UN PO' DI STORIA UN PO' DI STORIA

UN PO' DI STORIA UN PO' DI STORIA

Scoperta dei raggi X da parte Wilhelm Konrad Röntgen Scoperta della radioattività naturale dell'uranio da parte di Antoin Henri Bequerel

Scoperta delle proprietà radioattive del polonio e del radio da parte dei coniugi Curie

Si riconosce che un effetto ritardato della radiazione poteva essere l'insorgere di tumori

Si scopre che le radiazioni possono provocare la morte degli animali da laboratorio irradiati

Esplodono le bombe nucleari ad Hiroshima e Nagasaki E. B. Lewis (California Institute of Technology) ipotizza la

mancanza di un valore di soglia per l'induzione della leucemia 1895

1896

1898

1902

1903

1945 anni '50

TIPI FONDAMENTALI DI DANNI

PRODOTTI ALLE STRUTTURE CELLULARI TIPI FONDAMENTALI DI DANNI

PRODOTTI ALLE STRUTTURE CELLULARI

ROTTURA DELLA MEMBRANA MITOCONDRIALE

ROTTURA DI UN DOPPIO FILAMENTO DI DNA

ROTTURA DI UN SINGOLO FILAMENTO DI DNA ROTTURA DELLA

MEMBRANA NUCLEARE

ROTTURA DI UN COMPLESSO DNA-MEMBRANA

ROTTURA DELLA GUAINA PROTEICA

DANNO AL DNA DANNO AL DNA

O OH

H

H

danno diretto

rottura di un doppio filamento

cancellazione di una base

legame trasversale p+

e-

LESIONI CROMOSOMICHE LESIONI CROMOSOMICHE

OSSERVAZIONI ALL'INIZIO AL MOMENTO

DELLE LESIONI

DOPO LA RIPARAZIONE

morfologia aberrazione

NORMALE

ANELLO PIU' FRAMMENTO

INVERSIONE

NON RILEVATO STABILE FACILMENTE

RILEVABILE MA INSTABILE

STABILE, MA DIFFICILE DA RILEVARE

NORMALE

DICENTRICO PIU' FRAMMENTI

TRASLOCAZIONE

NON RILEVATO STABILE FACILMENTE

RILEVABILE MA INSTABILE

STABILE, MA DIFFICILE DA RILEVARE

CROMOSOMA SINGOLO CON DUE LESIONI DOVE DUE BRACCI

SONO ADIACENTI

DUE CROMOSOMI DISTINTI CON DUE LESIONI DOVE I BRACCI

SONO ADIACENTI

EVENTI DI IONIZZAZIONE EVENTI DI IONIZZAZIONE

RADIAZIONE A DENSITA' DI

IONIZZAZIONE NON MOLTO ELEVATA

RADIAZIONE AD ALTA DENSITA' DI IONIZZAZIONE

GRANDEZZE DI CAMPO PRIMARIE

(definite in assenza di ricettore)

GRANDEZZE DI CAMPO PRIMARIE

(definite in assenza di ricettore) FLUENZA DI PARTICELLE

F = dN da

ESPOSIZIONE

Un tempo misurata in röntgen (R) 1R = 2.58 10-4 C/kg

dEtr è la somma delle energie cinetiche iniziali di tutte le particelle cariche prodotte da particelle indiret- tamente ionizzanti nell'elemento di volume di massa dm

X = dQ dm

KERMA IN ARIA

K

= dE

dm

RADIAZIONI INDIRETTAMENTE IONIZZANTI

PRODUZIONE DI SECONDARI CARICHI

DEPOSIZIONE DELL'ENERGIA

GRANDEZZE DOSIMETRICHE GRANDEZZE DOSIMETRICHE

ENERGIA IMPARTITA

e = R

R

R

- R

+ Q

Q

DOSE ASSORBITA

D =

d e dm

RELAZIONE TRA DOSE ASSORBITA ED ESPOSIZIONE (equilibrio di particelle cariche)

D = W

W

e X

nelle stesse condizioni il kerma e la dose assorbita praticamente coincidono.

