tl És rpl szilÁrdtest dozimÉterek És ......35. sugárvédelmi továbbképző tanfolyam,...
TRANSCRIPT
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 1
TL ÉS RPL SZILÁRDTEST
DOZIMÉTEREK ÉS
ALKALMAZÁSUK A
SUGÁRVÉDELEMBEN
Ranogajec-Komor Mária
Ruđer Bošković Intézet, Zágráb (IRB)
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 2
TARTALOM
• SZILÁRDTEST DOZIMETRIA (SzTD) elve (TLD, RPL)
rendszerek működése
tulajdonságai, jellemzői
• SZEMÉLYI DOZIMETRIA• ORVOSI DOZIMETRIA
Röntgendiagnostika
• KÖRNYEZETI DOZIMETRIA környezeti összemérések
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 3
SzTD
• Személyi dozimetria
• Orvosi-klinikai dozimetria
• Környezeti dozimetriai felmérések
Problémák-feladatok:
Megoldás: Szilárdtest doziméterek
• termolumineszcencia – TL
• rádiofotolumineszcencia – RPL
• optikailag stimulált lumineszcencia – OSL
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 4
SzTD ELVE
Besugárzás: ionizáló (UV, fény)
Detektor: kristály üveg
Hatás: elektronbefogás szín centrum
Állapot: stabil
Gerjesztés: hő UV lézer
Kibocsájtás: fény
változó λ narancsszinű fluoreszcens
TLD RPL
Feltétel: A kibocsájtott fény mennyisége arányos
a dózissal
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 5
SzTD RENDSZER
• Detektorok• Kiértékelő (kiolvasó)
készülékek
• Mérési folyamat
TLD
RPL
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 6
SzTD RENDSZER
• TOLEDO 654• Harshaw 6600
Kiértékelő (kiolvasó)
készülékek
• FGD-202 , • FGD-1000
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 7
SzTD RENDSZER
• regenerálás• csomagolás• besugárzás• kiolvasás• adatok
matematikai
feldolgozása
Mérési folyamat
Kalibráció: 226Ra, 137Cs, 60Co
Röntgen berendezés 40-300 kV
• regenerálás• csomagolás• besugárzás• kiolvasás• adatok
matematikai
feldolgozása
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 8
SzTD RENDSZER
• regenerálás• csomagolás• besugárzás• kiolvasás• adatok matematikai
feldolgozása
Mérési folyamatMért érték
(TL, RPL jelzés)
Kiértékelt
dózis Hp(10)
Kalibrációs tényező
Korrekciós tényezők(kiolvasó, felejtés,
energia, érzékenység,
háttér, szállítás)
Algoritmus (megfelelő dózis, több doziméter
kombináció) uuii IOIOK=D
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 9
AZ SzTD RENDSZEREK
TULAJDONSÁGAI
• Érzékenység• Linearitás• Megismételhetőség• Felejtés• Energia-függés• Szög-függés• Doziméterek egységessége• Kimutathatósági határ• Fényérzékenység
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 10
y = 1.03x - 0.11
R2 = 1.00
0
50
100
150
0 50 100 150
Dózis (mGy)
RP
L j
elz
és (
mG
y)
(Ranogajec-Komor et al., RM. 2008.
Hsu et al., RPD, 2006.)
LINEARITÁS-RPL
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 11
Tulajdonság RPL TLD
Egységesség ν ( % )
1 , 3 - 3 , 7
2 - 4
Megismételhetőség ν (%)
1 , 3 - 2 , 7
4 - 5
Kimutathatósági h a t á r
(μG y )
(DLDL)
2,2
Es3
RPL rendszer jellemzői
LiF:Mg,Cu,P = 0,2 μGy
CaF2:Mn = 7,0 μGy
LiF:Mg,Ti = 61 μGy
(Miljanić et al., RPD, 2002.,
Ranogajec-Komor et al., Pr. 1989.)
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 12
Foton sugárzás energiája
(keV)
Re
latí
v d
ózis
RPL és TLD rendszerek energiafüggése
- 137Cs-hoz viszonyítva
(Ranogajec-Komor et al., RM, 2008.
