دانلود تحقیق دزیمتری

تعاریف و مفاهیم دز:
آسیب حامل از تابش وابسته به میزان انرژی جذب شده در بافت هدف می‌باشد، بنابراین یکاهای دزباشی برحسب انرژی جذب شده در یکای جرم بیان می‌شود.

یکای جدید دز جذبی در دستگاه SI بصورت GY تعریف می‌شود که عبارتست از انرژی معادل یک ژول از پرتو، در یک کیلوگرم در ماده هدف.

(J/kg)
یکای قدیمی دز جذبی راد بود که عبارتست از انرژی جذب شده متناظر با انرژی 100 ارگ برگرم (erg/g100).

راد مخفف Rad: Radiation Absorb dose می‌باشد.

رابطه بین گری و راد بصورت روبرو می‌باشد.

1Gy=100rad در دزیمتری انسان کمیتهایی مثل دز معادل و دز موثر بسیار مورد توجه هستند دز معادل کمیتی است که اثرات بیولوژیکی ناشی از جذب پرتوها در بافت رامورد توجه می‌دهد.

HT=WR×D
که در این رابطه D دز جذب شده از پرتو R در بافت هدف می‌باشد و WR ضریب وزنی پرتو می‌باشد که در جدول زیر مشخص می‌باشد و H دز معادل بافت هدف می‌باشد.

یکای جدید (SI) از معادل سیورت Sv می‌باشد که از رابطه Gy×Sv=WR بدست می‌آید و یکای قدیمی آن بصورت رم می‌باشد
راد× WR=رم.

نوع و انرژی پرتو WR
نوترون 1
نوترون En<10kev 5="">
نوترون 10kev<><100kev 10="">
نوترون 100kev<><2mer 20="">
نوترون 2mer<><20mer 10="">
نوترون En>20mer 5
پروتون Ep>2mer 5
ذرات آلفا و پاره‌های شکافت 20
اگر محیط شامل چند پرتو مختلف باشد مثلاً در محیطهایی که نوترون داریم معمولاً گاما نیز وجود دارد پس رابطه دز معادل بافت بصورت زیر درخواهد آمد.

دز موثر: همانطور که می‌دانیم بافت اندامهای مختلف بدن مختلف است پس نیاز به کمیتی داریم که علاوه بر این که نقش پرتوهای مختلف را در بروز اثرات بیولوژیکی مدنظر قرار دهد، بلکه نقش پرتوگیری بافت‌های مختلف بدن را نیز درنظر بگیرد و دز موثر از رابطه محاسبه می‌شود.

که در آن HT دز معادل بافت و WT ضریب وزنی بافت و HE دز موثر بافت می‌باشد.

ضریب وزنی بافت در جدول زیر آورده شده است.

واحد دز موثر مانند دز معادل سیورت و رم می‌باشد.

بافت WT
غدد تناسلی 25/0
بستان 15/0
مقر قرمز استخوان 12/0
ریه 12/0
غدد تیروئید 03/0
سطح استخوان 03/0
پوست 01/0
سایر بافتها 29/0
هدف از دزیمتری:
عملیاتی را که برای مشخص کردن میزان پرتوگیری افراد انجام می‌شود را، مونیتورینگ می‌گویند.

هدف از اجرای این عملیات کنترل پرتوگری افراد به منظور رعایت اصل حد دز می‌باشد.

این حدود مجاز توسط TCRP تعیین می‌گردد.

کمیسیون TCRP حد دز معادل تمام بدن را برای افراد جامعه برابر 5mSv در سال پیشنهاد می‌کند.

کمیسیون TCRP هیچ توصیه خاصی برای حد دز جماعات نکرده است.

در عوض تاکید دارد که هر مقداری که انسان بصورت مصنوعی به دز جامعه اضافه می‌کند باید به خاطر سودمندیش قابل توجیه باشد و اینکه حد دز دریافتی افراد جامعه به دز معادل حاصل از تمام منابع مربوط می شود.

کمیسیون TCRP هیچ دز خاصی را برای پرتوگیری پزشکی توصیه نکرده است، اما تاکید کرده است که فقط در صورت لزوم باید پرتوگیری انجام شود.

بطور خلاصه حد دز دریافتی بصورت زیر مشخص می‌شود.

دز موثر سالانه مردم 20mSv می‌باشد البته این دز می‌تواند به 50mSv افزایش یابد در صورتی که میانگین دز در 5 سال متوالی از 20mSv افزایش نیابد.

دز موثر سالانه پرتوگیری جوانان بین 16 تا 18 سال mSv6 می‌باشد.

برای اجرای برنامه دزیمتری فردی براساس استاندارد محیط کار را به دو قسمت تقسیم می‌کنند: محیط کنترل شده، محیطی که کارکنان به طور مستقیم با منابع پرتو کار کنند و در شرایط کار عادی احتمال پرتوگیری مستقیم از دستگاههای پرتوساز وجود داشته باشد.

در این محیط کلیه برنامه‌های مونیتورینگ برای افراد اجباری می‌باشد.

ناحیه تحت نظارت به محیطی اطلاق می‌شود که خارج از ناحیه کنترل شده قرار دارد و در این ناحیه کارکنان با منابع پرتو کار نمی‌کنند ولی پرتوگیری آنها اثر نقص فنی دستگاهها و یا کوتاهی در نکات حفاظ‌گزاری و غیره امکان‌پذیر است.

برای کنترل پرتوگیری در این ناحیه، اندازه‌گیری اطراف نواحی کنترل شده به لحاظ شدت پرتو یا انتشار مواد پرتوزا ضروری می‌باشد.

باید توجه داشت که پرتوگیری هیچ یک از افراد ناحیه تحت نظارت از مقادیر داده شده در استانداردهای حفاظت در برابر اشعه تجاوز نکند، ولی اجرای برنامه‌های مونیتورینگ در این ناحیه ضروری نیست.

ویژگیهای دزیمتر مناسب و روشها و مقررات دزیمتری یک دزیمتر ایده‌آل باید کم حجم و سبک باشد تا فردی که از آن استفاده می‌کند راحتی آنرا حمل کند البته تهیه آن برای همه کاربران امکان‌پذیر باشد.

امکان ثبت مشخصات کاربر در روی دزیمتر موجود باشد.

برای میدان‌های اشعه از حد زمینه محیط تا حد دزهای کشنده قابل استفاده باشد.

برای انواع پرتوهای یونساز که اثرات پرتوگیری دارند قابل استفاده باشد.

مقدار خوانده شده بعنوان یک مدرک قابل استناد باشد.

شرایط محیطی نظیر رطوبت گرما، گازهای شیمیایی، ضربه، حرکت، فشار و غیره تأثیر محسوس روی نتیجه آن نداشته باشد.

در صورت لزوم کاربر بتواند در هنگام کار با اشعه از نتیجه پرتوگیری باخبر شود و با دقت قابل قبولی دز معادل را نشان دهد.

روشهای دزیمتری فردی به سه قسمت تقسیم می‌شود: 1ـ اگر پرتوگیر خارجی باشد یعنی ـ منبع پرتو در خارج از بدن قرار داشته باشد.

کاربر باید با نصب یک یا چند دزیمتر در محل مناسب روی لباس، پرتوگیری هنگام کار را ثبت کند و به کمک ضرایب تصحیح معادل دز دریافتی محاسبه شود.

2ـ دزیمتری پرتوگیری داخلی: در صورتی که منبع پرتو در داخل بدن باشد در این روش ابتدا خون یا ادرار گرفته می شود و پرتوزایی نمونه اندازه‌گیری می‌شود و با توجه به نوع ماده پرتوزا دز معادل در محل تجمع مواد پرتوزا محاسبه می‌شود.

گاهی به جای تهیه نمونه، مستقیماً شدت پرتوها توسط ایستگاههای حساس اندازه‌گیری و با استفاده از کالیبراسیون مناسب، دز معادل در محل تجمع رادیوایزوتوپ تعیین می‌شود.

3ـ دزیمتری محل کار، جهت کسب اطمینان بیشتر از نتایج دزیمتری داخلی و خارجی اجرای برنامه‌های دزیمتری محیط کار ضروری است، به ویژه در مواقع بروز سوانح پرتوگیری و مواقعی که دسترسی به سایر روش‌ها میسر نباشد، یکی از برنامه‌های دزیمتری محیط کار، بازرسی و اندازه‌گیری پرتوها در محیط و جمع‌آوری اطلاعات در رابطه با مدت و محل حضور افراد می‌باشد.

اگر احتمال بخش مواد وجود داشته باشد.

نمونه‌گیری از هوا یا نمونه‌گیری از سطوح آلوده کمک موثری در کنترل پرتوگیری کارکنان می‌نماید.

برخی از مقررات اجرای برنامه‌های دزیمتری به شرح زیر می‌باشد: ـ مسئولین مراکز کار با اشعه موظفند که برنامه‌های دزیمتری فردی را براساس دستورالعمل‌های واحد قانونی انجام و نتایج را ثبت نمایند.

ـ کلیه کارکنان باید دزیمتر داشته باشند.

ـ کارکنانی که گاهی به مناطق کنترل شده تردد می‌کنند باید دزیمتر داشته باشند .

ـ پرتوگیری شغل افراد در محیط تحت نظارت باید براساس دزیمتری محیط یقین شود.

ـ مسئولین مراکزی که با منابع پرتوزایی باز کار می‌کنند.

باید تجهیزات حفاظتی مناسبی برای کنترل پرتوگیری داخل کارکنان مربوط تهیه کنند.

ـ در مواردی که نتایج دزیمتری فردی فاقد دقت باشد و یا به دلایلی قابل قبول نباشد ضروریست که پرتوگیری براساس نتایج پرتوگیری سایر کارکنان که در وضعیت مشابه قرارداشته‌اند تخمین زده شود و یا با روش دیدبانی محیط کار، پرتوگیری آنها ارزیابی و ثبت شود.

نتایج دزیمتری فردی باید در دسترس واحد قانونی قرار داشته باشد.

فیل بج: فیلم بج یکی از موثرترین و قدیمی‌ترین وسایل دزیمتری فردی می‌باشد که شامل یک بسته کوچک شامل دو قطعه فیلم برای گاما و ایکس و یا سه قطعه فیلم برای نوترونها و گاما و ایکس به اندازه‌های فیلمهای عکس‌برداری که در یک کاغذ ضد نور پیچیده شده و در داخل یک پوشش فیزیکی (فلزی یا پلاستیکی) قرار می‌گیرد.

دو قطعه فیلم مربوط به تابش گاما و ایکس شامل یک امولوسیون حساس و یک امولیسیون نسبتاً غیرحساس می‌باشد.

این بسته فیلم روی گستره پرتودهی از حدود mR10 تا R1800 پرتوهای گامای ناشی از رادیم قابل استفاده است.

این فیلم در برابر تابش بتا نیز حساس است و می‌تواند برای اندازه‌گیری دز بتاهایی که انرژی بیشینه آنها بیشتر از حدود kev400 باشد و گستره پرتودهی آنها از (mloy5/0 loy/LT10) قرار داشته باشد به کار رود.

با استفاده از تکنیکها و فیلم مناسب می‌توان دز نوترونهای گرمایی تا Loy5 و دز نوترونهای تند تا loy1/0 را اندازه‌گیری کرد.

دزسنجی فیلم بج از پدیده اثر تابش ؟؟

به هالید نقره موجود در مولسیون عکاسی و تیره شده فیلم برای دزیمتری استفاده می‌کنند.

میزان تیرگی فیلم را که چکالی اپتیکی فیلم نامیده می‌شود.

میتوان با یک چگالی سنج فوتوالکتریک که در آن قرائت بصورت لگاریتم نور عبور کرده از فیلم بیان می‌شود.

به دقت اندازه‌گیری کرد.

مقدار چگالی اپتیکی فیلم پس از پرتوگیری به میزان پرتوگیری وابسته است با مقایسه چگالی اپتیکی فلیمی که شخص پرتو گرفته از آن استفاده کرده است با فیلمهایی که مقدار معلومی پرتوگرفته‌اند می‌توان پرتوگیری فیلم شخص مورد نظر را معین کرد.

تغییرات اندکی در امولیسیون‌ها تأثیر زیادی در پاسخ کمی آنها در برابر تابش دارد.

چون فیلمهایی که در فیلم بجها به کار می‌روند، به صورت دسته مجموعه‌ای و یکجا تولید می‌شوند و چون ممکن است هر دسته با دسته دیگر اندکی فرق داشته باشد، لازم است فیلمهای هر دسته به طور جداگانه مدرج شوند.

همانطور که در شکل مشخص است فیلمهای بکار رفته در فیلم بج در گستره انرژی اتم یعنی حدود mer2/0 به پائین کاملاً وابسته به انرژی هستند این بستگی به انرژی ناشی از این واقعیت است که سطح مقطع فوتوالکتریکی نقره در امولوسیون با کاهش انرژی نوترون به پائین‌تر از حدود kev200، خیلی سریعتر از سطح مقطع هوا یا بافت بدن افزایش می‌یابد.

حساسیت بیشینه مشاهده شده در حدود kev40-30 است.

پائین‌تر از این انرژی به دلیل تضعیف تابش به وسیله پوشش کاغذی حساسیت فیلم کاهش می‌یابد.

در نتیجه بستگی خیلی شدید به انرژی، دز سنج فیلم برای پرتوهای ایکس کمتر از حدود kev200 بی‌فایده است، مگر اینکه فیلم با تابشی مدرج شود که توزیع انرژی آن با توزیع انرژی تابشی تحت دزیمتری برابر باشد یا بستگی انرژی فیلم هم منظور شود.

برای منظور کردن بستگی انرژی فیلم از صافی گزینش استفاده می‌کنند.

نگهدارنده فیلم بج طوری ساخته شده است که تابش از طریق یک دریچه باز، یا از طریق خود نگهدارنده و یا یکی از چندین صافی مختلف، آلومینیوم کارمیوم، قلع، نقره، سرب به فیلم برسد.

طرح و انتخاب نوع صافی به نوع تابش که باید دزیمتری شود بستگی دارد.

در این صورت ارزیابی پرتوگیری با بررسی نسبت چگالی اپتیکی پس از کاربرد هر یک از صافیهای مختلف انجام در پشت صافیها بدست می‌آید.

اگر پرتودهی فقط از نوع بتا باشد تیرگی فقط در سطح دریچه باز مشاهده خواهد شد.

مثلاً برای تمیز پرتوهای گامای کم انرژی از پرتوهای بتا، تیرگی ناحیه دریچه باز با تیرگی تحت دوصافی نازک مانند آلومینیوم و نقره که ضخامت چگالی آنها یکسان است و بنابراین از نظر جذب پرتو بتا معادل یکدیگرند، مقایسه می‌کنیم.

اما عدد اتمی متفاوت باعث می‌شود که پرتو ایکس کم انرژی در صافی نقره خیلی بیشتر از صافی آلومینیوم جذب شود و بنابراین میزان تیرگی فیلم با این دو صافی متفاوت است.

تغییر مخلوطی از تابش بتا ـ گاما با فیلم بج: به دلیل توازن نفوذ فوق‌العاده متفاوت این دو پرتو مشکل است.

به همین دلیل، اطلاعات حاصل از دیدبانی پرتو بتا با فیلم بج‌ها عمدتاً به صورت یکفی یا نیمه کمّی برای ارزیابی پرتوگیری قابل استفاده است.

نوترونهای تند با انرژی بیش از Mev2/1 را می‌توان با فیلم رد هسته‌ای مانند ایستمن کداک NTA که به فیلم بج افزوده می‌شود دیدبانی کرد.

وقتی که فیلم تحت تابش نوترونهای تند قرار می‌گیرد.

در اثر برخورد کشسان با هسته‌های هیدروژن موجود در پوشش کاغذی امولوسیون و در پایه فیلم ردهای پس‌زنی پروتون تولید می‌کند اگرچه با افزایش انرژی نوترون سطح مقطع پراکندگی (n.p) از 13 بازن در Mev1/0 به 5/4 بازن در انرژی Mev1 و به 1 بازن در انرژی Mev10 کاهش می‌یابد.

پروتونهای پس زنی با انرژی پائین‌تر از حدود Mev2/1 توانایی تولید رد قابل تشخیص را نخواهد داشت و در نتیجه آستانه در انرژی Mev2/1 توانایی تولید رد قابل تشخیص را نخواهند داشت و در نتیجه آستانه در انرژی Mev2/1 خواهد بود.

به دلیل اینکه تراکم اتمهای هیدروژن در فیلم و در پوشش کاغذی تقریباً تفاوت محسوس با بافت ندارد، پاسخی که فیلم به نوترونهای تند می‌دهد تقریباً معادل پاسخ بافت موجود زنده است و تعداد ردهای پروتون در واحد سطح فیلم با دز جذب شده متناسب است.

پرتوگیری نوترون تند با بررسی فیلم ظاهر شده و با شمارش تعداد ردهای پروتون درهر سانتی‌متر مربع فیلم برآورد می‌شود.

بیشینه مجاز آهنگ دز برای نوترونهای تند برابر mSv1 در هفته است، که با چگالی میانگین حدود 2600 رد درهر سانتی متر مربع فیلم NTA برای نوترونهای چشمه Pu-Be متناظر می‌شود.

چون با عدسی غوطه‌ور روغنی، سطحی در حدود 2cm4-10×2 دیده می‌شود، دز mrem100 نوترون تند به طور