DOSIMETRÍA POR TERMOLUMINISCENCIA

DOSIMETRÍA POR
TERMOLUMINISCENCIA
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DOSIMETRÍA POR TERMOLUMINISCENCIA
INTRODUCCIÓN
La radiotermoluminiscencia o, abreviando, termoluminiscencia
permite detectar la dosis en una cierta masa de sustancia
termoluminiscente (detector) sometida a un campo de radiaciones ionizantes. Esta determinación, tomando en cuenta algunas consideraciones, se puede asimilar a la dosis en
tejido humano y ser utilizada por la Protección Radiológica o
Radiosanitaria para la evaluación de las dosis personales
comprometidas en una práctica con radiaciones ionizantes.
DESCRIPCION DEL MÉTODO
Utilización
El detector o dosímetro, al que frecuentemente se lo llama T.
L.D. ( del inglés Thermo Luminescent Dosimeter), se coloca en
la parte del cuerpo para la que es destinado:
• Tronco: para dosimetría de cuerpo entero.
• Extremidades: para dosimetría de extremidades.
• Superficie abdominal: para dosimetría de vientre.
Nota: el dosímetro permite evaluar los riesgos de una determinada tarea o actividad en forma rutinaria y ver si se cumplen los requisitos radiosanitarios para poder ser autori-zada. Por lo tanto no se puede utilizar en otro lugar que no sea
el indicado pues la dosis que integraría no reflejaría la dosis
que se quiere determinar. Por ello, el dosímetro no puede ser
sacado del área de trabajo.
Procesamiento
El dosímetro utilizado es procesado para obtener la información dosimétrica.
Nota: un dato fundamental a tener en cuenta cuando se determina una dosis es el período que abarca. No es lo mismo
recibir una dosis determinada en un mes que en dos, tres,
etc., además, cuando existe una dosis que exige investigación, se debe poder acotar el período de uso para reconstruir los hechos. Por ello el sistema de canje es estricto: un
dosímetro en uso y otro en procesamiento. El laboratorio no
podrá enviar nuevo dosímetro si no recibe el usado.
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Información y archivos
Los datos dosimétricos obtenidos en el procesamiento son
informados al usuario, consignando:
•
•
•
•
Matrícula identificadora del usuario.
Período que cubre la información.
Dosis en ese período.
Dosis integrada para ese usuario desde el primer valor
del año.
• Porcentaje que representa esa dosis integrada respecto
del límite de dosis anual para ese tipo de control. Este
ímite es fijado y puede ser modificado por las autoridades
competentes.
Toda la información obtenida del dosímetro, el período efectivo de uso y los datos electrónicos de la curva “glow” de
cada lectura son guardados en archivos escritos y electrónicos, individuales y por instalación, que se mantienen la cantidad de años que establecen las normas.
Nota: La dosis que aparece en los informes es la dosis recibida por el dosímetro, la que puede ser muy diferente a la
recibida por el usuario. Eso sucede porque:
• Un dosímetro puede recibir radiaciones mientras no está
en uso (mientras no está colocado sobre el cuerpo del
usuario), por ejemplo en el lugar donde se guardan o durante su transporte dentro o fuera de la instalación. En este
caso la dosis informada sería mayor que la recibida por el
usuario.
• Un usuario puede recibir radiaciones que no registra el dosímetro, por ejemplo si no lo utiliza permanentemente. En
este caso la dosis informada sería menor que la recibida
por el usuario.
Si eso no sucediera y se hubiera seguido estrictamente
la normativa anterior, la dosis en el dosímetro refleja
ajustadamente la dosis recibida por el usuario.
CONTROLES DE CALIDAD
cONTROLES DE CALIDAD
de las sensibilidades del dosímetro y el lector y la confiabilidad de las dosis de referencia.
El proceso de dosimetría por termoluminiscencia es el siguiente:
Un cristal termoluminiscente con determinadas características definidas por el fabricante se utiliza, durante un período,
y se puede determinar la dosis de radiación que recibió en
el mismo.
Para eso, luego de utilizado, este dosímetro es sometido al
proceso de lectura, que consiste en el tratamiento térmico
previo para limpiar las trampas del cristal que se descargan
con temperaturas hasta 100ºC y la lectura propiamente dicha, durante la cual el cristal es calentado, elevando en forma continua su temperatura hasta un valor establecido. Este
calentamiento produce el vaciado de las restantes trampas
y la reubicación de los electrones capturados. Este proceso
se realiza con emisión de energía en forma de luz visible (la
función que liga la intensidad de esa luz con la temperatura
correspondiente se llama curva de brillo, glow en inglés) y se
conserva, para cada lectura, en forma de archivo electrónico, durante períodos fijados por la ley.
Esa luz incide sobre la ventana de un fotomultiplicador asociado a un dispositivo electrónico que la convierte en corriente eléctrica que recoge un condensador.
La cantidad de radiación que recibió el dosímetro se relaciona, de esta manera, con una carga eléctrica medible de
valor Q.
Para que estas magnitudes (dosis y Q) se relacionen es necesario definir la ley de variación de la función:
• Q = f (dosis)
Como los dosímetros de calibración son irradiados con dosis conocidas (dosis de referencia) y de su lectura se obtienen los correspondiente valores de Q, se puede obtener la
función arriba mencionada.
