela Milcewicz- Mika, Tomasz Nowak

Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych Monitoring ośrodka i rozwój dozymetrii

Program szkolenia dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień Inspektora Ochrony Radiologicznej

Wszechświat czastek elementarnych

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy

Wymagany zakres szkolenia dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień

Osłabienie promieniowania gamma

WYZNACZANIE PROMIENIOWANIA RADONU Instrukcja dla uczniów szkół ponadpodstawowych

W2. Struktura jądra atomowego

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Podstawowe własności jąder atomowych

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Badanie absorpcji promieniowania γ

Licznik scyntylacyjny

Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania γ

Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych z Biofizyki dla studentów I roku Kierunku Lekarsko-Dentystycznego w Zabrzu w roku akademickim 2017/18

CHARAKTERYSTYKA LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA I BADANIE STATYSTYCZNEGO CHARAKTERU ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO

Badanie licznika Geigera- Mullera

WYZNACZANIE ZAWARTOŚCI POTASU

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: JFM s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Wyższy Urząd Górniczy. Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych

Przyrządy dozymetryczne

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI Z WYKORZYSTANIEM FILMU OSWOIĆ PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ.

Zadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α

Wyznaczanie energii promieniowania γ pochodzącego ze. źródła Co metodą absorpcji

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego

r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Wyk³ady z Fizyki. J¹dra. Zbigniew Osiak

Ćwiczenie 3. POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU Rozpad α

Detektory scyntylacyjne

Promieniotwórczość naturalna. Jądro atomu i jego budowa.

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Promieniowanie jonizujące

Parametry przyrządów dozymetrycznych stosowanych w ochronie radiologicznej

Transkrypt:

Detekcja promieniowania jonizującego Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii w Szczecinie

Człowiek oraz wszystkie żyjące na Ziemi organizmy są stale narażone na wpływ promieniowania jonizującego. Na skutek oddziaływania promieniowania na tkankę żywą, zachodzą w niej pewne zmiany. Zależą one od rodzaju promieniowania, jego natężenia i energii, a także rodzajów tkanki, położenia źródła promieniowania i czasu ekspozycji. Promieniowanie jonizujące oddziałując z tkanką żywą powoduje jonizację atomów i zmianę przebiegu biologicznych i chemicznych procesów w komórce.

Wilhelm Konrad Röntgen (1895) Henri Becquerel ( 1896 ) Maria Skłodowska - Curie

Co to jest promieniowanie?

- Fala elektromagnetyczna - Strumień cząstek

Co to jest promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące - rodzaj promieniowania, który może doprowadzić do wybicia elektronu bądź cząsteczki z materii i spowodować jej zjonizowanie.

DYREKTYWA RADY 2013/59/EURATOM z dnia 5 grudnia 2013 r. Rozdz. 2 pkt 46 promieniowanie jonizujące oznacza energię przekazywaną w formie cząstek lub fal elektromagnetycznych o długości 100 nanometrów lub mniejszej (częstotliwość 3 10 15 Hz lub większa), będącą w stanie pośrednio lub bezpośrednio wytworzyć jony;

Jakie wyróżniamy rodzaje promieniowania jonizującego: - promieniowanie alfa - cząstki alfa są wytwarzane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych, jak uran i rad. - promieniowanie beta podczas przemiany jądrowej - promieniowanie gamma - promieniowanie rentgenowskie - promieniowanie neutronowe

Promieniowanie alfa (α) jest to promieniowanie powstałe w wyniku emisji jader atomu helu. Ogólny schemat tzw. rozpadu alfa wygląda następująco: gdzie A - liczba masowa, Z - liczba atomowa. X - pierwiastek rozpadający się na drodze rozpadu alfa, Y - produkt rozpadu. Przykładem może być następujący rozpad:

Promieniowanie beta ( β ) jest to promieniowanie powstałe w wyniku emisji elektronów lub pozytonów czyli elektronów z ładunkiem dodatnim. Dlatego też rozróżniamy dwa rodzaje rozpadu beta: beta minus (β ) polegający na zamianie neutronu w proton z jednoczesna emisja elektronu oraz antyneutrina elektronowego: beta plus (β +) polegający na zamianie protonu w neutron z jednoczesna emisją pozytonu oraz neutrina elektronowego:

Promieniowanie neutronowe to rozpędzone swobodne neutrony.