= energia radiante incidente

= energia media per produrre una coppia di ioni in aria (~34 eV)

= energia radiante uscente

= energia spesa per aumentare la massa del sistema

Si misura in gray (Gy):

1Gy = 1J / 1kg

1Gy = 100 rad (1rad = 100erg / 1g)

INDICATORI DEL RISCHIO DA RADIAZIONI IONIZZANTI

INDICATORI DEL RISCHIO DA RADIAZIONI IONIZZANTI

EQUIVALENTE DI DOSE

H = QDN

Q

EFFICACIA BIOLOGICA RELATIVA (EBR)

R

p = D

p p D

p

= fattore di qualità

N = altri fattori correttivi, attualmente N = 1.

Si misura in sievert (Sv):

1Sv = 1J / 1kg

1Sv = 100 rem (1rem = 100erg / 1g)

Si prende come riferimento la radiazione elettromagnetica

= livello di probabilità per l'effetto considerato

IL LET

(LINEAR ENERGY TRANSFER)

L’EQUIVALENTE DI DOSE IL LET

(LINEAR ENERGY TRANSFER)

L

= dE dl

D = limite superiore per l’energia trasferita. Il LET si misura in keV µm^-1.

Se si prendono in considerazione tutte le perdite di energia il LET (in questo caso L_•), coincide con il potere frenante per collisione.

L’EQUIVALENTE DI DOSE

Q = 1

D Q L

D L

dL

con L_• valutato in acqua.

RELAZIONE TRA IL FATTORE DI QUALITA' ED IL LET∞

RELAZIONE TRA IL FATTORE DI QUALITA' ED IL LET∞

1 0 5 10 15 20 25

10

L∞ in acqua (keV µm-1)

100 1000

Fattore di qualità (Q)

raggi X

neutroni veloci particelle alfa

CLASSIFICAZIONE DEL DANNO SULL'UOMO CLASSIFICAZIONE DEL DANNO SULL'UOMO Danni somatici deterministici:

la frequenza e la gravità variano con la dose;

è individuabile una dose di soglia;

il periodo di latenza è solitamente breve

Danni somatici stocastici:

non richiedono il superamento di una dose-soglia per la loro comparsa;

sono di tipo probabilistico;

la frequenza della loro comparsa aumenta con la dose;

hanno lunghi periodi di latenza;

la loro gravità non dipende dalla dose ricevuta;

Danni genetici stocastici:

si manifestano nella progenie degli individui irraggiati.

VALORI DI SOGLIA ACCETTATI PER GLI EFFETTI DETERMINISTICI SULL'UOMO

VALORI DI SOGLIA ACCETTATI PER GLI EFFETTI DETERMINISTICI SULL'UOMO

TESSUTO ED EFFETTO

TESTICOLI

Sterilità temporanea Sterilità permanente OVAIE

Sterilità

CRISTALLINO Opacità osservabili Deficit visivo (cataratta) MIDOLLO OSSEO Depressione dell' emopoiesi

Aplasia mortale

0.15 3.5

2.5 - 6.0

0.5 - 2.0 5.0

0.5 1.5

0.4 2.0

> 0.2

> 0.1

> 0.15

>0.4

>1A n.a.

n.a.

6.0

5.0

> 8.0

n.a.

n.a.

SOGLIA DI DOSE

Equivalente di dose totale ricevuto

in una singola breve esposizione

(Sv)

Equivalente di dose totale ricevuto

per esposizioni fortemente frazionate o protratte (Sv)

Dose annuale se ricevuta per

esposizioni fortemente frazionate o

protratte per molti anni (Sv/anno)

ALTRI EFFETTI DETERMINISTICI SULL'UOMO ALTRI EFFETTI DETERMINISTICI SULL'UOMO

Irradiazione frazionata della cute - dosi soglia per ulcerazioni e fibrosi cutanee:

55 Sv (effetto nel 1-5% dei pazienti) 70 Sv (effetto nel 25-50% dei pazienti)

Irradiazione cronica della pelle - radiodermite cronica (“cute del radiologo”): necessita di dose di qualche decimo di Sv alla settimana per lunghi periodi.

