AZ ORSZÁGOS SZEMÉLYI DOZIMETRIAI SZOLGÁLAT TLDRENDSZERÉNEK METROLÓGIAI TAPASZTALATAI Machula Gábor Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatal 1124 Budapest, Németvölgyi út 37-39.
1 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Az MKEH szerepe az OSzDSz TLD rendszerének működtetésében A Metrológiai Hatóság egyik alapvető feladata Magyarország területén a joghatással járó méréseket biztosító mérőeszközök hitelesítése. A Metrológiai Hatóság másik alapvető feladata a Nemzeti Etalon fenntartása, a visszavezetettség biztosítása. A sugárvédelmi és orvosi alkalmazású dózismérők kötelező hitelesítésű mérőeszközök. Igy az Országos Személyi Dozimetriai Szolgálat TL dózismérői is.
2 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
MIÉRT KÖTELEZŐ HITELESÍTÉSŰ MÉRŐESZKÖZ? 6. § (1) Joghatással jár a mérés, ha annak eredménye az állampolgárok és/vagy jogi személyek jogát vagy jogi érdekeit érinti, különösen, ha a mérési eredményt mennyiség és/vagy minőség tanúsítására - a szolgáltatás és ellenszolgáltatás mértékének megállapítására - vagy hatósági ellenőrzésre és bizonyításra használják fel; továbbá az élet- és egészségvédelem, a környezetvédelem és a vagyonvédelem területén. (2) Joghatással járó mérést a mérési feladat elvégzésére alkalmas hiteles mérőeszközzel vagy használati etalonnal ellenőrzött mérőeszközzel kell végezni. (3) Hiteles az a mérőeszköz a) amelyet a mérésügyi szerv hitelesített, b) amelynek külföldi hitelesítését a mérésügyi szerv első belföldi hitelesítésként elismerte. 3 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 – 15., Hajdúszoboszló
A TLD mérőrendszer metrológiai jellemzői Az alábbi mérőeszköz megnevezése: típusjele:
termolumineszcens dózismérő rendszer Panasonic UD794D besugárzó egység Panasonic UD7900M TLD kiolvasó egység Panasonic UD-802AT típusú (egésztest) TL dózismérők Panasonic UD-807ATN (lokális, gyűrű) TL dózismérők
főbb metrológiai jellemzői: mért mennyiség: személyi dózisegyenérték, Hp(10), Hp(0,07) méréstartomány: 100 mSv – 3 Sv (UD-802AT) 100 mSv – 1 Sv (UD-807ATN) energiatartomány: a fotonsugárzás 16 keV – 1,25 MeV tartománya Hp(10) személyi dózisegyenértékre (UD-802AT) a fotonsugárzás 16 keV – 1,25 MeV tartománya Hp(0,07) személyi dózisegyenértékre (UD-807ATN) elektronsugárzásra (bétasugárzásra) Hp(0,07) személyi dózisegyenértékre (UD-802AT és UD-807ATN) előállítója: Panasonic Communications Co., Ltd, Panasonic Industrial Europe GmbH (UK) Willoughby Road, Bracknell, Berks, RG 12 8FP UNITED KINGDOM
4 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
A referencia feltételek megállapítása - Passzív személyi dóismérők (TLD-k) referencia sugárminősége Cs-137 radionuklid ISO 4037 szabvány szerinti 662-keV-os fotonsugárzása - A HE 60-2012 (IEC 62387-1, ISO 4037-3) előírásainak megfelelően 30 cm x 30 cm x 15 cm oldalélű vízfantomon - Lokális (gyűrű) TL dózismérők az ISO 4037-3 és ISO - 62387-1 szabványoknak megfelelően 19 mm átmérőjű, 300 mm hosszúságú PMMA fantomon besugarazva
A referencia feltételek és értékek összhangban vannak a Nemzetközi Súly és Mértékügyi Bizottság (CIPM) Kölcsönös Elismerési Megegyezése (MRA) C függeléke által tartalmazott kalibrálási és mérési képességekkel (CMCs). Az MRA minden aláíró intézete elismeri egymás kalibrálási és mérési bizonyítványait a C függelék szerinti mennyiségfajtákra, azok értéktartományaival és mérési bizonytalanságaival. XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 23 - 25., Hajdúszoboszló
