TL ÉS RPL SZILÁRDTEST DOZIMÉTEREK ÉS ALKALMAZÁSUK A SUGÁRVÉDELEMBEN

TL ÉS RPL SZILÁRDTEST DOZIMÉTEREK ÉS ALKALMAZÁSUK A SUGÁRVÉDELEMBEN Ranogajec-Komor Mária Ruđer Bošković Intézet, Zágráb (IRB)

35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

1

TARTALOM

• SZILÁRDTEST DOZIMETRIA (SzTD)

• • •

 elve (TLD, RPL)  rendszerek működése  tulajdonságai, jellemzői SZEMÉLYI DOZIMETRIA ORVOSI DOZIMETRIA  Röntgendiagnostika KÖRNYEZETI DOZIMETRIA  környezeti összemérések


IRB

2

SzTD Problémák-feladatok: • Személyi dozimetria • Orvosi-klinikai dozimetria • Környezeti dozimetriai felmérések Megoldás:

Szilárdtest doziméterek

• termolumineszcencia – TL • rádiofotolumineszcencia – RPL • optikailag stimulált lumineszcencia – OSL 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

3

SzTD ELVE TLD Besugárzás:

ionizáló (UV, fény)

kristály

Detektor: Hatás:

RPL üveg

elektronbefogás

Állapot:

szín centrum

stabil

Gerjesztés:

hő

Kibocsájtás: változó λ

UV lézer fény narancsszinű fluoreszcens

Feltétel: A kibocsájtott fény mennyisége arányos a dózissal 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

4

SzTD RENDSZER • • •

TLD

Detektorok Kiértékelő (kiolvasó) készülékek Mérési folyamat

RPL


IRB

5

SzTD RENDSZER Kiértékelő (kiolvasó) készülékek • •

TOLEDO 654 Harshaw 6600

• FGD-202 , • FGD-1000


IRB

6

SzTD RENDSZER Mérési folyamat

•• •• •• •• ••

regenerálás regenerálás

Kalibráció: 226Ra, 137Cs, 60Co

csomagolás csomagolás besugárzás besugárzás

kiolvasás kiolvasás adatok adatok

matematikai matematikai feldolgozása feldolgozása

Röntgen berendezés 40-300 kV


IRB

7

SzTD RENDSZER Mérési folyamat

• • • • •

regenerálás

Mért érték (TL, RPL jelzés)

Kiértékelt dózis Hp(10)

csomagolás

besugárzás kiolvasás

adatok matematikai feldolgozása

D = K  i IOi   u IOu 

Kalibrációs tényező Korrekciós tényezők (kiolvasó, felejtés, energia, érzékenység, háttér, szállítás) Algoritmus (megfelelő dózis, több doziméter kombináció)


IRB

8

AZ SzTD RENDSZEREK TULAJDONSÁGAI

• • • • • • • • •

Érzékenység Linearitás Megismételhetőség Felejtés Energia-függés Szög-függés Doziméterek egységessége Kimutathatósági határ Fényérzékenység


IRB

9

RPL jelzés (mGy)

LINEARITÁS-RPL 150 y = 1.03x - 0.11 R2 = 1.00

100 50 0 0

50

100

150

Dózis (mGy) (Ranogajec-Komor et al., RM. 2008. Hsu et al., RPD, 2006.) 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

10

RPL rendszer jellemzői Tulajdonság Egységesség ν (

%

)

1

Megismételhetőség ν (%) Kimutathatósági h

a

t

á

TLD

RPL

1

,

,

3

3

-

3

-

,

2

,

-

4

4

-

5

7

LiF:Mg,Cu,P = 0,2 μGy

(DLDL )

CaF2:Mn = 7,0 μGy

r

3 s E

2

7

(μ

G

y

)

LiF:Mg,Ti = 61 μGy

2,2

(Miljanić et al., RPD, 2002., Ranogajec-Komor et al., Pr. 1989.) 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

11

RPL és TLD rendszerek energiafüggése - 137Cs-hoz viszonyítva TLD levegő 2.0 --- LiF

Relatív dózis

RPL

LiF:Mg,Cu,Si

1.5

2.00 1.50

LiF:Mg,Cu,P

fantom on fantom inlevegő air

1.0 0.5

1.00

10

10 100 1000 10000 Foton sugárzás energiája (keV)

1000

fantom

2.5

0.50

100

LiF:Mg,Cu,Si LiF:Mg,Cu,P Hp(10)/Ka

2.0 1.5 1.0

(Ranogajec-Komor et al., RM, 2008. Knežević, Ph.D. thesis, 2007.)