Se l'irradiazione acuta avviene al corpo intero o alla maggior parte di esso si ha l'insorgenza della cosiddetta

SINDROME ACUTA DA RADIAZIONI

EFFETTI PREVEDIBILI DELLE DOSI ACUTE DI RADIAZIONE ESTESE A TUTTO IL CORPO EFFETTI PREVEDIBILI DELLE DOSI ACUTE DI RADIAZIONE ESTESE A TUTTO IL CORPO

DOSE ACUTA (Sv) EFFETTI PROBABILI

0 ÷ 0.5:

0.8 ÷ 1.2:

1.3 ÷ 1.7:

1.8 ÷ 2.2:

2.7 ÷ 3.3:

4.0 ÷ 5.0:

5.5 ÷ 7.5:

10:

50:

effetti non rilevabili, eccettuata la possibilità di piccoli mutamenti nel sangue.

vomito e nausea, per circa un giorno, nel 5 o 10% del personale esposto;

senso di stanchezza che però non limita fortemente la capacità lavorativa.

vomito e nausea per un giorno, seguiti da altri sintomi del male da raggi, in circa il 25% del personale esposto.

vomito e nausea per circa un giorno, seguiti da altri sintomi del male da raggi in circa il 50% del personale esposto; non si verificano decessi precoci.

vomito e nausea nel primo giorno, seguiti da altri sintomi del male da raggi, in quasi tutto il personale esposto; circa il 20% di morti in due-sei settimane dopo l'esposizione; i sopravvissuti rimangono convalescenti per circa 6 mesi.

vomito e nausea nel primo giorno, in tutto il personale esposto;

circa il 50% di morti in un mese.

vomito e nausea in tutto il personale entro 4 ore dall'esposizione, seguiti dagli altri sintomi del male da raggi; quasi il 100% di morti.

vomito e nausea in tutto il personale esposto, entro una o due ore;

probabilmente non ci saranno superstiti.

inabilità immediata: tutte le persone colpite muoiono entro una settimana.

EFFETTI PREVEDIBILI DELLE DOSI ACUTE DI RADIAZIONE ESTESE A TUTTO IL CORPO EFFETTI PREVEDIBILI DELLE DOSI ACUTE DI RADIAZIONE ESTESE A TUTTO IL CORPO

5.0

1.0 2.0 3.0 4.0

0.5 Sv

EFFETTO

vomito e nausea nel primo giorno, male da raggi, 50% di morti

vomito e nausea, male da raggi, 20% di morti

vomito e nausea, male da raggi nel 50% degli esposti

vomito e nausea per circa un giorno, male da raggi nel 25% degli esposti vomito e nausea per circa un giorno,

stanchezza nel 5 ÷ 10% degli esposti effetti non rilevabili, possibili piccoli

mutamenti nel sangue

Tempo dopo l'esposizione

Sopravvivenza poco probabile (7.0 Sv o più)

Sopravvivenza possibile (da 5.5 a 3.0 Sv)

Sopravvivenza probabile (da 2.5 a 1.0 Sv) 1° Giorno

1ª Settimana

2ª Settimana

3ª Settimana

4ª Settimana

Nausea, vomito e diarrea nelle prime ore

In alcuni casi sintomi non definiti (periodo di latenza) Diarrea, emorraggia, porpora, infiammazione della gola, febbre

Rapido deperimento e morte Probabilità di morte 100%

Nausea, vomito e diarrea nelle prime ore

Sintomi non

definiti (periodo di latenza)

Epilazione, perdita dell'ap- petito, malessere generale, febbre.

Emorragie, porpora, petecchie, emorragia nasale, pallore.

