ارزیابی پرتوهای یونیزان

ارزیابی پرتوهای یونیزان

فرمت: Pdf تعداد صفحات: 7

پایش آنی محیطی با استفاده از دستگاه سنجش پرتوهای یونیزان

اهداف آموزشی

پس از اتمام این بخش قادر خواهید بود:

• ابزارهای معمول برای پایش آنی محیطی پرتوهای یونیزان را نام برده، شناسایی کرده و سر هم سوار کنید.
• اصول پایش پرتوهای یونیزان را تشریح کنید.
• پایش آنی پرتوهای یونیزان را انجام دهید.
• داده های قابل کاربرد نمونه برداری را با استفاده از فرم های داده های پایش میدانی ثبت کنید.

مقدمه:

مقدار و میزان مواجهه با پرتوهای یونیزان یک مسئله مهم در بسیاری از محیط های شغلی است. این محیط ها شامل مراکز تحقیقاتی و کلینیکی، که در آن با رادیوایزوتوپ ها کار می شود، دستگاه های اشعه X نیروگاه های هسته ای و محل هایی است که رادیوایزوتوپ ها دفع یا ذخیره می شوند.

متخصصان فیزیک پزشکی به طور معمول مسئولیت ارزشیابی محیط های شغلی و غیرشغلی را در مورد تعیین مقدار و اندازه گیری سطح پرتوهای یونیزان به عهده دارند. متخصصان بهداشت صنعتی نیز در اغلب موارد به طور مستقیم یا غیرمستقیم با توجه به نوع محیط شغلی، در فعالیت های پایش پرتوها، استفاده از نتایج پایش و تعیین منابع و سطح پرتوهای یونیزان موجود شرکت دارند.

میزان پرتوهای یونیزان به عوامل مختلفی شامل منبع و فاصله بستگی دارد. در نتیجه پایش محیطی می تواند در فواصل مختلفی از منابع شناسایی شده یا مشکوک، انجام شود تا یک سنجش همه جانبه صورت گیرد.

پایش

تجهیزاتی که برای جمع آوری داده های پایش محیطی و فردی پرتوهای یونیزان موجودند، اغلب از یک پروب که به دستگاه سنجش قرائت مستقیم متصل است، تشکیل شده اند (شکل 1).

دستگاه گایگر مولر

شکل 1: دستگاه گایگر مولر

انتخاب نوع وسیله پایش به نوع و میزان پرتوهای یونیزان موجود بستگی دارد. خلاصه ای از وسایل معمول برای پایش آنی پرتوهای یونیزان، در ادامه آورده شده است. به علاوه درباره برخی از تجهیزات پایش پرتوهای یونیزان، بحث شده است.

الف) اتاقک یونیزاسیون

اتاقک یونیزاسیون یک وسیله الکترونیکی پایش قرائت مستقیم است که از یک محفظه پر شده با حجم معینی از گاز تشکیل شده است. در داخل اتاقک یک آند با بار مثبت و یک کاتد با بار منفی وجود دارد، وقتی که پرتوهای یونیزان وارد اتاقک می شوند، با ملکول های گاز بر همکنش کرده و تشکیل یک جفت یون اولیه می دهد. یون ها توسط الکترودهای مخالف جذب شده و سبب تغییر ولتاژ می شوند. تغییر ولتاژ و جریان ناشی از آن متناسب با میزان پرتوهای یونیزان محیط بوده، سپس مقدار پرتوهای یونیزان به صورت قرائت مستقیم نمایش داده می شود. اتاقک های یونیزاسیون برای اندازه گیری محیطی مقادیر بالای پرتوهای یونیزان مفیدند. این وسیله سنجش، نتایج را بر حسب نوع پرتو یونیزان ارائه نمی کند. در واقع تمایزی میان تابشهای یونیزان قائل نمی شود.

ب) شمارشگرهای تناسبی

شمارشگرهای تناسبی وسایل سنجش الکترونیکی اند که از نظر عملکرد همانند اتاقک های یونیزاسیون بوده و برای اندازه گیری قرائت مستقیم پرتوهای یونیزان به کار می روند.

شمارشگرهای نسبی در واقع نوع خاصی از اتاقک های یونیزاسیون اند، با این تفاوت که قادر به افزایش شدت یونیزاسیون هنگام برخورد پرتوهای یونیزان با ملکول های گاز داخل اتاقک می باشند.