5
Az időszakos hitelesítés helye : – MKEH Metrológiai Hatóság Dozimetriai Laboratórium
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
6 2014. májuss 13 - 15., Hajdúszoboszló
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
7
Hogyan történik a hitelesítés – 1 ? Több száz vagy több ezer TLD esetén lehetőség van mintavételezési eljáráson alapuló hitelesítésre is. „A hitelesítés lehet darabonkénti és mintavételes eljáráson alapuló. A mintavételes eljáráson alapuló csak érvényes hitelesítéssel rendelkező mérőeszközön végezhető” (309/2005. (XII. 25.) Korm. rendelet). Mintavételes hitelesítés már lejárt hitelesítésű mérőeszközön nem végezhető el. Ekkor az alkalmazott eljárás: a klasszikus kétlépcsős mintavételi eljárás. A vizsgálat a matematikai statisztika elvein alapszik, így bizonyos meghatározott kockázatot jelent. Ugyanakkor a próbavételes vizsgálat egyenértékű kell, hogy legyen a mindendarabos TLD vizsgálattal a hitelesítés megítélése szempontjából. A vizsgálatot véletlenszerűen kiválasztott mintákon kell elvégezni, és pozitív minősítés esetében a teljes tételt hitelesnek kell tekinteni. A hitelesítésre bemutatott azonos szériában legyártott (zárt gyártási sorszámozású) TLD-k halmazából N = 100 ÷ 500 vagy N = 501 ÷ 1000 darabszámú tételeket kell kialakítani. A 100 ÷ 500 darabszámú tételekből n = 30 db, az 501 ÷ 1000 darabszámú tételekből n = 40 db minta TLD-t véletlen-szám generálással kell kijelölni a vizsgálatra. A kétlépcsős mintavételezési eljárás első és második minta darabszáma azonos. Az első és második mintamennyiséget egy időben, a mintavételes vizsgálatok megkezdése előtt kell kiválasztani.
8 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Hogyan történik a hitelesítés – 2 ? A kiértékelés szerint a vizsgálat sikeres, ha a mintában nem találtak hibás TLD-t (C1 = 0). Ekkor a második mintavételre nincs szükség. A vizsgálat véglegesen sikertelen, ha a mintában 2 vagy több hibás TLD-t találtak. Ekkor második mintavételre nincs szükség. Ha a hibás TLD-k száma 1, szükség van a második mintavételre. Ha a második körben N = 100 ÷ 500 esetén nincs hibás TLD, a vizsgálat sikeres. Ellenkező esetben sikertelen. Ha N = 501 ÷ 1000 (n = 40) esetén a második körben legfeljebb 1 a hibás TLD-k száma, a vizsgálat sikeres, különben nem. A Vhr. 9. § (8) szerint „Mintavételes hitelesítésnél a tanúsító jel alkalmazása mellőzhető.”
9 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Hitelesítés feltétele: Vízfantomon referenciairányból besugarazott passzív személyi dózismérő, dózisegyenérték mérésekor -9%, illetve +11%-nál jobban nem térhet el a referencia értéktől. A mérések szórása 15 % (100 mSv –ig), (16-H*/0,1 mSv) % (0,1 mSv ≤ H* < 1,1 mSv) és 1,1 mSv-től 5 % lehet ( IEC 62387-1 11.2.). Ugyanakkor a mérések kiértékelésekor figyelembe kell venni a helyes érték megadásának a bizonytalanságát is: ez az MKEH referencia terében Co-60, illetve Cs-137 sugárminőségeken személyi dózisegyenértékre 5 % (k=2) esetén (mérési képességet lásd: http://kcdb.bipm.org/appendixC/RI/HU/RI_HU.pdf). Ezt figyelembe véve, a linearitásra vonatkozó megfelelési tartomány a mért érték/ helyes érték hányadosára 0,87 és 1,15 között lehet (lásd IEC 62387-1 Annex A).
