tl És rpl szilÁrdtest dozimÉterek És ......35. sugárvédelmi továbbképző tanfolyam,...

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)


TARTALOM

• SZILÁRDTEST DOZIMETRIA (SzTD) elve (TLD, RPL)

rendszerek működése

tulajdonságai, jellemzői

• SZEMÉLYI DOZIMETRIA• ORVOSI DOZIMETRIA

Röntgendiagnostika

• KÖRNYEZETI DOZIMETRIA környezeti összemérések


SzTD

• Személyi dozimetria

• Orvosi-klinikai dozimetria

• Környezeti dozimetriai felmérések

Problémák-feladatok:

Megoldás: Szilárdtest doziméterek

• termolumineszcencia – TL

• rádiofotolumineszcencia – RPL

• optikailag stimulált lumineszcencia – OSL


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


SzTD RENDSZER

• Detektorok• Kiértékelő (kiolvasó)

készülékek

• Mérési folyamat

TLD

RPL


SzTD RENDSZER

• TOLEDO 654• Harshaw 6600

Kiértékelő (kiolvasó)

készülékek

• FGD-202 , • FGD-1000


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


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


AZ SzTD RENDSZEREK

TULAJDONSÁGAI

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


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


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.)


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


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


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


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)


ORVOSI DOZIMETRIA

• Röntgendiagnosztika

• Terápia• Nukleáris medicina

– konvencionális radiológia– CT– intervenciós radiológia

84% Természetes sugárzás

14% Orvosi besugárzás

2% Egyéb mesterséges

sugárzás


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.)


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.


Postero-anterior (PA) tüdő

röntgenfelvétel (kor: 3 év felett)

60 beteg

Mérés helye: hát,

belépő nyaláb

35. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam, Hajdúszoboszló, 2010. IRB


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



A gyermekbetegeken mért dózis100 beteg

Mérés helye: hát,

belépő nyaláb

A,B,C:

röntgentechnikus

jele

TTI = m / h² (kg/m2)


3. A veszély becsléshez nagy

statisztikájú dózis mérések és

2. Műszaki és metodológiai standardizációnak a

jelentősége az abszorciós dózis

nagy szórása csökkenthető


1. A becsült rizikó értékek nem riasztóak

minden sugárvédelmi eljárást alkalmazni kell

ÖSSZEFOGLALÁS

4. A dozimetriai rendszer tulajdonságainak

pontos ismerete szükségesek.


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:


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/


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


Környezeti sugárzás

külső besugárzás

Talaj Kozmikus

Dubrovnik

Kárpátok


Dózis sebesség = 100-200 nSv/h



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


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


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


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%


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


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


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)




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)



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.



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


...tanulj meg mindenkitől tanulni.

Weöres Sándor : Útravaló

tl És rpl szilÁrdtest dozimÉterek És ......35. sugárvédelmi továbbképző tanfolyam,...

Documents