Dozimetrie la neutroni
Dozimetria la neutroni reprezintă procesul de evaluare a dozelor datorate componentei de neutroni a unui câmp mixt gamma-neutroni. Dozimetrul termoluminescent pentru câmpuri mixte gamma – neutroni este un dozimetru tip albedo, cu ajutorul căruia se măsoară echivalentul de doză individual la o adâncime în ţesut de 10 mm, Hp(10). Dozimetrele sunt purtate la centură, pentru o perioadă de o lună.
Acest tip de serviciu se adresează persoanelor expuse profesional din domeniul industrial, unde se utilizează surse de neutroni.
Componentele dozei de neutroni într-un organism biologic
Problematica determinării dozelor primite de un organism biologic este cu mult mai complicată în cazul iradierii cu neutroni comparativ cu iradierea la fotoni. La iradierea cu flux extern de neutroni, doza se distribuie neuniform în interiorul organismului biologic. Distribuţia de doză depinde de energia neutronilor, de dimensiunile geometrice ale obiectului şi de distribuţia elementelor în ţesutul viu. Doza datorată neutronilor reprezintă suma componentelor de doză determinate de protonii de recul Dp, de nucleele grele de recul Dnucl., de particulele ionizate apărute în reacţiile nucleare Dreact. şi de cuantele γ apărute la captura neutronilor, Dγ:
DT=Dp+Dnucl+Dreact.+DY
Dozimetrul termoluminescent de albedo
Pentru evaluarea dozei de neutroni în câmp mixt de radiaţii gamma-neutroni sunt utilizaţi detectori termoluminescenţi de tip albedo. Dozimetria de albedo se bazează pe detecţia neutronilor de energie joasă care sunt împrăştiaţi de corpul persoanei ce se află într-un câmp de neutroni de diverse energii.
Principiul dozimetrului de albedo
Detectorii termoluminescenţi de albedo conţin patru cristale termoluminescente de fluorură de litiu (LiF) – două conţinând izotopul 6Li, sensibil la neutroni şi fotoni şi alte două conţinând izotopul 7Li, sensibil doar la fotoni. Aceste patru cristale de LiF sunt introduse într-o casetă dozimetrică. Caseta conţine un filtru de cadmiu care acoperă câte un element din izotopul 6Li şi un element din izotopul 7Li. Rolul filtrului de cadmiu este acela de a absorbi neutronii termici proveniţi direct de la sursa de radiaţii, sub filtru înregistrându-se neutronii retroîmprăştiaţi din corpul persoanei (neutronii de albedo).
Corpul persoanei expuse profesional acţionează ca moderator pentru neutronii incidenţi de diverse energii. Neutronii incidenţi sunt termalizaţi în corpul uman şi vor părăsi organismul fiind detectaţi de dozimetrul de albedo. Diferenţierea între neutronii termici incidenţi şi neutronii de albedo se face cu ajutorul a două elemente de 6LiF:Mg,Ti, unul plasat sub un filtru de cadmiu (care elimină neutronii termici incidenţi) iar celălalt care înregistrează contribuţiile neutronilor termici incidenţi şi neutronilor de albedo.
Sistemul dozimetric folosit de laboratorul nostru pentru determinarea dozei datorate componentei de neutroni a câmpului mixt gamma-neutroni este alcătuit din dozimetrul termoluminescent de albedo şi cititorul Harshaw 4500, fiind prezentat mai jos:
|
Dozimetru termoluminescent de albedo
|
Cititor Harshaw 4500
|