با ایجاد ولتاژ بالاتر، یونهای ثانویه تولید می شوند که در نتیجه آن جریان تقویت شده و متناظر با آن حساسیت دستگاه افزایش پیدا می کند. بنابراین شمارشگرهای نسبی به سطوح پایین تری از پرتوهای یونیزان نسبت به اتاقک های یونیزاسیون استاندارد واکنش نشان می دهند. این دستگاه به ویژه برای تعیین مقدار، اندازه گیری و شناسایی ذرات آلفا و بتا مفید است.

ج) دستگاه های گایگر مولر

دستگاه های گایگر مولر (GM) نیز بر مبنای اصولی که برای دو دستگاه مذکور ذکر شد، عمل می کنند. حتی این دستگاه یونیزاسیون ثانویه بیشتری را نسبت به شمارشگر تناسبی نشان می دهد. بنابر این حساسیت دستگاه برای تعیین سطوح پایین تر مقدار پرتوهای یونیزان نیز بیشتر است. متأسفانه جریان الکتریکی حاصل از بر همکنش پرتوهای یونیزان و ملکولهای گاز درون اتاقک و نیز یون های ثانویه که تولید و جذب الکترود می شوند نسبتی از انرژی یونیزاسیون موجود نیستند. دستگاه گایگر مولر بیشتر به عنوان یک وسیله برای غربالگری به منظور تعیین سطوح پائین پرتوهای یونیزان مفید است، ولی برای اندازه گیری دوزهای دقیق مؤثر نیست. پرتوهای با سطوح بالا، می توانند سبب مسدود کردن دستگاه و در نتیجه منجر به عدم پاسخ هنگام وجود پرتوهای یونیزان شوند. کاربرد اصلی این دستگاه، اندازه گیری محیطی سطوح پایش پرتوهای بتا و گاماست.

د) فیلم بج

فیلم بج ها وسایل پایش فردی اند که برای جمع آوری داده های پایش مداوم به کار می روند. این وسیله از فیلم های عکاسی که با یک لایه نازک از امولسیون هالید نقره (برومید نقره) پوشانده شده، تشکیل شده است. فیلم در یک بج مخصوص که بسته به شرایط، می تواند تغییر کند، قرار گرفته است. برهم کنش پرتوهای یونیزان سبب یونیزاسیون هالید نقره و تشکیل کاتیونهای نقره می شود. کاتیون های نقره، جذب نواحی از فیلم که بار منفی دارند، شده و ترکیبات آزاد نقره را تشکیل می دهد. پس از استفاده، فیلم، از بج جدا شده و برای ظهور تحویل داده می شود.

ظهور فیلم سبب شستن هالید نقره و یونهای نقره می شود. اما نقره آزاد باقی می ماند و حضور آن سبب نمایش تیرگی متناسب با میزان مواجهه با پرتوهای یونیزان خواهد شد. اندازه گیری میزان مواجهه با استفاده از یک دانسیتومتر، (که درجه تیرگی فیلم را می سنجد) صورت می گیرد.

ه) دوزیمترها

دوزیمترهای جیبی وسایل پایش مداومی اند که برای تعیین مقدار مواجهه فردی با پرتوهای یونیزان به کار می روند. همانند فیلم بج، این وسایل به یقه و یا جیب پیراهن کارگر متصل می شود. فناوری دوزیمترها همانند اتاقک های یونیزاسیون است. این وسایل مواجهه افراد با پرتوهای یونیزان را به صورت دوز تجمعی بر روی صفحه نمایش به طور قرائت مستقیم نشان میدهد. و دیگر دوزیمتر فردی معمول برای تشخیص و اندازه گیری پرتوهای یونیزان، دوزیمتر ترمولومینسانس (TCD) است. الکترون های پر انرژی که از برخورد پرتوهای یونیزان ناشی می شوند در یک کریستال فسفر به دام می افتند. تجزیه حرارتی دوزیمتر، سبب تولید نور قابل تشخیص می شود. انتشار نور اندازه گیری شده میزان دوز جذب شده را انعکاس می دهد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ اصول دزیمتری پرتوهای یونیزان

⇐ حفاظت در برابر پرتوهای یونیزان در بخش های پرتوشناسی تشخیصی

⇐ پرتوهای یونیزان و غیر یونیزان

⇐ پرتوهای غیریونیزان در محیط کار