0.5 10


100 IRB

1000 12

SZEMÉLYI DOZIMETRIA A horvát személyi dozimetria adatai

2009, Nov

Akkreditált Személyek Dozimetriai intézmény rendszer EKOTEH

3174

TLD

IMI

740

Film

IRB

1593

TLD

Összes

5507 Az Állami Sugárvédelmi Hivatal adata


IRB

13

EURADOS (European Radiation Dosimetry) Tagság:

http://www.eurados-online.de/

jelenleg 54 szavazattal bíró és 180 társult tag

Működése:

különbözó témakörökben érdekelt Munkacsoportok (Working Group)

1. Dozimetriai berendezések

2. Személyi dozimetria

3. Környezeti dozimetria

4. Numerikus dozimetria

5. Repülőgép személyzet

6. Számítógépes dozimetria

7. Belső terhelés

8. Kevert terek

9. Orvosi személyzet


IRB

14

A SzD szolgáltatók adatai (példák a válaszadó laboratóriumokból) Ország

Szolgáltatók száma

Ellenőrzött személyek

Dozimetriai rendszer (foton)

B

3

6000

1F, 2TLD

BG

5

12450

1F, 5TLD

CZ

4

20420

2F, 2TLD

D

8

52900

1F, 2TLD, 3V

EST

1

1050

1TLD

F

8

242800

1 RPL, F, 2 TLD 6F,52TLD

H

2

30000

1F, 1TLD

HR

2

3700

1F, 1TLD

I

12

44170

2F, 10 TLD

PL

3

35000

2F, 3TLD

YU

2

5100

2TLD

29

104

F: F: film film (200 (443 000) 000) RPL: üveg070) (200000) TLD: (273 termoluminescens TLD: (273 070) termoluminescens V: egyéb (üveg, elektronikus, OSL) V: egyéb (üveg, (11 570) elektronikus, OSL) (11 570)

727640 30F, 69TLD, 5V


IRB

15

ORVOSI DOZIMETRIA • Röntgendiagnosztika – konvencionális radiológia – CT – intervenciós radiológia

• Terápia • Nukleáris medicina 84% 14% 2%

Természetes sugárzás Orvosi besugárzás Egyéb mesterséges sugárzás


IRB

16

ORVOSI DOZIMETRIA A beteget ért dózis meghatározása a röntgendiagnosztikában bonyolult feladat, mert

•

nagyon kis dózisok és változó, kis energiájú sugárzási tér

•

a beteget ért dózis variációja jelentős (különböző röntgenkészülék, változó személyzet, stb.)


IRB

17

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA A standard deviációt befolyásoló tényezők:

 

   

technikai feltételek (kV, mAs), a beteg sajátságai, jellegzetessége (kor, magasság, súly stb.), a sugárzás abszorciója és szórása, PA és laterális projekció, különböző RTG készülékek, a RTG diagnosztikai alkalmazottak különböző munka módszere.


IRB

18

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA

60 beteg Mérés helye: hát, belépő nyaláb

Postero-anterior (PA) tüdő röntgenfelvétel (kor: 3 év felett) 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA A gyermekbetegeken mért dózis

A,B,C: röntgentechnikus jele 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

TTI = m / h² (kg/m2) IRB

20

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA A gyermekbetegeken mért dózis összefoglalása RTG Kor TTI technikus év 10 ± 3 19,4 A

Dózis (mGy) RPL TLD DRPL/DTLD 0,19

0,15

1,26

B

10 ± 2 18,1

0,39

0,33

1,21

C

10 ± 3 16,8

0,16

0,12

1,29


IRB

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA A gyermekbetegeken mért dózis 100 beteg Mérés helye: hát, belépő nyaláb A,B,C: röntgentechnikus jele TTI = m / h² (kg/m2)


