Detectoare de radiatii si aparatura dozimetrica de radioprotectie utilizare in control nedistructiv

DETECTOARE DE RADIATII SI APARATURA DOZIMETRICA DE RADIOPROTECTIE UTILIZARE IN CONTROL NEDISTRUCTIV

A.     DETECTOARE

Detectoarele de radiatii asigura transformarea marimilor fizice caracteristice radiatiilor nucleare in marimi masurabile

Indiferent de natura si forma lor, detectoarele de radiatii se compun din: volum sensibil , componente de structura, fereastra de intrare,sistem de formare a semnalului.

Clasificarea detectoarelor

Iata o clasificare schematica a principalelor tipuri de detectori cu semnal electric si particulele pe care le detecteaza, interactia pe care se bazeaza si tipul semnalului obtinut:

Interactia	Detectorul	Particule detectate	Semnalul
Ionizarea gazului	Camera de ionizare Contorul proportional Contor Geiger-Mueller	a, p, d, b, n(f,a X(e), g(e) b, X(e), n(a,p), g(e) b g(e)	Puls, curent, integral Puls Puls
Ionizarea solidului	Detector    cu semiconductori	a, p, d, ioni, n(f,a Analiza: Corelatii compozitie - structura - textura - proprietati la sistemele oxidice Analiza: Alchimie si alchimisti - stramosul chimiei analitice X(e), g(e)	Puls, curent
Fluorescenta	Detector cu scintilatie	g(e), b, ioni, n(p)	Puls

Detectoare cu descarcare in gaz

Detectoarele bazate pe ionizarea gazelor se compun din doi electrozi, plan paraleli sau coaxiali intre care se aplica o diferenta de potential.

Se masoara caderea de tensiune pe rezistenta de sarcina in functie de diferenta de potential dintre electrozi (U).                                                                                     

Datorita radiatiilor are loc ionizarea gazului: ionizare directa (pentru radiatii α si β)

ionizare indirecta (pentru radiatii X si γ). Ionii pozitivi si electronii astfel formati sunt accelerati datorita diferentei de potential si ajung la catod respectiv anod dand un puls de tensiune pe rezistenta de sarcina R.

∆U =ne/C unde C este capacitatea dispozitivului.

Tipuri de detectoare cu descarcare in gaz

Camera de ionizare

Contori proportionali

Gazul de umplere:

- 90% argon +10% metan

- 90% argon + 10% vapori de alcool etilic

Contori Geiger Muller

Functioneaza in domeniul descarcarii in avalansa. La interactie are loc descarcarea completa a gazului din interior.

Pentru dozimetria individuala

Filme fotodozimetrice

Un film dozimetric este alcatuit dintr-un suport de substante organice transparente si un strat sensibil la actiunea radiatiilor a carui continut in halogenura de argint este mai ridicat (80%) decat cel din filmele fotografice obisnuite (30%): AgBr.

Prin developare are loc un proces de amplificare a atomilor neutri de argint, obtinuti datorita interactiei cu radiatia, adica la o marire a densitatii optice de inegrire. Aceasta amplificare poate atinge valoarea de 10¹² (o foarte buna sensibilitate).

Developarea trebuie oprita inainte de a incepe reducerea cationilor de AgBr din stratul sensibil.

La fixare restul de AgBr de pe suport netransformat in Ag metalic se indeparteaza.

Detectori cu termoluminescenta (TLD)

Detectorii cu termoluminescenta se bazeaza pe proprietatea radiatiilor nucleare de a determina excitarea si migrarea electronilor sau vacantelor dintr-un material cristalin, urmata de fixarea lor temporara, pentru un timp suficient de lung la temperaturi joase, pe nivele capcana adinci. Acesti purtatori sint ulterior eliberati, la temperatura inalta si se vor recombina cu emisie de lumina. Acesta este fenomenul de termoluminescenta.

Materialele cu aceasta proprietate se numesc 'fosfori'.

TLD-urile se prezinta sub forma unor mici pastile si pot fi utilizate foarte usor in supravegherea dozimetrica individuala in casete, inele etc.

Stilodozimetre incep sa se utilizeze mai putin in ultimii ani, dar sint niste dispozitive relativ simple. Practic, acestea sint niste dozimetre integratoare care masoara ionizarea in gazul din tubul respectiv, care este masurat ca descarcarea unui electroscop, incarcat la o valoare nominala, inainte de expunerea la radiatie.

B. aparatura dozimetrica de radioprotectie

Tipuri

Dozimetre individuale

- Dozimetre cu film

- Stilodozimetre

- Dozimetre termoluminiscente

- Semnalizatoare de radiatii

- Dozimetre electronice

Aparatura dozimetrica portabila

- Debitmetre pentru radiatii X si/ sau gama

- Contaminometre α ,β.

- Debitmetre neutroni

Aparatura dozimetrica de laborator

- Avertizoare de punct fix

- Contaminometre personal

- Analizoare

In controlul nedistructiv cu radiatii penetrante se utilizeaza in principal:

Dozimetre individuale

- Dozimetrul cu film:

Este format din: caseta fotodozimetrica si filmul dozimetric. Pentru utilizator este necesara achizitionarea casetei fotodozimetrice (ASR) si asigurarea unui contract cu un laborator acreditat ce CNCAN pentru asigurarea controlului dozimetric cu film(Asigura filmul dozimetric , interpretarea filmelor expuse si transmiterea fiselor dozimetrice)

Dozimetrul cu film trebuie etalonat periodic.

- Semnalizatoare de radiatii

Indica prezenta radiatiilor nucleare dand un semnal optic si/sau sonor a carui intensitate este proportionala cu intensitatea radiatiilor (nu este un produs metrologic, ASR).

- Dozimetre electronice

Asigura masurarea continua a dozei incasate de purtator, este dotat cu praguri reglabile de avertizare (H_p10), poate masura si debitul echivalentului de doza.

Conditii de utilizare:

- ASR (CNCAN); BVM valabil (BRML, anual)

Dozimetre portabile

- Debitmetre pentru radiatii X si γ

Asigura masurarea continua a debitului echivalentului de doza ambiental la locurile de munca.

- pentru generatori de radiatii X

- debitmetre cu camera de ionizare

- pentru surse inchise

-debitmetre cu contori proportionali sau contori GM

Conditii de utilizare

- ASR

- BVM valabil (BRML, anual)

Dozimetre fixe ( de incinta)

- Avertizor punct fix utilizat.

Pentru depozitul de surse si/sau laboratorul de lucru. Are unul sau mai multe praguri de avertizare optica si/sau sonora, poate fi dotat si cu instrument de masura al debitului .

Conditii de utilizare:

- ASR

- BVM valabil (un an).