Meetapparatuur voor radioactiviteit Hoe deze te gebruiken ?

Materie, het atoom en zijn samenstellling Materie is samengesteld uit atomen Elk atoom is samengesteld uit een kern met daarrond sneldraaiende elektronen (elektronenschil)

Interactie van

g-

et X- stralen (fotonen)

• De fotonen die worden uitgestuurd door het radionuclide interageren met de elektronen van materie.

• Deze fotonen veroorzaken - Ionisaties (verwijderen van een elektron uit zijn elektronenschil  veroorzaakt een lading + of -) Excitatie en vervolgens Désexcitatie gepaard met uitzending van licht.

Detectie van

g-

et X- stralen (fotonen) Detectoren

• Gebaseerd op

ionisatie

• ….en anderen van gas of vaste materie •

Scintilatie

• Thermoluminescentie (bv. Passieve dosimeter)

Ionisatiekamer

• Gasgevulde kamer • 2 elektrodes • Ionisatie van gas (creatie van ladingen) • Gedrag van de kamers hangt af van : – Samenstelling gas – gasdruk – E-veld – Methode van opvangen en meten van de lading

Ionisatiekamers : invloed van spanning

Scintillatiedetectoren

• Gebaseerd op excitatie van elektronen (Compton en foto elektrisch effect) • Terugvallen van geëxciteerde elektronen via uitzenden van licht • Signaal proportioneel met energie, dus geschikt voor spectrometrie

NaI(Tl) Scintillator

• foton exciteert elektron • elektron valt terug op grondtoestand met uitzenden van licht • licht op fotokathode, productie van elektronen • versnelling en vermenigvuldiging van elektronen door dynodes • Anode collecteert puls

Light Photomultiplicator tube Measurement system Radiation Photocathode Optical window Anode

Factoren die de meting beinvloeden

Achtergrondstraling of “Background”

• Kosmische straling, natuurlijke radioactiviteit,… • Aanwezigheid andere bronnen • Detector afschermen • Background evalueren en in rekening brengen

Dosisdebieten in België te wijten aan de natuurlijke achtergrondstraling

Tussen 60 en 130 nSv/h afhankelijk van de regio

Kwantitatieve factoren

• Detectie en bepalen van de activiteit van een bron gebeurt door de detectie van de straling • Niet alle straling wordt gedetecteerd • Niet elk deeltje of foton zal interageren met detector • Detector efficiëntie : e absolute = Geregistreerd gebeurtenissen Gebeurtenissen door de bron uitzonden

Geometrische factoren

• Geometrie tussen bron en detector • Aanwezigheid van absorberende of reflecterende materialen • R²-wet • Zelfabsorptie bron • Reflectie van materiaal bij detector

Detector voor radioactiviteit

Bv. de Mini 900

Registreert aantal stralingsdetecties per tijdseenheid (cps); kwalitatieve meting tenzij gekende isotoop en geometrie

Responscurve van de sonde 44A en 44B (Mini 900) 44A = venster in Aluminium 44B = venster in Béryllium (!!! giftig)

Samengevat, voor de schatting van activiteit van een bron uitgaande van de cps moet men: - De achtergrond aftrekken van de meting - De energie kennen van de straling en dus het type radio-isotoop.

- Beschikken over een kalibratiecurve (of tabel) van de detector.

- De geometrie kennen (relatieve positie detector/bron).

!VERANTWOORDELIJKHEID EXPERT!

Dosisdebiet meting

Dosisdebiet meting – bepalen van het risico

• Gasgevulde ionisatiekamer of GM-buis • Dosisdebiet : 10 nSv/h – 99 mSv/h • Dosis : 0 – 10 Sv • Background : 50 – 200 nSv/h

Dosisdebiet meting

•

Goed opletten op de eenheden van het toestel !!!

• mSv/uur (milliSievert) Gedeeld door 1000 = • µSv/uur (microSievert) Gedeeld door 1000 = • nSv/uur (nanoSievert)

Een schatting van de activiteit van de bron (Becquerel of mCi) kan afgeleid worden van het dosisdebiet indien: - Men het type radio-isotoop kent; - De bron niet afgeschermd is (bij afsherming, zijn bijkomende berekeningen noodzakelijk); - De bron kan beschouwd worden als een puntbron; - Men beschikt over een referentie dosisdebiet /activiteit; Bv.: 37 MBq (1 mCi) Co 60 = 11,5 µSv/h op 1m

! VERANTWOORDELIJKHEID EXPERT!

• • •

Meetapparatuur Persoonlijke dosimeter (passief/actief)

• TLD dosimeter • Direct uitleesbare dosimeter (bv : µSv/h et µSv)

Detectie van straling

• scintillator • tube GM-buis (bv : cps - cpm)

Meten van dosisdebiet

Dosistempometer (bv : µSv/u)