Esta función permite, en cualquier dosímetro cuya lectura
se conoce, obtener el valor de la dosis con que se irradió,
siempre que las variables intervinientes en los dos procesos
sean cuantificables o idénticas entre sí.
Todo este proceso está condicionado por el conocimiento
En algunos casos es posible determinar el error en forma
estadística y en otras se trabaja de modo tal que el mismo
error afecte a los dosímetros usados y a los de referencia.
Sensibilidad del material termoluminiscente
Cada cristal detector tiene una sensibilidad que depende de
su composición, del proceso de fabricación, de la masa y el
historial dosimétrico.
La sensibilidad de cada cristal para cada tipo de radiación
puede ser medida. Pero realizar esa determinación en miles
de unidades para poder determinar las dosis es prácticamente
imposible. Por eso se busca obtener la homogeneidad de
todo el material.
• Proceso de fabricación y masa: Se compran los cristales a un único proveedor (THERMO Electron Corporation),
de una misma partida (Batch y Job, iguales para todos los
cristales), por lo que los componentes, la tecnología y las
condiciones de fabricación son las mismas, resultando unos
cristales idénticos desde el punto de vista dosimétrico. Los
errores debidos a estos factores de inhomogeneidad son
pues despreciables.
• Historial dosimétrico: Durante cada lectura, el cristal vuelve
a su estado normal, se pone a “cero”. Sin embargo su sensibilidad puede variar, según la magnitud de la dosis recibida.
En el mundo, muchos laboratorios consideran que el error
producido por esta variación es pequeño y no realizan ningún tratamiento homogeneizador. Otros, entre los que nos
contamos, realizan un tratamiento térmico denominado templado a todos los cristales en forma conjunta, después de
cada uso, siguiendo en forma precisa las instrucciones del
fabricante.
Los cristales iguales, templados en el mismo proceso tendrán
igual sensibilidad. Además de las previsiones antes descriptas,
si algún cristal fuera dosimétricamente “diferente” no afectaría las mediciones de un usuario más que una vez, pues los
cristales, luego de leídos y templados, son mezclados en su
totalidad, por lo que la probabilidad de que alguna persona use
el mismo cristal más de una vez es casi nula.
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CONTROLES DE CALIDAD
A) Ensayo de los dosímetros antes de su uso
Los cristales se ensayan antes de cada utilización de la siguiente manera:
• Se realiza el templado antes descrito a la totalidad de los
cristales en uso.
• Se mezclan y se toman muestras al azar hasta cubrir el
5% del total.
• Estos cristales se tratan térmicamente para vaciar las trampas de menor temperatura (hasta 100ºC) y se leen.
• Se calcula el promedio y la dispersión de todas las mediciones. El error no debe superar el 10%. (Si alguna medición se mostrara discrepante con esta tendencia, ese
cristal sería eliminado).
Estos cristales así ensayados y verificados son los que se
utilizan para preparar los dosímetros que se enviarán para
su uso en las tareas de control radiosanitario (dosímetros
personales) y para irradiar con dosis certificadas (dosímetros de calibración).
B) Ensayo de los dosímetros después de su uso
Con una frecuencia mensual, los dosímetros personales
vuelven al laboratorio para efectuar las lecturas que permitan determinar las dosis. Allí, los dosímetros personales son
leídos conjuntamente con los dosímetros de calibración.
Varios dosímetros de calibración se irradian con cada valor
de estas dosis certificadas. A estos dosímetros irradiados se
los ensaya como a los dosímetros del punto a) lo que permite realizar, también, los estudios estadísticos de errores. Los
resultados que obtuvimos hasta ahora no han superado el
8% de error. También aquí, si alguna medición se mostrara
discrepante con esta tendencia, ese cristal sería eliminado.
Con los valores medidos en éstos se puede conocer la función que relaciona la dosis absorbida por el cristal con la
luz que emite durante la lectura. Esta simultaneidad permite
asegurar que las condiciones en que son leídos los cristales
utilizados son las mismas en que son leídos los de calibración, lo que de otra forma sería muy difícil ajustar.
Otro control de calidad que realizamos es concurrir a los
Ejercicios de Intercomparación.
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EJERCICIOS DE INTERCOMPARACIÓN
La Autoridad Regulatoria Nuclear, conjuntamente con el
Centro Regional de Referencia con Patrones Secundarios para Dosímetros (CRRD) de la Comisión Nacional de
Energía Atómica, perteneciente a la Red Internacional de
Laboratorios Secundarios de Calibración Dosimétrica del
Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Lo que constituye el único control de calidad que se realiza en el país.
Las energías que se utilizan son las del Co60, Cs137 y condiciones W60, W110 y W200 de rayos X. y el error aceptado
viene dado por la expresión:
• 1/1,5(1-2Ho/(Ho+Hr)) < o = Hm/Hr < o =1,5(1+Ho/
(2Ho+Hr))
Con:
• Hr valor de dosis verdadero convencional dado por el
C.R.R.D. de la C.N.E.A. que en el caso de utilización de
fantoma es el Hp(10)
• Hm valor dado por el laboratorio participante.
• Ho el límite inferior de respuesta (según ISO14146d es 0,2
mSv)
Concurrimos a estos Ejercicios desde su inicio, en el año
1997, con resultados óptimos.