Infiammazione della gola e della bocca, diarrea, deperimento

Morte nella maggior parte dei casi gravi

Probabilità di morte 50%

per 4.5 Sv

Possibile nausea, vomito e diarrea il primo giorno

Sintomi non

definiti (periodo di latenza)

Epilazione, perdita dell'ap- petito, malessere, ulcerazione della gola

Emorragie, porpora, petecchie, pallore, diarrea, leggero deperimento

Probabile guarigione in circa 3 mesi, a meno che non insorgano complicazioni

DANNI SOMATICI STOCASTICI DANNI SOMATICI STOCASTICI

Le informazioni epidemiologiche riguardanti questo tipo di danni sono limitate, al momento, agli effetti prodotti da esposizioni medio-alte. Sono rari i dati per i bassi livelli di dose, per cui la stima del rischio di contrarre una leucemia o un altro tumore radioindotto si effettua estrapolando alle basse dosi i dati delle alte dosi.

Per questo tipo di danni si deve tenere conto di un periodo di latenza e della forma della curva che fornisce la probabilità di insorgenza.

Leucemia: 2 anni di latenza, picco verso i 5 - 8 anni, poi calo

Altri tumori: più di 5 anni di latenza crescita costante dopo i 10 anni

5 anni 10 2 30

5 - 8 anni

DOSE

PROBABILIT À

DOSE

PROBABILIT À

estrapolazione lineare

punti ottenuti

“sperimentalmente”

regione delle “basse dosi”

regione delle “alte dosi”

regione delle “basse dosi”

regione delle “alte dosi”

modello lineare-quadratico

CARCINOGENESI CARCINOGENESI

Mutazione Morte

Recupero

Cellula

INIZIAZIONE PROMOZIONE

PROGRESSIONE MALIGNA

inattivazione dei geni soppressori tumorali

Conversione

maligna Metastasi

IRRADIAZIONE DELL'EMBRIONE E DEL FETO IRRADIAZIONE DELL'EMBRIONE E DEL FETO

settimana

1 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

FASE malformazioni sistema

nervoso leucemia

post-natale effetti sull'

embrione morte o nessun effetto

pre-impianto morfogenesi

fase fetale

periodo della massima probabilità di malformazioni

massima sensibilità del cervello

del feto

riduzione di circa 4 volte della radio-

sensibilità

sensibilità trascurabile

o assente sensibilità trascurabile

o

assente probabili

effetti stocastici

tipo leucemia post-natale

dati molto incerti gravità e

frequenza

delle

malformazioni

diminuiscono

GRANDEZZE LIMITE PRIMARIE GRANDEZZE LIMITE PRIMARIE

EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE

H

=

T

w

H

con H _T equivalente di dose ricevuto dal tessuto o organo T e w _T il fattore di ponderazione relativo a tale tessuto o organo.

Valori dei fattori di ponderazione

Organo o tessuto stima del rischio (casi per 10^-3 Sv^-1)

w_T

Gonadi 4.0 0.25

Mammelle 2.5 0.15

Midollo osseo rosso 2.0 0.12

Polmone 2.0 0.12

Tiroide 0.5 0.03

Superfice ossea 0.5 0.03

Rimanenti organi e tessuti 5.0 0.30

(definite nell'individuo) (definite nell'individuo)

GRANDEZZE OPERATIVE

(definite nel ricettore)

GRANDEZZE OPERATIVE

(definite nel ricettore)

EQUIVALENTE DI DOSE AMBIENTE

H d

equivalente di dose che verrebbe prodotto dal corrispondente campo allineato ed espanso nella sfera ICRU, centrata nel punto d’interesse, ad una profondità d lungo la direzione del campo.

EQUIVALENTE DI DOSE DIREZIONALE:

H ' d

equivalente di dose prodotto dal corrispondente campo espanso nella sfera ICRU ad una profondità d lungo un raggio in una specificata direzione.

P P

campo reale

campo espanso campo allineato ed espanso

GRANDEZZE ICRU GRANDEZZE ICRU

Grandezze operative da usare nella valutazione delle radiazioni penetranti e poco penetranti.

EQUIVALENTE DI DOSE INDIVIDUALE PENETRANTE

H

10

fornisce una valutazione cautelativa di

H

H

EQUIVALENTE DI DOSE INDIVIDUALE SUPERFICIALE

H

0 . 07

fornisce una valutazione cautelativa degli equivalenti di dose ricevuti dalla pelle e dal cristallino

La profondità d alla quale viene effettuata la valutazione è espressa in mm.