A hitelesítést egy adott személyi dózisegyenértéken végezzük el. XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
10 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
KÉRDÉSEK:
- Mit tehetünk, hogy sikeres legyen a hitelesítés? - Biztos, hogy a teljes méréstartományban helyes értékeket kapunk?
- A laboratóriumi feltételek között kapott eredmény és a valós sugárzási terekben lévő eredmény milyen kapcsolatban van egymással? A VÁLASZ: Nem elegendő a rendszeres, törvényben előírt hitelesítés, kalibrációra is szükség van!
11 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Megvalósítás: „A hitelesítési követelményeknek történő folyamatos megfelelés biztosítása érdekében a kiolvasó és besugárzó egység hiteles térre történő rendszeres visszavezetettségét, rendszeres, 2 hónapnál nem ritkábban történő, referencia értékek megadásával biztosítani kell, a linearitási függvény felvételével. A visszavezetettséget a MKEH által fenntartott nemzeti etalonra biztosítani kell.” TH-8656/3/2013 jegyzőkönyv Megjegyzés: a hitelesítés másik feltétele, „ha a dózismérő 30 mSv dózisegyenértéknél nagyobb dózist kapott, a dózismérő hiteles mérésre ismételten nem használható.”
Ellenőrzés: Rendszeres ellenőrzés ú.n. „Performance teszt” elvégzésével. A teszt alkalmas arra is, hogy a valós sugárzási teret modellezze.
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
12 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
13
A „Performance teszt” - A személyi dózisegyenérték mérésére alkalmas passzív személyi dózismérők (filmek, TLD-k) eltérő nagyságú dózissal kerülnek besugarazásra, különböző energiákon és irányokból. - Egy adott dózismérő többféle irányból és energián kerülhet besugarazásra. - A kiértékelést végző előzetes információval nem rendelkezik
-Az OSSKI OSzDSz részére sok éve végezzük a nemzeti etalonra visszavezetetten a teszt elvégzését. (Jártassági vizsgálat)
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
14 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
2.0
2.0
1.8
1.8
1.6
1.6
OSSKI átlag/referemcia érték
OSSKI/referencia érték
A teszt 2001-2012 közötti eredményeiről - Film
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4
1.4
3
1.2
9 11 10
1.0 0.8
14 8
0.6
7
5
16
4 6
1
12
17
13 2
0.4 0.2
0.2
0.0
0.0 0.1
1
10
100
0.1
1
10
2003
2004 2.0
1.8
1.8
1.6
1.6
OSSKI átlag/referemcia érték
2.0
1.4 3
1.2
9
15
11
1.0
5
16
4
10
0.8
14
7
8
0.6
100
személyi dóziegyenérték [mSv ]
szem élyi dózisegyenérték [m Sv]
OSSKI átlag/referemcia érték
15
6
1
12
17
13 2
0.4
1.4 1.2
6
15
13
1.0
12
10 9
0.8
19
0.6
5 2 4 1
14 16
8
3
17
18
7
11
0.4 0.2
0.2
0.0
0.0 0.1
1
10
100
személyi dóziegyenérték [mSv]
2006 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
0.1
1
10
100
személyi dóziegyenérték [mSv]
2009
15 2014. májuss 14 - 15., Hajdúszoboszló
A teszt 2013-2014 közötti eredményeiről - TLD 2.0 1.8
mért 6 referencia érték
1.6 1.4 1.2
7
1.0
9
1
10
11
3 8
6
0.8
4 12
2
5
14 15
13
17
18 16
0.6 0.4 0.2 0.0 0.1
1
10
100
személyi dóziegyenérték [mSv]
2.0
OSSKI átlag/referemcia érték
1.8 1.6 1.4
5
1.2
11
1.0
6
3 12
0.8
8
9
1 2 4
16
13
7 10
14
15
17
18
0.6 0.4 0.2 0.0 0.1
1
10
100
személyi dóziegyenérték [mSv ]
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
16 2014. májuss 14 - 15., Hajdúszoboszló
Tapasztalt legnagyobb eltérések
referencia értéktól legnagyobb eltérés (%)
60
40
20
0
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
-20
-40
-60
Vizsgálat éve
17 XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
2014. május 13-15., Hajdúszoboszló
A teszt 2001-2014 közötti eredményeiről 2001 2003 2004 2005 2006
2008 2009 2011 2012 2013 2014
Max.