Rodzaje źródeł Źródła zamknięte Źródła otwarte

OCHRONA RADIOLOGICZNA Ochrona radiologiczna definiowana jest jako zespół przedsięwzięć organizacyjnych oraz rozwiązań technicznych, mający na celu zminimalizowanie zagrożeń związanych z oddziaływaniem promieniowania jonizującego na organizm człowieka.

1.Podstawowe zasady ochrony radiologicznej Zasada nr 1 - Im dalej od źródła promieniowania tym bezpieczniej

Zasada nr 2 - Im krótszy czas przebywania w pobliżu źródła, tym mniejsza dawka

Zasada nr 3 Zastosowana osłona osłabia promieniowanie

DOZYMETRIA Dozymetria jest działem fizyki technicznej obejmującym zagadnienia: pomiarów i obliczeń dawek oraz innych parametrów promieniowania jonizującego, które mają wpływ na skutki oddziaływania promieniowania z materią, a w szczególności z ciałem człowieka. Kluczowym zagadnieniem dozymetrii jest odpowiedni wybór mierzonych wielkości i metod pomiarowych

Klasyfikacja przyrządów dozymetrycznych Rozróżnia się trzy podstawowe grupy przyrządów dozymetrycznych: - do pomiarów dawki - do pomiarów mocy dawki, - do pomiarów skażeń promieniotwórczych.

Jak są skalowane mierniki Jednostką dawki w układzie SI jest 1 Siwert (Sv): 1Sv = 1Gy Q Jednostką mocy dawki w układzie SI jest 1 Siwert / godz. lub jednostkach pochodnych

Klasyfikacja przyrządów dozymetrycznych Wskaźniki Mierniki

Ze względu na sposób dokonywania pomiaru i odczyt uzyskanych wartości w detektorach, stosowanych w dozymetrii, wyróżnić można : detektory aktywne (np. komory jonizacyjne, detektory półprzewodnikowe), które dostarczają na bieżąco informacji o aktywności promieniowania (tzn. informacji w czasie rzeczywistym) detektory pasywne, tzn. detektory nie pozwalające śledzić na bieżąco zmiany aktywności (np. filmy, dawkomierze chemiczne), w których ekspozycję odczytuje się dopiero po jej zakończeniu.

Liczniki gazowe Komory jonizacyjne Liczniki G-M, liczniki proporcjonalne, Liczniki półprzewodnikowe Liczniki luminescencyjne Dozymetry termoluminescencyjne, fotoluminescencyjne Błony fotograficzne

Charakterystyka idealnego detektora gazowego..

Do detektorów wypełnionych gazem należą miedzy innymi: - licznik Geigera-Mullera, - licznik proporcjonalny - komora jonizacyjna.

Licznik G-M Ze względu na brak informacji o energii rejestrowanych cząstek, a także swoją prostotę i taniość, liczniki GM stosuje się tylko w prostych układach detekcyjnych, z zastosowaniem do rejestracji promieniowania alfa i beta (tzw. liczniki okienkowe) lub beta i gamma (liczniki cienkościenne) lub tylko gamma (liczniki GM grubościenne)

Komora jonizacyjna sygnał wyjściowy proporcjonalny do energii cząstki (identyfikacja energii oraz rodzaju cząstki) detekcja silnego promieniowania >10keV okienko dla cząstek alfa oraz beta wykorzystywanym ośrodkiem jest powietrze skonstruowana z równoległych płyt bądź z cylindra i umieszczonej wewnątrz elektrody możliwość detekcji neutronów

Aparatura kontrolno - pomiarowa

Układ z komora jonizacyjną..

Licznika G-M

Liczniki scyntylacyjne Licznik scyntylacyjny ze względu na budowę można podzielić na trzy części. Pierwsza z nich jest scyntylator, w którym padające promieniowanie jonizujące powoduje przejście elektronów do stanu wyższego, a następnie przy przejściu elektronów do stanu niższego następuje emisja fotonu z pasma światła widzialnego. Następnie foton ten trafia na fotokatodę w fotopowielaczu.

wzbudzenie i emisja kwantów promieniowania

Schemat fotopowielacza

Detektory półprzewodnikowe.