Per la loro misura è sufficiente porre un idoneo rivelatore sulla superficie del corpo dell’individuo esposto e ricoprirlo con lo specifico spessore di materiale tessuto equivalente.

IRRADIAZIONE INTERNA IRRADIAZIONE INTERNA INALAZIONE

INGESTIONE

FERITE CUTANEE

ASSORBIMENTO TRANSCUTANEO

CARATTERISTICHE FISICHE DEL RADIONUCLIDE (t

) SOLUBILITA' DELLA SOSTANZA INTRODOTTA

METABOLISMO NEL CORPO UMANO

AFFINITA' CHIMICA CON ALTRI ELEMENTI IODIO TIROIDE STRONZIO OSSA

PLUTONIO OSSA, FEGATO

MODELLI DOSIMETRICI A COMPARTIMENTI (apparato respiratorio)

MODELLI DOSIMETRICI A COMPARTIMENTI (apparato respiratorio)

a

c

e i

j

h

b

d

f g

Fluidi corporei Tratto GI

Linfonodi

D

D

D

passaggio naso-faringe

parenchima polmonare tratto tracheo-bronchiale

ANDAMENTO NEL TEMPO DELL'ATTIVITA' TOTALE CORPOREA PER IL

Cs

A(t)A(t) A(t)

introduzione unica

introduzione prolungata

introduzione cronica t

t

t

EQUIVALENTI DI DOSE PER IRRADIAZIONE INTERNA EQUIVALENTI DI DOSE PER IRRADIAZIONE INTERNA

EQUIVALENTE DI DOSE IMPEGNATO (lavoratori)

Il valore di 50 anni rappresenta l'arco temporale di una vita lavorativa

H

= H

(t)dt

t⁰ t⁰+50y

EQUIVALENTE DI DOSE INTEGRATO (popolazione )

Al di sotto dei 20 anni

H

t

H

(t) = H

(t,20) H

(t

) = H

(t,t

)dt

t⁰ 70y

EQUIVALENTI ANNUALI DI DOSE EFFICACE DOVUTI AL FONDO NATURALE (mSv/anno) EQUIVALENTI ANNUALI DI DOSE EFFICACE

DOVUTI AL FONDO NATURALE (mSv/anno)

Raggi cosmici

Componente dirett. ionizzante Neutroni

Radionuclidi cosmogenici Radionuclidi primordiali

40K 87Rb

238U (serie) 232Th (serie) Totale

0.30 0.055

0.15

0.10 0.16 0.8

0.015

0.18 0.006 1.24 0.18 1.6

0.30 0.055 0.015

0.33 0.006 1.34 0.34 2.4

Sorgente Irr. est. Irr. int. Totale

DOSI RICEVUTE IN COMUNI ESAMI RADIOGRAFICI (FVG 1983) (mSv) DOSI RICEVUTE IN COMUNI ESAMI

RADIOGRAFICI (FVG 1983) (mSv)

Esame Tiroide Midollo osseo

attivo Polmone Gonadi Mammelle

Cranio Torace

Spalla, clavicola Addome

Bacino

Femore e anca Rachide in toto Rachide cervicale Rachide dorsale R. lombo-sacrale Urografia

Tubo digerente Clisma opaco

1.61 0.34 1.18

7.76 4.00 16.45

0.73 0.11

0.17 0.12 0.02 0.64 0.34 0.08 1.24 0.03 0.73 1.08 1.42 3.74 5.19

0.29 0.40 0.90 0.04 0.02 3.13

0.68 0.48 8.78 1.85 0.50 0.01

0.45 0.06 0.09

2.32 0.02 2.63 0.34 0.65 2.11 0.54

2.33 8.09 5.69 2.82

1.72 7.56 0.15 2.26

2.33 2.38 0.51 2.27

3.87 5.03 1.18 11.95

EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE ANNUALE RICEVUTO IN MEDIA IN ITALIA

EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE ANNUALE RICEVUTO IN MEDIA IN ITALIA

