DOZIMETRIJA

1. DOZIMETRIJA Seminar pri predmetu medicinska fizika Avtor: Marko Mahne Mentor: dr. Vojko Jazbinšek

2. UVOD • Dozimetrija opisuje postopke računanja ter opisovanja vplivov ionizirajočega sevanja na biološke strukture, primarno človeško telo [1] • Panoga je izjemnega pomena za vsa področja, ki v svojem obratovanju prihajajo v stik z radioaktivnimi snovmi • Relativno novo področje – aktivni razvoj po drugi svetovni vojni Slika 1: meritev ekvivalentne doze v bližini nekdanjega černobilskega reaktorja Vir: AFP Photo, GettyImages

3. VRSTE ŽARČENJ • ALFA RAZPAD Helijeva jedra – težka, zaradi naboja močno interagirajo s snovjo okrog sebe. Velika ionizacijska energija Majhna prodornost – okolici večino energije (reda MeV) predajo majhnem volumnu snovi [3]. Značilni zunanji vpliv na človeka: radiacijske opekline, izjemno nevarna ob zaužitju • BETA RAZPAD Visokoenergijski elektroni oz. pozitroni[4]. Večja prodornost, manjša ionizacijska energija od alfa delcev [3]. Zaščita – tanka aluminjasta folija Slika 2: ISO logotip za nevarnosti ionizirajočega sevanja Vir: http://sl.wikipedia.org/wiki/Ionizirajoče_sevanje

4. VRSTE ŽARČENJ • GAMA ŽARČENJE Elektromagnetno sevanje, ki se sprosti ob gama razpadu jedra – prehod atoma v nižje energijsko stanje, odvečna energija se sprosti v obliki visokoenergijskega fotona (prek 0.1 MeV, manj od 10 MeV) [7]. Fotoni so delci brez naboja in mase, njihova prodornost je zelo visoka. Pri prodoru skozi telo sproščajo energijo na večjem volumnu – bolj globalne poškodbe glede na alfa/beta [7]. Značilna zaščita: nekaj cm svinca Slika 3: shematska predstavitev prodornosti žarčenj Vir: http://www.arpansa.gov.au/radiationprotection/basics/gamma.cfm

5. VRSTE ŽARČENJ • NEVTRONSKO SEVANJE Visokoenergijski prosti nevtroni. Vplivajo na jedra v snovi, da le-ta postanejo radioaktivna, neke vrste posredno ionizirajoče sevanje [8]. Malo naravnih izvorov, večinoma iz pospeševalnikov. • SEVANJE OZADJA Kozmično sevanje (visokoenergijski delci vseh vrst – vrh energijskega spektra pri približno 0.3 GeV), razpad radona ter ostalih elementov [9].

6. MERJENJE UČINKOV IONIZIRAJOČEGA SEVANJA • Koliko energije preda sevanje enemu kilogramu snovi • Gray – fizikalna enota (J/kg) [10] – ABSORBIRANA DOZA • Sievert – ekvivalentna biološka enota (J/kg), preračunana glede na škodljivost posameznih vrst žarčenj (alfa, beta, …) [11] – EKVIVALENTNA DOZA • Primer: 1 Gray alfa sevanja veliko hujši vpliv kot 1 Gray gama sevanja – 1 Sv proti približno 20 Sv • Aktivnost vzorca: Becquerel (1 razpad/s) [12]

7. MERILNI POSTOPKI • ZUNANJA DOZIMETRIJA Osebni dozimeter – integracija sevalnega toka s časom – rezultat je absorbirana doza[1] Danes: polprevodniška integrirana vezja Včasih: fotofilm, počrnjenost sorazmerna z absorbirano dozo[1] • NOTRANJA DOZIMETRIJA Radionukleidi preidejo v telo po različnih poteh – vdih, zaužitje, absorpcija skozi kožo, … Simulacije poti radioaktivnih elementov ter njihovega vpliva na posamezne organe [13] Slika 4: Primer osebnega dozimetra. Vir: http://en.wikipedia.org/wiki/Dosimeter

8. ORIENTACIJSKE VREDNOSTI EKVIVALENTNIH DOZ [11]

9. Literatura