Knežević, Ph.D. thesis, 2007.)
0.50
1.00
1.50
2.00
10 100 1000 10000
on fantom
in air
0.5
1.0
1.5
2.0
10 100 1000
LiF:Mg,Cu,Si
LiF:Mg,Cu,P
--- LiF
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
10 100 1000
LiF:Mg,Cu,Si
LiF:Mg,Cu,P
Hp(10)/Ka
levegő
fantom
fantom
levegő
RPL
TLD
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 13
SZEMÉLYI DOZIMETRIA
Akkreditált
intézmény
Személyek Dozimetriai
rendszer
EKOTEH 3174 TLD
IMI 740 Film
IRB 1593 TLD
Összes 5507
Az Állami Sugárvédelmi Hivatal adata
2009, NovA horvát személyi dozimetria adatai
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 14
EURADOS (European Radiation Dosimetry)
Tagság:
jelenleg 54 szavazattal bíró és 180 társult tag
Működése:
különbözó témakörökben érdekelt Munkacsoportok (Working Group)
4. Numerikus
dozimetria
7. Belső
terhelés
5. Repülőgép
személyzet6. Számítógépes
dozimetria
3. Környezeti
dozimetria
2. Személyi
dozimetria
1. Dozimetriai
berendezések
9. Orvosi
személyzet
http://www.eurados-online.de/
8. Kevert
terek
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 15
A SzD szolgáltatók adatai(példák a válaszadó laboratóriumokból)
Ország Szolgálta-
tók 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
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 727640 30F, 69TLD, 5V
F: film (443 000)
TLD: (273 070)
termoluminescens
V: egyéb (üveg,
elektronikus, OSL)
(11 570)
6F, 2TLD1 RPL, 5 F, 2 TLD
F: film (200 000)
RPL: üveg (200000)
TLD: (273 070)
termoluminescens
V: egyéb (üveg,
elektronikus, OSL)
(11 570)
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 16
ORVOSI DOZIMETRIA
• Röntgendiagnosztika
• Terápia• Nukleáris medicina
– konvencionális radiológia– CT– intervenciós radiológia
84% Természetes sugárzás
14% Orvosi besugárzás
2% Egyéb mesterséges
sugárzás
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 17
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.)
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 18
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.
-
RÖNTGENDIAGNOSZTIKA
Postero-anterior (PA) tüdő
röntgenfelvétel (kor: 3 év felett)
60 beteg
Mérés helye: hát,
belépő nyaláb
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 20
RÖNTGENDIAGNOSZTIKAA gyermekbetegeken mért dózis
A,B,C: röntgentechnikus jele TTI = m / h² (kg/m2)
-
Dózis (mGy) RTG
technikus Kor év
TTI RPL TLD DRPL/DTLD
A 10 ± 3 19,4 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
RÖNTGENDIAGNOSZTIKAA gyermekbetegeken mért dózis
összefoglalása
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 22
RÖNTGENDIAGNOSZTIKA
A gyermekbetegeken mért dózis100 beteg
Mérés helye: hát,
belépő nyaláb
A,B,C:
röntgentechnikus
jele
TTI = m / h² (kg/m2)
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 23
3. A veszély becsléshez nagy
statisztikájú dózis mérések és
2. Műszaki és metodológiai standardizációnak a
jelentősége az abszorciós dózis
nagy szórása csökkenthető
RÖNTGENDIAGNOSZTIKA
1. A becsült rizikó értékek nem riasztóak
minden sugárvédelmi eljárást alkalmazni kell
ÖSSZEFOGLALÁS
4. A dozimetriai rendszer tulajdonságainak
pontos ismerete szükségesek.
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 24
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.
ORVOSI DOZIMETRIAÖSSZEFOGLALÁS:
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 25
KÖRNYEZETI FELMÉRÉSA TÁRSADALOM FELELŐSSÉGE:
Valójában semmit sem birtokolsz,
csak őrzöl egy darabig. S ha
képtelen vagy tovább adni azokat,
akkor azok birtokolnak téged.