Detektory półprzewodnikowe Liczniki półprzewodnikowe w swoim działaniu przypominają komory jonizacyjne. Różnica polega na tym, że nie powstają w nich pary elektron-jon, lecz pary elektrondziura.

Detektory termoluminescencyjne i fotoluminescencyjne Zasada działania detektorów termoluminescencyjnych i fotoluminescencyjnych opiera się na tym samym zjawisku fizycznym - luminescencji. Zjawisko to polega na absorpcji energii promieniowania jonizującego przez materię oraz jej późniejszej emisji w postaci kwantów światła.

Detektory termoluminescencyjne -emisja światła przy podgrzaniu detektora po ekspozycji na promieniowanie; -detektory TLD- siarczan wapnia, fluorek wapnia, fluorek litu aktywowany magnezem lub tytanem;

Wykorzystanie detektorów promieniowania: Wykrywanie i pomiar skażeń powierzchniowych izotopami alfa (po dołączeniu sondy), beta, gamma (otwarte źródła); Kontrola szczelności izotopowych czujek P.Poż., wykrywanie źródeł radioaktywnych w środkach transportu i na przejściach granicznych; Kontrola terenu po pożarach i katastrofach transportowych, kontrola środowiska po awariach jądrowych, kontrola środowiska w górnictwie, kontrola osłon przed promieniowaniem X i gamma w medycynie i przemyśle;

Zasady posługiwania się przyrządami. Szczegółowe zasady użytkowania przyrządów podane są zazwyczaj w instrukcjach obsługi. Jednakże istnieje kilka ogólnych wskazówek, które mogą być pomocne przy wykonywaniu pomiarów dozymetrycznych. Przystępując do pomiarów powinniśmy:

- wybrać odpowiedni przyrząd lub sondę w zależności od rodzaju i energii mierzonego promieniowania. - sprawdzić poprawność działania przyrządu za pomocą wbudowanych lub zewnętrznych źródeł promieniowania. - sprawdzić stan baterii zasilających. - przekonać się czy przyrząd był w obowiązującym okresie poddany wzorcowaniu (kalibracji).

- przy używaniu sond przyłączanych do radiometrów należy unikać przekroczenia napięć zasilających przewidzianych dla sondy, ze względu na możliwość uszkodzenia jej. - pamiętać, że okienka mikowe liczników okienkowych G-M i folie światłoszczelne sond scyntylacyjnych dla promieniowania są bardzo wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne i nie należy ich dotykać.

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 23 grudnia 2002 r. (Dz. U. Nr 239, poz. 2032), w sprawie wymagań dotyczących sprzętu dozymetrycznego, określa terminy wzorcowania przyrządów dozymetrycznych. Wzorcowanie sprzętu dozymetrycznego przeprowadza się nie rzadziej niż: 1. w przypadku sprzętu dozymetrycznego nie posiadającego kontrolnego źródła promieniotwórczego - raz na 12 miesięcy; 2. w przypadku sprzętu dozymetrycznego posiadającego kontrolne źródło promieniotwórcze - raz na 24 miesiące. Wzorcowanie winno być przeprowadzone w uprawnionym laboratorium, np. w IEA w Świerku, CLOR lub Instytucie Onkologii.

Dozymetryczne przyrządy pomiarowe przedstawiają wartość jedynie wtedy, gdy 1. są umiejętnie użytkowane, 2. dobrane odpowiednio do potrzeb, 3. właściwie konserwowane, 4. systematycznie wzorcowane Nawet najlepsze przyrządy nie spełnią swej roli, jeśli użytkujący je nie będą dobrze znali zasad ich działania i właściwych warunków eksploatacji. Również ważna jest umiejętność interpretacji wskazań.

Miernik mocy równoważnika dawki dla neutronów z polietylenową otoczką termalizujacą o średnicy 20 cm.

Dozymetry indywidualne: przykłady dozymetrycznych kasetek termoluminescencyjnych (A,B,C) i kaset z filmami (D,E)

RKP-100 EKO-P

Dziękuję za uwagę