IRB

22

RÖNTGENDIAGNOSZTIKA ÖSSZEFOGLALÁS 1. A becsült rizikó értékek nem riasztóak minden sugárvédelmi eljárást alkalmazni kell 2. Műszaki és metodológiai standardizációnak a jelentősége az abszorciós dózis nagy szórása csökkenthető 3. A veszély becsléshez nagy statisztikájú dózis mérések és 4. A dozimetriai rendszer tulajdonságainak pontos ismerete szükségesek. 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

23

ORVOSI DOZIMETRIA ÖSSZEFOGLALÁS: A beteg sugárvédelmének szempontjából az RTG vizsgálat optimális feltételeinek meghatározásánál nem csak a felvétel minőségét (image quality), hanem az abszorpciós dózist is figyelembe kell venni. A cél elérhető:  gyakori dozimetriával  a személyzet folyamatos oktatásával, továbbképzésével. 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

24

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS A TÁRSADALOM FELELŐSSÉGE: a megfelelő környezetminőség biztosítása Valójában semmit sem birtokolsz, csak őrzöl egy darabig. S ha képtelen vagy tovább adni azokat, akkor azok birtokolnak téged.

Buddha 563-483 I.E. 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

25

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS FELADAT: • a környezetben lévő dózisadatok összegyűjtése, feldolgozása KÖVETELMÉNYEK:

• • •

kis mesterséges sugárzás mérése a természetes sugárzás mellett (1:10) a temészetes sugárzás változásainak követése változó és néha szélsőséges körülmények (UV napsugárzás, páratartalom, hőmérséklet)


IRB

26

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS Környezeti sugárzás külső besugárzás Talaj

Kozmikus

Dózis sebesség = 100-200 nSv/h

Dubrovnik Kárpátok


IRB

27

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS MEGOLDÁS: Szilárd test doziméterek (SzTD): TLD, RPL, OSL Ranogajec-Komor M.: Thermoluminescence Dosimetry – Application in Environmental Dosimetry.Radiat. Safety Management 2 (1), 2-16 (2003) Ranogajec-Komor, M.: Passive solid state dosimeters in environmental monitoring // New techniques for the detection of nuclear and radioactive agents / Aycick, G.A. Dordrecht, The Netherlands : Springer, 2009. 97112. 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

28

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS Pályamunka az MTA Határon Túli Magyar Tudományos Ösztöndíjprogram keretében, 2007

ZÁRT TEREK RADONKONCENTRÁCIÓJA MODELLEZÉS ALAPJÁN

Mócsy Ildikó Csige István Ranogajec-Komor Mária Budapest, 2008 35 .Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

29

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS A pályamunka indoklása: A Föld lakosságának éves effektív dózisa 84% 14% 2%

Természetes sugárzás Orvosi besugárzás Egyéb mesterséges sugárzás Jelentések: UNSEAR, 2004 Idiho University, 2008

• Több mint 50 % a Rn-tól ered


IRB

30

Protokol Helyszín 2 település, 15 helyszín Kolozsvár: 10 helyszín Szentlászló: 5 helyszín belső+külső:

30 mérési hely


IRB

31

Eredmények K=

Dref αk - αu

Dózismérő

Kalibrációs tényező, K (mGy)

TLD-700

4,878E-05

Al2O3

7,616E-07

GR-200A

6,749E-07

TLD-100H

3,025E-06

RPL

1,03*

*Az RPLdetektorok kalibrációs tényezőjét a gyártó adja meg.