Buddha
563-483 I.E.
a megfelelő
környezetminőség biztosítása
http://www.quotationspage.com/quotes/Okakura_Kakuzo/
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 26
KÖRNYEZETI FELMÉRÉS
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)
FELADAT:
• a környezetben lévő dózisadatok összegyűjtése, feldolgozása
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 27
Környezeti sugárzás
külső besugárzás
Talaj Kozmikus
Dubrovnik
Kárpátok
KÖRNYEZETI FELMÉRÉS
Dózis sebesség = 100-200 nSv/h
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 28
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. 97-
112.
-
35 .Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 29
KÖRNYEZETI FELMÉRÉSPályamunka az MTA Határon Túli Magyar Tudományos
Ösztöndíjprogram keretében, 2007
Mócsy Ildikó
Csige István
Ranogajec-Komor Mária
Budapest, 2008
ZÁRT TEREK RADONKONCENTRÁCIÓJA
MODELLEZÉS ALAPJÁN
-
IRB 30
A pályamunka indoklása:
A Föld lakosságának éves effektív dózisa
Jelentések:
UNSEAR, 2004
Idiho University, 2008
• Több mint 50 % a Rn-tól
ered
84% Természetes sugárzás
14% Orvosi besugárzás
2% Egyéb mesterséges
sugárzás
KÖRNYEZETI FELMÉRÉS
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 31
Helyszín
2 település, 15 helyszín
Kolozsvár: 10 helyszín
Szentlászló: 5 helyszín
belső+külső: 30 mérési hely
Protokol
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 32
• Dref – kalibrációs dózis (2 mGy)
• k – a kalibrációs detektorok jelzése
• u – a kontrol detektorok jelzése
uk -
D=K
αα
ref
DózismérőKalibrációs 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.
Eredmények
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 33
Helydózis (H) a mért helyszíneken
Doses (mSv) measured with Site/
No TLD-700
Al2O3
GR-200A
TLD-100H
RPL
Mean.
(mSv)
SD
(%)
1 0.35 0.31 0.32 0.30 0.28 0.31 8.3
2 0.37 0.39 0.37 0.32 0.31 0.35 9.9
3 0.29 0.23 0.26 0.22 0.22 0.24 12.5
..
29 0.38 0.37 0.34 0.29 0.30 0.34 12.0
30 0.37 0.36 0.34 0.32 0.30 0.34 8.5
127 napos mérési periodus (41 nap a helyszíni mérés +szállítás)
Eredmények
SD: 4,4 – 17,7%
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 34
A környezeti dozimetriai mérések korrigált
eredményei
Eredmények
SD:
-
IRB 35
• 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
Következtetések
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 36
• A mért dózisok (0,14-0,16 mSv) megfelelnek a környezeti dózisnak a mérési idő (41 nap) alatt.
• 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.
Következtetések
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
IRB 37
Következtetések
• 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)
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
KÖRNYEZETI FELMÉRÉS
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 38
Dózis (mSV)
Helyszínsz. 1. kör 2. kör 3. kör Átlag SD(%)
1 0,68 0,57 0,54 0,60 12
2 0,53 0,54 0,50 0,53 4
3 0,62 0,54 0,51 0,56 10
4 0,45 0,34 0,45 0,41 15
5 0,44 0,37 0,36 0,39 12
6 0,47 0,47 0,40 0,45 9
7 0,61 0,54 0,51 0,55 9
8 0,47 0,44 0,34 0,42 16
9 0,56 0,40 0,46 0,47 17
10 0,46 0,38 0,37 0,40 13
A Krsko-i atomerőmű környezetében
(egy kör-6 hónap)
-
KÖRNYEZETI FELMÉRÉS
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 39
A Krsko-i atomerőmű környezetében
Dózisarány
TLD100H/RPL=1,08±12%
-
IRB 40
• 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.
Következtetések
• A TL és RPL rendszerek közötti egyezés (TL/RPL=1,08±12,5%) eleget tesz a nemzetközi
szabvány követelményeinek.
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010.
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 41
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
-
35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB 42
...tanulj meg mindenkitől tanulni.
Weöres Sándor : Útravaló