SORGENTE DI IRRADIAZIONE mSv/anno

Fondo naturale

Radiologia e medicina nucleare Sorgenti varie

Totale

≈ 1.1

≈ 0.9

≈ 1.0

≈ 3.0

OTTIMIZZAZIONE DELLA RADIOPROTEZIONE OTTIMIZZAZIONE DELLA RADIOPROTEZIONE

Costo

Equivalente di dose efficace collettivo S

*

costo per acquisire un prefissato livello di protezione (X)

costo del detrimento (Y) X + Y

dX(SE)

dS _SE=SE*

dY(S^E)

dS _SE=SE*

= -

EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE COLLETTIVO EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE COLLETTIVO

S

= H

N(H

)dH

0

∞

con N(HE)dN il numero di individui esposti che ricevono un equivalente di dose efficace compreso tra HE e HE + dHE

CLASSIFICAZIONE DELLA POPOLAZIONE E LIMITI DI DOSE

CLASSIFICAZIONE DELLA POPOLAZIONE E LIMITI DI DOSE

LAVORATORI ESPOSTI

Categoria “A”

limite per 5 anni solari consecutivi limite massimo annuo

100 mSv

50 mSv 150 mSv 500 mSv 500 mSv

Categoria “B”

limite annuo 6 mSv 45 mSv 150 mSv 150 mSv

limite annuo 1 mSv 15 mSv 50 mSv 50 mSv

ESPOSIZIONE GLOBALE E EQ. DI DOSE EFFICACE

EQUIVALENTE DI DOSE.

CRISTALLINO PELLE ESTREMITA'

PUBBLICO E LAVORATORI NON ESPOSTI

ESPOSIZIONE GLOBALE E EQ. DI DOSE EFFICACE

EQUIVALENTE DI DOSE.

CRISTALLINO PELLE ESTREMITA'

CLASSIFICAZIONE DEGLI APPRENDISTI E STUDENTI CLASSIFICAZIONE DEGLI APPRENDISTI E STUDENTI

Apprendisti e studenti, di età non inferiore a 18 anni, che si avviano ad una professione nel corso della quale saranno esposti alle radiazioni ionizzanti, o i cui studi implicano necessariamente l'impiego di sorgenti di radiazioni ionizzanti

SONO EQUIPARATI AI LAVORATORI ESPOSTI

Apprendisti e studenti di età compresa tra 16 e 18 anni, che si trovino nelle condizioni precedenti

SONO EQUIPARATI AI LAVORATORI ESPOSTI DI CATEGORIA “B” CON IN PIU' ALCUNE PRESCRIZIONI PER LA CONTAMINAZIONE INTERNA Apprendisti e studenti, di età non inferiore a 16 anni, che non si trovino nelle condizioni precedenti e apprendisti e studenti di età inferiore a 16 anni I LIMITI DI DOSE SONO LA META' DI QUELLI PER IL PUBBLICO E OGNI SINGOLA ESPOSIZIONE NON PUO' SUPERARE UN VENTESIMO DEI VALORI ANNUALI PER L'IRRAGGIAMENTO GLOBALE ED UN CENTESIMO PER L'IRRAGGIAMENTO PARZIALE.

LIMITI ANNUALI DI INTRODUZIONE (ALI) LIMITI ANNUALI DI INTRODUZIONE (ALI)

I

w

H

£ L

I H

£ L

con I quantità introdotta annualmente, in Bq. di un certo

radionuclide, H50,T l'impegno equivalente di dose nel tessuto o organo T per unità di attività incorporata e LWB e LT i limiti di equivalente di dose efficace e di equivalente di dose all'organo o tessuto T, stabiliscono le condizioni da osservare per il rispetto dei limiti per gli effetti stocastici e deterministici. Il più grande dei due valori rappresenta l'ALI per il radionuclide in esame.

Le espressioni:

MASSIMA CONCENTRAZIONE IN ARIA DI UN RADIONUCLIDE (DAC)

MASSIMA CONCENTRAZIONE IN ARIA DI UN RADIONUCLIDE (DAC)

Un altro limite derivato è quello che fissa la massima

concentrazione in aria. Esso si ricava dal corrispondente ALI:

dove B(t) è il volume d'aria respirata per unità di tempo e C(t) la concentrazione in aria del radionuclide.