• Dref – kalibrációs dózis (2 mGy) • k – a kalibrációs detektorok jelzése • u – a kontrol detektorok jelzése 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

32

Eredmények Helydózis (H) a mért helyszíneken Site/ No

Doses (mSv) measured with TLDAl2O3 GRTLDRPL 700 200A 100H

1 2 3 .. 29 30

0.35 0.37 0.29

0.31 0.39 0.23

0.32 0.37 0.26

0.30 0.32 0.22

0.38 0.37

0.37 0.36

0.34 0.34

0.29 0.32

0.28 0.31 0.22

Mean. (mSv) 0.31 0.35 0.24

SD (%) 8.3 9.9 12.5

0.30 0.30

0.34 0.34

12.0 8.5

SD: 4,4 – 17,7%

127 napos mérési periodus (41 nap a helyszíni mérés +szállítás) 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

33

Eredmények A környezeti dozimetriai mérések korrigált eredményei Település Helyszínszám Kolozsvár 1-10 Szentlászló 1-5

Dózis (mSv) Kültér Beltér Átlag (mSv) SD (%)

0.16 10.0

0.14 8.8

Átlag (mSv) SD (%)

0.14 6.7

0.16 3.5 SD: <10%

41 nap helyszíni mérés 35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.

IRB

34

Következtetések •

A TL és RPL rendszerek közötti egyezés (TL/RPL=1,01±12,5%) eleget tesz a nemzetközi szabvány követelményeinek a viszonylag rövid mérési periódus alatt is (41 nap)

•

Nincs szisztematikus különbség a két rendszerrel mért γ dózisértékek között


IRB

35


Az egyes helyszíneken, az épületben (bent) és az épület környékén (kint) mért dózisok között nem volt különbség az építőanyagok nem befolyásolják a gamma környezeti háttérdózist.

•

A mért dózisok (0,14-0,16 mSv) megfelelnek a környezeti dózisnak a mérési idő (41 nap) alatt.


IRB

36


Nem dozimetriai eredetű problémák, amelyek befolyásolják az eredményeket:

• • • • •

Elveszített doziméter

1

Elcserélt doziméterek

3

Sérült doziméter

1

Emberi tényező

nem elég gyakorlat

Túl hosszú szállítási és tárolási periódus (86 nap) a helyszíni mérés időtartamához képest (41 nap)


IRB

37

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS A Krsko-i atomerőmű környezetében (egy kör-6 hónap) Helyszínsz. 1. kör 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,68 0,53 0,62 0,45 0,44 0,47 0,61 0,47 0,56 0,46

Dózis (mSV) 2. kör 3. kör 0,57 0,54 0,54 0,34 0,37 0,47 0,54 0,44 0,40 0,38

0,54 0,50 0,51 0,45 0,36 0,40 0,51 0,34 0,46 0,37


Átlag

SD(%)

0,60 0,53 0,56 0,41 0,39 0,45 0,55 0,42 0,47 0,40

12 4 10 15 12 9 9 16 17 13

IRB

38

KÖRNYEZETI FELMÉRÉS A Krsko-i atomerőmű környezetében Dózisarány TLD100H/RPL=1,08±12%


IRB

39


A mért dózisok (0,39-0,60 mSv) megfelelnek a környezeti dózisnak a mérési idő (6 hónap) alatt. A különbség összhangban van a természetes dózisingadozással.

•

A TL és RPL rendszerek közötti egyezés (TL/RPL=1,08±12,5%) eleget tesz a nemzetközi szabvány követelményeinek.


IRB

40

Kollégák - Köszönetnyilvánítás Alves J. – P Ban R. – HR Bilski P. – PL Burgkhardt B. – D Csige I. – H Dvornik I. – HR Klemic G. – USA Knežević Ž. – HR Lee J.I. – Korea Miljanić S. – HR Milković Đ. – HR Mócsy I. – Ro

Néda T. – Ro Nikodemová D. – Szlovákia Osvay M. – H Piesch E. – D Prokić M. –Szerbia Štuhec M. – Szlovénia Szabó P. – H Szacsvay K. – Ro Uray I. – H Vekić B. – HR Yamamoto T. – J Zorko B. – Szlovénia


IRB

41

...tanulj meg mindenkitől tanulni.

Weöres Sándor : Útravaló


IRB

42

TL ÉS RPL SZILÁRDTEST DOZIMÉTEREK ÉS ALKALMAZÁSUK A SUGÁRVÉDELEMBEN

Recommend Documents