+53 %
N-40, 60°
Min.
-44 %
N-100, 60°
Max.
+35 %
N-100 és Cs-137, 60°, 0,3 mSv
Min.
-42 %
N-100 és N-300, 60°, 0,6 mSv
Max.
+10 %
N-100 és Cs-137, 0°és 60°
Min.
- 50 %
N-40 és Cs-137, 0°és 60°
Max.
+20 %
N-100, 0°
Min.
-22%
N-100 és Cs-137, 60°
Max.
+45 %
N-60, 30°
Min.
-43 %
N-100, 30° (de volt ami jó! n=3)
Max.
+34 %
N-60, 30°
Min.
-28 %
N-60 és N-100, 30°
Max.
+26 %
N-60 és N-300, 30°
Min.
-28 %
N-40, 30°
Max.
+17 %
N-100 és Cs-137, 30°
Min.
- 35 %
N-60 és N-300, 0°
Max.
+25 %
N-40, maradék film
Min.
-45 %
Cs-137, 0,2mSv, maradék film!
Max.
+22 %
N-300, 0°
Min.
-15 %
N-60 és N-100, 0°
Max.
+30 %
N-60 és Cs-137
Min.
-17 %
Co-60, 0° (4mSv!)
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
18 2014. május 14 - 15., Hajdúszoboszló
TAPASZTALATOK, MEGÁLLAPÍTÁSOK 1. A műszer használatakor, a műszaki dokumentációban megadott módon, a gyártó előírásának megfelelően, a Kreader tényező definiálását naponta el kell végezni. 2. A hitelesítési követelményeknek történő folyamatos megfelelés biztosítása érdekében a kiolvasó és besugárzó egység hiteles térre történő rendszeres visszavezetettségét, rendszeres, 2 hónapnál nem ritkábban történő, referencia értékek megadásával biztosítani kell, a linearitási függvény felvételével. A visszavezetettséget a MKEH által fenntartott nemzeti etalonra biztosítani kell.
3. Ha a TL dózismérő 30 mSv dózisegyenértéknél nagyobb dózist kapott, a dózismérő hiteles mérésre ismételten nem használható.
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
19 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
TAPASZTALATOK, MEGÁLLAPÍTÁSOK 4. Az előző pontok betartása esetén, a vizsgálatok tapasztalatait összegezve, a kevert sugárzási térben végzett mérések („Performance teszt”) alapján kijelenthető, hogy a korábbi film dózismérőknél a TLD rendszer pontosabb mérést lehetővé. Ehhez további mérések, a rendszer „finom hangolása” és sok-sok tapasztalat megszerzése szükséges.
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
20 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Szeretném megköszönni a hitelesítés és egyéb vizsgálatok során kialakult kiváló munkakapcsolatot
az Országos „Fréderic Joliot-Curie” Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézetben dolgozó kollegáknak
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
XXXIX. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
21 2014. május 13 - 15., Hajdúszoboszló
Túltelítési effektus - A TL dózismérők egyik legfontosabb vizsgálata a besugárzott dózismérők maradék dózisa. -Maximum 10 Sv dózisegyenértékig kell vizsgálni a kifűthetőséget TAPASZTALAT: - 10 mSv dózisegyenértékig 0,010 mSv-nél kisebb maradékdózis - 30 mSv-nél 0,015 mSv alatt - 100 mSv-től (0,03-0,05) mSv harmadik kifűtés után is Ha a TL dózismérő 30 mSv dózisegyenértéknél nagyobb dózist kapott, a dózismérő hiteles mérésre ismételten nem használható!
XXXVIII. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam
22 2013. április 23-25., Hajdúszoboszló