Como medir a radiação ionizante?

Radiação

O que é – De onde vem – Aplicação – Propagação – Medição – Proteção

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As radiações ionizantes por si só não podem ser medida diretamente, a detecção é realizada pelo resultado produzido da interação da radiação com um meio sensível (detector). Em um sistema detector os detectores de radiação são os elementos ou dispositivos sensíveis a radiação ionizante utilizados para determinar a quantidade de radiação presente em um determinado meio de interesse.

Fonte: UFST/Escola Paulista de Medicina (Kellen Ariana Curci Daros)

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A Radiação Ionizante pode ser detectada por: um contador Geiger-Muller, por uma película fotográfica ou por uma câmera de ionização.

A forma mais comum de monitoramento ambiental para a radiação gama envolve a colocação de dispositivos de monitoramento de radiação em vários locais ao redor do local está sendo monitorado. Por exemplo, cada usina nuclear é continuamente monitorado por um bando de dosímetros que são colocados em diferentes distâncias e em diferentes lados da planta. Estes dosímetros dose de radiação medida a partir da planta ou qualquer radioactividade que é liberado pela planta. Na maioria dos casos, é difícil diferenciar entre a radiação de fundo natural e as provenientes da planta, porque as emissões das usinas de energia são tão baixas.

Em geral, os níveis de radiação em torno destes tipos de instalações são tão baixos que não faz sentido para medi-los com um dispositivo de monitoramento “em tempo real”, em vez disso são utilizados dosímetros tais como crachás, filme ou TLDs (dosímetros termoluminescentes) portáteis. Muitas pessoas cometem o erro de tentar usar um contador Geiger, que nem sempre é adequada. Devido ao seu design, um contador Geiger deve ser cuidadosamente calibrado para uso para medir níveis de radiação com precisão, e isto não é feito normalmente.

Fonte: Health Physics Society

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Tipos de Monitorização:

Monitorização Pessoal:

Procura estimar a dose recebida pelo trabalhador durante as suas atividades envolvendo radiação ionizante. As doses equivalentes são determinadas pela utilização de um ou vários dosímetros que devem ser usados na posição que forneça uma medida representativa da exposição nas partes do corpo expostos à radiação.

No caso do trabalhador usar diferentes tipos de radiação então diferentes tipos de dosímetros devem ser utilizados: Monitorização da radiação externa; Monitorização da contaminação interna; Monitorização de área.

Tem por objetivo a avaliação das condições de trabalho e verificar se há presença radioativa. Os resultados das medidas efetuadas com os monitores da área devem ser comparados com os limites primários ou derivados, a fim de se tomar ações para garantir a proteção necessária.

Características desejáveis para os dosímetros:

A resposta do dosímetro deve ser linear com a dose absorvida; O aparelho deve ser de alta sensibilidade, por forma a medir doses baixas; Deve apresentar amplo intervalo de resposta; A resposta deve ser independente da velocidade da dose; Deve possuir estabilidade da resposta ao longo do tempo; De uma forma geral podemos classificar os dosímetros em: de leitura direta e de leitura indireta, os primeiros fornecem ao utilizador a dose ou velocidade da dose em qual quer instante, os segundos necessitam de um procedimento para a sua leitura

Fonte: www.fiocruz.br

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Detectores de Radiação

Existem três tipos básicos de detectores: Detectores de estado gasoso; Cintiladores sólidos (NaI) e semicondutores (germânio)

A operação desses detectores envolve:

  • Conversão da energia do fóton para elétrons por: efeito fotoelétrico; espalhamento Compton e produção de par.
  • Pela interação dos elétrons produção de: Pares elétron-íon (estado gasoso); pares elétron-vacância (semicondutores) e estados moleculares excitados (cintiladores).
  • Reunião e medição da carga gerada e da luz emitida na desexcitação das moléculas.

Contador proporcional:

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Em um contador proporcional são necessários 30 eV para produzir um par elétron-vacância.

Cintilador Sólido:


Em um cintilador de NaI são necessários 100 eV para produzir um fóton de luz.

Detector à Semicondutor

O poder de resolução de um detector de germânio é bem maior, em um detector de germânio apenas 3 eV produzem um par elétron-vacância.

