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Instituto Superior de Ciências de Saúde de Maputo
Curso de Licenciatura em Radiologia Proteção e Segurança Radiológica II Ano II Semestre QUANTIDADES E MEDIDAS PRICINPIOS DE DETECÇÃO E MEDIÇÃO DA RADIAÇÃO ( camaras de ionização, detectores proporcionais e G-Muller) Discentes: Edmilson Carlos Felizarda Magaia Fídel Manuel Ligia Da Rosa Docente: Dr. Élio Malema Matola, Janeiro de 2023
Índice
Introdução............................................................................................................................................. 1 ............................................................................................................................................................... 2
Propriedades de um detector............................................................................................................ 3 Fatores que definem a escolha de detectores....................................................................................... 3 Detectores de gás.................................................................................................................................. 4 Câmaras de ionização............................................................................................................................ 4 Detectores proporcionais...................................................................................................................... 5 Detectores Geiger-Müller...................................................................................................................... 5 Considerações finais.............................................................................................................................. 7
Introdução
Desde os primórdios da Física Médica, sua preocupação é monitorar os níveis de radiação para que os perigos devido ao seu uso não sejam superiores aos ganhos que ela traz para a
Detector de radiação é um dispositivo que, colocado em um meio onde exista um campo de radiação, seja capaz de indicar a sua presença. Existem diversos processos pelos quais diferentes radiações podem interagir com o meio material utilizado para medir ou indicar características dessas radiações. Entre esses processos os mais utilizados são os que envolvem a geração de cargas elétricas, a geração de luz, a sensibilização de películas fotográficas, a criação de traços (buracos) no material, a geração de calor e alterações da dinâmica de certos processos químicos. Normalmente um detector de radiação é constituído de um elemento ou material sensível à radiação e um sistema que transforma esses efeitos em um valor relacionado a uma grandeza de medição dessa radiação.
Propriedades de um detector
Para que um dispositivo seja classificado como um detector apropriado é necessário que, além de ser adequado para a medição, apresente nas suas sequências de medição algumas características, tais como: Repetitividade - definida pelo grau de concordância dos resultados obtidos sob as mesmas condições de medição; Reprodutibilidade - grau de concordância dos resultados obtidos em diferentes condições de medição; Estabilidade - aptidão do instrumento conservar constantes suas características de medição ao longo do tempo; Exatidão - grau de concordância dos resultados com o valor verdadeiro ou valor de referência a ser determinado; Precisão - grau de concordância dos resultados entre si, normalmente expresso pelo desvio padrão em relação à média; Sensibilidade - razão entre a variação da resposta de um instrumento e a correspondente variação do estímulo; Eficiência - capacidade de converter em sinais de medição os estímulos recebidos Fatores que definem a escolha de detectores
- Tipo da radiação;
- Intervalo de tempo de interesse;
- Precisão, exatidão, resolução;
- Condições de trabalho do detector;
- Tipo de informação desejada;
- Características operacionais e custo;
Detectores de gás
Os detectores de gás são conhecidos como detectores por ionização em gases. Isto porque a radiação incidente (o gás) cria pares de íons que podem se contados em um dispositivo de medida elétrica (unidade de leitura). Câmaras de ionização; Detectores proporcionais; Geiger Muller.
Câmaras de ionização
A câmara de ionização opera na região de saturação de íons e para cada par de íons gerado pela partícula no interior do volume sensível do detector gasoso um sinal é coletado. Apesar disso, a corrente coletada é muito baixa, normalmente da ordem de 10-12A e precisam ser utilizados amplificadores para que o sinal possa ser convenientemente processado. As câmaras de ionização trabalham normalmente no modo corrente e se convenientemente construídas, utilizando o ar como elemento gasoso, são capazes de medir diretamente a grandeza Exposição. Em função de sua grande estabilidade ao longo do tempo (da ordem de 0,1 % de variação ao longo de muitos anos), as câmaras de ionização são muito utilizadas também como instrumentos de referência para calibração, pois eliminam a necessidade de recalibrações frequentes. Alguns tipos de detectores especiais funcionam dentro do modo de câmara de ionização. Entre eles podem ser citados: Câmara de ionização―free air‖; Caneta dosimétrica; Câmara de ionização portátil; Câmara de ionização tipo poço; Câmara de extrapolação;
energias. Para cada partícula que interage com o volume sensível do detector, é criado um número da ordem de 109 a 1010 pares de íons. Assim, a amplitude do pulso de saída formado no detector é da ordem de volt, o que permite simplificar a construção do detector, eliminando a necessidade de um pré-amplificador. São feitas janelas de material leve e fino, que permitam que elétrons e partículas α penetrem no volume sensível do detector. Para radiação γ, a resposta do detector ocorre de forma mais indireta, através das interações da radiação incidente com as paredes do detector, gerando radiação secundária (normalmente elétrons) que vai interagir com o volume sensível do detector. Normalmente os detectores G-M não são utilizados para a detecção de nêutrons, em função da baixa seção de choque de interação dos gases comumente utilizados para nêutrons. Além disso, detectores proporcionais têm geralmente melhor resposta e permitem a espectroscopia dessas partículas. Embora os detectores G-M não tenham condições de medir nenhuma grandeza radiológica e nem a energia das radiações, eles podem ser utilizados para estimar grandezas como dose e exposição, ou suas taxas, utilizando artifícios de instrumentação e metrologia. Nesse caso são normalmente calibrados para uma energia determinada (por exemplo, a do 60Co) e os valores dessas grandezas são calculados através da fluência. Detectores G-M utilizados para medição de taxa de contagem e equivalente de dose ambiente. Fonte: PRINCÍPIOS DE OPERAÇÃO DOS DETECTORES DE RADIAÇÃO).
Considerações finais
Todas as medições realizadas num país devem estar rastreadas metrologicamente a agencia internacional de energia atômica ( AIEA ). Na realidade, a maioria das medições nem sempre cumpre este requisito e, por isto, existe uma variabilidade de valores para a mesma medição e até para a mesma unidade. Este requisito de rastreabilidade constitui a segurança e a garantia da exatidão do valor da medição, no país e fora dele. Para garantir a fidelidade de suas medições, um usuário deve ter seus instrumentos calibrados num laboratório nacional ou num laboratório credenciado por ele. Na calibração, o instrumento recebe um certificado de calibração, na faixa de sua utilização e finalidade de uso. Por outro lado, os padrões nacionais das referidas grandezas devem ser calibrados ou rastreados metrologicamente a AIEA, mediante intercomparações internacionais de medições em determinadas grandezas e tipos de medição. Ou seja, devem, para cada grandeza, estar rastreados ao padrão internacional ou primário.