Per 2000 ore lavorative all'anno di attività leggera (0.02 m3 di aria respirata al minuto) si ha:

C(t)B(t)dt £ ALI

0 1 anno

DAC = ALI Bq m-3

2.4 103

ALCUNI ESEMPI DI ALI E DAC ALCUNI ESEMPI DI ALI E DAC

Radionuclide

3H ^acqua 3 109 8 105

32P tutti i composti

tranne i fosfati 3 107 1 104

35S ^vapori 5 108 2 105

60Co tutti i composti ad eccezione

di ossidi, idrossidi e nitrati 6 106 3 103

60Co ossidi, idrossidi e nitrati 1 106 5 102

131I ^tutte 2 106 7 102

239Pu tutti i composti ad eccezione

di ossidi e idrossidi 2 102 8 10-2

Forma Lavoratori esposti

ALI (Bq) DAC (Bq/m3)

V R

+ +

- -

+ -

Radiazione incidente

Coppie di ioni prodotte

Segnale elettrico

CONTATORI PROPORZIONALI, CAMERE A IONIZZAZIONE RIVELATORI GEIGER-MÜLLER

CONTATORI PROPORZIONALI, CAMERE A IONIZZAZIONE

RIVELATORI GEIGER-MÜLLER

Radiazione incidente

SCINTILLATORI SCINTILLATORI

Segnale elettrico Fotomoltiplicatore

Impulso luminoso convertito in elettroni

moltiplicazione a cascata luce emessa

in seguito alla diseccitazione

degli atomi

colpiti dalla radiazione sostanza fotosensibile

DOSIMETRO CON SONDA DI TIPO CAMERA A IONIZZAZIONE

DOSIMETRO CON SONDA DI TIPO

CAMERA A IONIZZAZIONE

CONTAMINAMETRO CON SONDA GM TIPO “PANCAKE”

CONTAMINAMETRO CON SONDA GM TIPO “PANCAKE”

ALCUNI TIPI DI DOSIMETRI PERSONALI

ALCUNI TIPI DI DOSIMETRI PERSONALI

TERMOLUMINESCENZA TERMOLUMINESCENZA

banda di conduzione

banda di valenza irraggiamento

emissione centro luminescente

attivato con un elettrone

centro luminescente attivato con una lacuna intrappolamento

degli elettroni ricombinazione

(fase dell'irraggiamento) (fase dell'irraggiamento)

livelli metastabili

TERMOLUMINESCENZA TERMOLUMINESCENZA

banda di conduzione

banda di valenza riscaldamento

(fase del riscaldamento) (fase del riscaldamento)

TERMOLUMINESCENZA

TERMOLUMINESCENZA

“GLOW CURVE”

TERMOLUMINESCENZA

“GLOW CURVE”

LiF LiF

190°C

105°C

0 5 10 15 20 25 30

Tempo (s) Intensità della luce emessa (u.a.)

COEFFICIENTI DI CONVERSIONE

FLUENZA-EQUIVALENTE DI DOSE PER NEUTRONI COEFFICIENTI DI CONVERSIONE

FLUENZA-EQUIVALENTE DI DOSE PER NEUTRONI

10-2

10-9

10-8

10-7

10-6

10-5

100 102 104 106 108 1010

Energia dei neutroni (eV)

Equivalente di dose per unità di fluenza (mSv cm-2 )

MISURA DELLA DOSE DA NEUTRONI MISURA DELLA DOSE DA NEUTRONI

Schema di un “rem-counter”

tipo Anderson-Braun (0.025 eV - 17 Mev)

Polietilene

(moderatore-assorbitore)

Plastico borato (forato per ridurne

la capacità di assorbimento)

BF

DOSIMETRI AD ALBEDO PER NEUTRONI DOSIMETRI AD ALBEDO PER NEUTRONI

6

LiF

6LiF: rivelano i neutroni

tramite la reazione 6LiF(n,a )3He

7LiF: tengono conto della radiazione gamma

7

LiF

Servono per sottrarre il contributo dei neutroni termici incidenti

NEUTRONI