No esquema abaixo, encontram-se representados os principais efeitos físicos e químicos da radiação ionizante, atualmente utilizados como propriedade iterativa para detecção de radiação ionizante, bem como os meios utilizados na detecção e características estruturais de cada tipo de detector.

Dosímetros são instrumentos que medem a dose radiação num certo período a que uma pessoa é exposta. O espectro de radiação gama natural é conhecido por ter um pico em torno de 70 keV. Um dosímetro a ser utilizado para medições de radiação natural do ambiente deve, portanto, independente de resposta energético, pelo menos acima de 50 keV. As características ideais para o bom desempenho de um dosímetro integrador são: a respostada leitura dosimétrica deve ser independente da energia da radiação incidente; a sensibilidade do dosímetro deve operar nointervalo de 2,5 C/kg (10mR) a 129kC/kg (500R);medir toda a radiação recebida e possuir pequenas dimensões, leve e fácil manipulação.

O dosímetro é um dos equipamentos de proteção radiológica fundamentais. Com o uso imprescindível do dosímetro conseguimos diagnosticar se o profissional da área de radiologia foi exposto a radiação ionizante e também o quanto ele foi exposto. O dosímetro mais confiável é o termoluminescente, entretanto o dosímetro com filme radiográfico também é muito usado e eficaz na dosagem de radiação ionizante recebida pelo seu usuário.

Unidades Dosimétricas

Para correlacionar as diversas radiações com os efeitos biológicos foram estabelecidas, entre outras, as seguintes grandezas: EXPOSIÇÃO, DOSE ABSORVIDA, e DOSE EQUIVALENTE. Cada uma destas grandezas físicas possui uma unidade em que a mesma é expressa ( assim como por exemplo distância pode ser expresso em metros, corrente elétrica em ampères, etc. ).

A Exposição possui uma unidade antiga chamada Roentgen ( R ) que corresponde à quantidade de cargas elétricas liberadas em uma massa de ar devido à radiação incidente, onde 1 R = 0,258 C/kg. ( C/kg = Coulomb por quilo; Coulomb é a unidade de carga elétrica ).

A Dose Absorvida ( Grey ) é uma medida da energia da radiação absorvida por uma determinada massade matéria. A unidade de Dose Absorvida é Joule por quilograma ou de forma mais usual J/kg, sendo 1 Gy =100 J/kg ou 100 RAD = 1 Grey (Gy).

A Dose Equivalente ( Sievert ), ou simplesmente DOSE nos Laudos de Dose Mensais, leva em conta o efeito biológico em tecidos vivos, produzido pela radiação absorvida. Desta forma a Dose Equivalente é obtida da Dose Absorvida multiplicada por fatores ponderantes apropriados. A unidade da Dose Equivalente ou DOSE é o Sievert (Sv) ou seu sub-múltiplo o milisievert (mSv). A unidade antiga desta grandeza é o REM que se relaciona com o Sv da seguinte forma: 1 Sv = 100 REM.

Sievert

Nos Laudos Mensais de Dose a unidade usada é o Sievert, que é uma Unidade Dosimétrica deDose Equivalente , o milisievert (mSv) é um milésimo de Sievert e corresponde a 100 mREM (unidade antiga).

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Ao lado um detector manual de radiação (Gama Scout) projetado para medir radiações alfa, beta, gama e raio X. Utiliza um detector Geiger- Muller de halogênio e uma janela de mica. Trabalha na faixa de 0.01 μSv/h a 50.00 μSv/h.

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Ao ladoo Lab Impex AIDME Accident or Incident Deployable. São normalmente utilizados em situações de emergência ou acidente, para avaliar a disseminação da contaminação na sequência de um lançamento, e para transmitir esta informação para um sistema de computador central.

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Ao lado um dosímetro digital de bolso (Nucleonix)

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Ao lado um monitor de radiação gama de área (Nucleonix)

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Ao lado um monitor de radiação para instalação em linha (Nucleonix).

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Ao lado o Monitor tipo Portal Corapi, para detectar a presença de material radioativo em todo o corpo.

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Em junho

Aplicações com Sistemas de Analisadores Industriais; Sistemas de Amostragem e Condicionamento de Amostras; Serviços Associados à Operação do Analisador Industrial; Analisadores Contínuos para Águas; Analisadores Contínuos para Gases; Analisadores para Hidrocarbonetos.

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Por: Sergio Trindade

www.ianalitica.wordpress.com