ما هي استطلاعات الحماية من المعدات الإشعاعية

اقرأ في هذا المقال


بعد تركيب المعدات الإشعاعية، يجب على خبير مؤهل إجراء مسح الحماية من الإشعاع للمنشأة ويشمل المسح فحص مواصفات المعدات والتشابك المتعلق بالسلامة الإشعاعية وتقييم التعرض للإشعاع المحتمل للأفراد في البيئة المحيطة.

استطلاعات الحماية من الإشعاعات

أجهزة مراقبة الإشعاع

يعتمد اختيار كاشف إشعاع أو مقياس جرعات معين على نوع القياس المطلوب. في مسوحات الحماية من الإشعاع، يتم قياس المستويات المنخفضة من الإشعاع وبالتالي، يجب أن يكون الجهاز حساسًا بدرجة كافية لقياس هذه المستويات المنخفضة. الكاشفات الأكثر استخدامًا في قياسات الأشعة السينية هي غرف التأين وعدادات جيجر ومقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة وفيلم التصوير الفوتوغرافي.

  • غرفة التأين: غرفة التأين المستخدمة في قياسات الأشعة السينية منخفضة المستوى (بترتيب ميليروجينس في الساعة) لها حجم كبير (600 مل تقريبًا) للحصول على حساسية عالية، كما يتم تطبيق جهد تيار مباشر بين الغلاف الخارجي والقطب المركزي لتجميع شحنة التأين الناتجة عن الإشعاع في حجم الهواء الداخلي عند تعرض الغرفة للإشعاع، مما يؤدي إلى تدفق تيار أيوني في الدائرة الخارجية.

ومع ذلك، فهي صغيرة للغاية وهناك حاجة إلى دارة خاصة للمقياس الكهربي، بما في ذلك مضخم التيار لقياسها، حيث يتناسب تيار الخرج طرديًا مع معدل التعرض وعادةً ما يتم معايرة مقياس مسح غرفة الأيونات للتعرض في شعاع رمادي من السيزيوم أو من مصدر المعالجة الكثبية الراديوم باستخدام هندسة قياس الهواء الطلق. من أجل الاستخدام الدقيق للطاقات المتوسطة والعالية يجب استخدام منحنى استجابة الطاقة للغرفة لتصحيح التعرض، كما قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى تصحيحات إضافية للمقياس الخطي ودرجة حرارة الهواء والضغط والاعتماد الزاوي.

  • عدادات جيجر: يتكون عداد جيجر مولر بشكل أساسي من كاثود أسطواني بسلك رفيع ممتد على طول محور الأسطوانة، كما يمتلئ الأنبوب بمزيج خاص من الغازات عند ضغط حوالي 100 مم زئبق. الجهد المطبق على الأقطاب الكهربائية أعلى بكثير من جهد التشبع المطبق على غرفة التأين، الاحتمالية عالية جدًا بحيث تصبح الجسيمات من التأين الأصلي نشطة بما يكفي لإنتاج المزيد من التأين الثانوي مما يؤدي إلى تضخيم الغاز.

إذا كان الجهد مرتفعًا بدرجة كافية بحيث يتم إنشاء انهيار جليدي للشحن بواسطة الحدث المؤين الأصلي، بغض النظر عن حجمه، يُطلق على الكاشف عداد جيجر مولر، كما يعتبر أنبوب عدادات جيجر أكثر حساسية من حجرة التأين. على سبيل المثال، يمكن لعداد جيجر اكتشاف الفوتونات الفردية أو الجسيمات الفردية التي لا يمكن رؤيتها مطلقًا في غرفة التأين. ومع ذلك، فإن هذا الكاشف ليس جهاز قياس الجرعة. على الرغم من أن عداد جيجر مفيد للمسوحات الأولية للكشف عن وجود الإشعاع، إلا أنه يوصى بغرف التأين للقياس الكمي.

كاشفات النيوترون

يمكن الكشف عن النيوترونات بمساعدة تفاعلاتها المختلفة. في المادة الهيدروجينية، تنتج النيوترونات ارتدادًا للهيدروجين أو بروتونات يمكن اكتشافها بقياسات التأين أو العدادات النسبية أو عدادات التلألؤ أو الغرف السحابية أو المستحلبات الفوتوغرافية، كما يمكن أيضًا اكتشاف النيوترونات من خلال تفاعلاتها النووية المستحثة. تصبح بعض المواد، التي تسمى كاشفات التنشيط، مشعة عند تعرضها للنيوترونات، كما يتم حساب الكاشف، بعد التعرض للمجال النيوتروني لنشاط اشعة بيتا أواشعة غاما.

يمكن إجراء قياسات النيوترونات في حزمة الأشعة السينية الأولية أو بالقرب منها باستخدام كاشفات سلبية مثل كاشفات التنشيط ، دون أن تتأثر سلبًا بالإشعاع النبضي، كما يمكن استخدام كاشف التنشيط إما ككاشف عتبة مكشوف أو داخل وسيط مثل البولي إيثيلين. مثال على كاشف العتبة العارية هو الفوسفور (على شكل خامس أكسيد الفوسفور) الذي استخدمه العديد من الباحثين بنجاح لقياس النيوترونات داخل وخارج الحزمة الأولية، كما يمكن لكاشف الفوسفور مراقبة النيوترونات السريعة والبطيئة أو الحرارية، باستخدام التفاعلات.

تعاني أنظمة التنشيط المعتدل من إنتاج فوتونيوترون في الوسيط نفسه. لذلك، فإن هذه الكواشف مفيدة بشكل أساسي خارج الحزمة الأولية. من أمثلة أجهزة الكشف عن التنشيط المترابط أجهزة إعادة قياس التنشيط وكاشفات الرقائق المتوسطة، كما استخدم الباحثون رقاقة ذهبية موضوعة في أسطوانة بولي إيثيلين (طولها 24 سم وقطرها 22 سم) للقياسات خارج حزمة الفوتون الأولية.

يتم قياس النشاط المستحث في رقائق الذهب باستخدام نظام كاشف معاير خارج غرفة العلاج، من الشائع استخدام كاشفين يستجيبان في الغالب لواحد أو آخر من الإشعاع. على سبيل المثال، غرفة التأين التقليدية المملوءة بالهواء مع الجدران غير الهيدروجينية (الكربون) تقيس في الغالب الفوتونات ويمكن أن تكون استجابتها للنيوترونات ضئيلة لأن نسبة الاشعة خارج الدرع تكون عادة صغيرة ومن ثم فإن النيوترونات منخفضة الطاقة.

من ناحية أخرى، يمكن للغرفة الأيونية ذات الجدران الهيدروجينية الكشف عن كل من النيوترونات والأشعة السينية، غرفة التأين يمكن ملؤها إما بالأرجون أو البروبان للحصول على استجابة الفوتون بالإضافة إلى النيوترون في الغالب، وعلى التوالي تم استخدامها أيضًا لتقدير معدلات التعرض للفوتون والنيوترون خارج درع معجل طبي.

المصدر: كتاب" THE PHYSICS OF RADIATION THERAPY THREE-DIMENSIONAL " للمولف Steve Webb كتاب" Radiation Physics for Medical Physicists" للمؤلف Kurt H. Becker, Brooklynكتاب" Walter and Miller’s Textbook of Radiotherapy " للمؤلف John A. Millsكتاب"The Physics of Radiation Therapy" للمولف Faiz M. Khan, PhD


شارك المقالة: