آیا می‌توان از دزیمتر الکترونیکی شخصی در میدان‌های تابشی با انرژی بالا استفاده کرد؟

سلام به همه،

اگر تا به حال در صنایعی که با مواد رادیواکتیو سروکار دارند یا در اطراف آن کار کرده اید - به نیروگاه های هسته ای، تاسیسات ایزوتوپ پزشکی یا حتی سایت های رادیوگرافی صنعتی فکر کنید - می دانید که پیگیری قرار گرفتن در معرض تشعشع چقدر حیاتی است. به‌عنوان تأمین‌کننده دزیمترهای پرتوهای شخصی الکترونیکی (EPRD)، همیشه این سؤال برای من پیش می‌آید: آیا این دستگاه‌ها واقعاً می‌توانند در میدان‌های پرتوهای پرانرژی مقاومت کنند؟ این یک مورد منصفانه است - تشعشعات پرانرژی چیزهای پس زمینه روزمره شما نیستند. شدید است و همه دزیمترها برای کنترل آن ساخته نشده اند. بیایید این را تجزیه کنیم زیرا پاسخ یک بله یا خیر ساده نیست، اما قطعاً بله است - اگر دستگاه مناسب را انتخاب کنید.

ابتدا، اجازه دهید در مورد اینکه میدان تابشی پرانرژی چیست به همان صفحه بپردازیم. ما در مورد میدان هایی با پرتوهای گاما زیادی (مانند کبالت-60 یا سزیم-137) یا نوترون ها (معمول در محیط های راکتور هسته ای) صحبت می کنیم. اینها موادی هستند که می توانند به بافت آسیب برسانند و انرژی کافی برای عبور از مواد نازک دارند، بنابراین شما به یک دزیمتر نیاز دارید که بتواند آنها را بدون شکستن یا کم شماری به دقت اندازه گیری کند.

بسیاری از مردم هنوز ایده های قدیمی دارند - مانند آن نشان های فیلم بزرگی که سال ها پیش استفاده می کردیم. دزیمترهای پرتوهای شخصی الکترونیکی بسیار متفاوت هستند. EPRDهای مدرن از چیزهایی مانند دیودهای سیلیکونی، لوله‌های گایگر-مولر یا حتی سوسوزن‌ها (موادی که هنگام برخورد با تشعشع روشن می‌شوند) برای تشخیص ذرات استفاده می‌کنند. اما همه اینها در زمینه های پر انرژی یکسان عمل نمی کنند. بیایید در مورد دو بازیکن بزرگی که با آنها روبرو خواهید شد صحبت کنیم: تابش گاما و نوترون.

برای تشعشعات گاما، منابع پرانرژی (مانند Co-60 که پرتوهای گاما 1.17 و 1.33 مگا ولت ساطع می کند) می توانند به راحتی از آشکارسازهای ضعیف تر عبور کنند. به همین دلیل است که دزیمتر تابش گامای ما با یک حسگر ضخیم و با چگالی بالا طراحی شده است - معمولاً از موادی مانند یدید سزیم یا حتی تنگستن ساخته شده است - که فوتون های پرانرژی را متوقف می کند تا آنها با آشکارساز تعامل کنند و شمارش را ثبت کنند. اگر یک EPRD ساده و کم‌هزینه با یک حسگر سیلیکونی نازک داشتید، گامای پرانرژی ممکن است درست از آن عبور کند و باعث شود میزان قرار گرفتن در معرض آن را دست کم بگیرید. این یک خطر ایمنی است که هیچ کس نمی‌خواهد آن را بپذیرد، به خصوص در محیط‌هایی که کارگران در داخل و خارج از مناطق تحت کنترل هستند. در مورد مناطق کنترل شده صحبت کنید، صفحه ما را در مورد پایش تشعشع برای مناطق کنترل شده بررسی کنید تا یاد بگیرید که چگونه مکان های دزیمتر را برای فضاهایی که تشعشعات پرانرژی بخشی منظم از کار است، تنظیم می کنیم.

در حال حاضر نوترون - این مشکل است. نوترون‌ها بار الکتریکی ندارند، بنابراین با بیشتر آشکارسازها مانند پرتوهای گاما برهم‌کنش ندارند. گرفتن نوترون‌های پرانرژی (مانند آنهایی که در هسته راکتور هسته‌ای یا در حین تعمیر و نگهداری خاموش هستند) سخت‌تر است. بسیاری از EPRD ها به طور کامل تشخیص نوترون را نادیده می گیرند، اما اگر در مکانی با میدان مختلط - گاما به اضافه نوترون - کار می کنید، نیمی از تصویر را از دست داده اید. دزیمتر تابش نوترونی ما از یک تعدیل کننده ویژه (معمولاً پلاستیک یا موم) استفاده می کند که سرعت نوترون های سریع را کاهش می دهد تا بتوان آنها را توسط یک حسگر بور شناسایی کرد. بدون آن تعدیل‌کننده، نوترون‌های پرانرژی به سرعت وارد می‌شوند و شما نمی‌دانید که در معرض قرار گرفته‌اید. من دیده ام که پیمانکاران از این مرحله در خاموشی رآکتور صرف نظر می کنند و در نهایت با قرار گرفتن در معرض نامشخص مواجه می شوند - آشفتگی کامل قابل اجتناب. اگر در حال انجام تعمیر و نگهداری خاموش هستید، به صفحه نظارت بر تشعشع ما در حین تعمیر و نگهداری خاموش نگاهی بیندازید. این مملو از نکاتی در مورد انتخاب دزیمتر مناسب برای لحظات پرمخاطره و پر انرژی است.

اما نکته اینجاست: حتی بهترین EPRD اگر برای میدان های پر انرژی کالیبره نشده باشد، کار نخواهد کرد. کالیبراسیون فقط یک کار کارخانه ای نیست - شما باید مطمئن شوید که به طور خاص برای سطوح انرژی که با آن سروکار دارید کالیبره شده است. یک دزیمتر کالیبره شده برای گامای کم انرژی برای گامای پرانرژی مانند Co-60 به درستی خوانده نمی شود. همچنین عوامل محیطی مهم هستند. اگر در یک مکان واقعاً گرم و مرطوب هستید (در برخی از سایت‌های صنعتی رایج است)، EPRD‌های ارزان قیمت ممکن است دارای رانش حسگر باشند. دستگاه‌های ما با مدارهای تثبیت‌شده با دما ساخته شده‌اند، بنابراین وقتی شرایط سخت می‌شود، خوانش‌ها را مختل نمی‌کنند.

صبر کنید، بیایید در مورد نمونه های دنیای واقعی صحبت کنیم. سال گذشته، ما یک پیمانکار داشتیم که در تعطیلی نیروگاه هسته‌ای کار می‌کرد - آنها از یک EPRD پایه از یک تامین‌کننده دیگر استفاده می‌کردند که قرار گرفتن در معرض گامای پرانرژی را تا 30 درصد کمتر محاسبه می‌کرد. آنها آن را در طول یک بررسی معمول کالیبراسیون تشخیص دادند، اما این می‌توانست منجر به تجاوز از حد قرار گرفتن در معرض سالانه آنها شود. ما آنها را با سنسور گامای با چگالی بالا به EPRD خود تغییر دادیم و پس از یک هفته نظارت، قرائت آنها کاملاً با دزیمترهای مرجع آزمایشگاه مطابقت داشت. مشتری دیگر یک تولید کننده ایزوتوپ پزشکی است که با Cs-137 پر انرژی برای درمان سرطان سروکار دارد. آنها از دزیمترهای ما به صورت 24 ساعته در مناطق تحت کنترل خود استفاده می کنند و از زمان تعویض، اشتباه خواندن نوردهی صفر را گزارش کرده اند. زمانی که با تشعشعات پرانرژی کار می کنید به این نوع قابلیت اطمینان نیاز دارید.

برخی افراد استدلال می‌کنند که نشان‌های فیلم هنوز برای حوزه‌های پر انرژی بهتر هستند، اما اجازه دهید واقعی باشیم - نشان‌های فیلم جنبه‌های منفی خود را دارند. آنها منفعل هستند، بنابراین شما نمی توانید خواندن در زمان واقعی را دریافت کنید. اگر وارد یک منطقه پر انرژی غیرمنتظره شوید، تا زمانی که چند روز بعد نشان را ایجاد نکنید، متوجه نخواهید شد. هنگامی که به سطح نوردهی خاصی رسیدید، EPRD به شما هشدارهای فوری می دهد - مانند یک بوق یا یک لرزش - که برای افرادی که در محیط های پویا کار می کنند نجات بخش است. همچنین، نشان های فیلم به هیچ وجه نمی توانند قرار گرفتن در معرض نوترون را به طور دقیق اندازه گیری کنند، که یک شکاف بزرگ است. برای پیمانکارانی که نیاز به ردیابی نوردهی در حین پرواز دارند، به ویژه در زمینه های پر انرژی، EPRD بسیار کاربردی تر است. اگر پیمانکاری هستید که به دنبال دزیمترهایی هستید که می‌توانند میدان‌های پرانرژی مختلط را مدیریت کنند، صفحه نظارت بر تشعشع برای پیمانکاران ما را بررسی کنید—ما برای هر نوع محل کار راه‌حل‌هایی داریم.

اما صبر کنید، محدودیت هایی وجود دارد. هیچ EPRD نسبت به میزان دوز بسیار بالا شکست ناپذیر نیست. اگر دقیقاً در کنار یک منبع رادیواکتیو ایستاده باشید (مثلاً یک تصادف بحرانی، هرچند نادر است)، حتی دزیمتر درجه یک ما ممکن است آسیب ببیند. اما در محیط های شغلی معمولی - جایی که کارگران پروتکل های ایمنی را رعایت می کنند و فاصله ایمن را رعایت می کنند - EPRD ما بی عیب و نقص عمل می کند. نکته کلیدی دانستن محدودیت های دزیمتر و تطبیق آن با زمینه خاص شما است. یک EPRD عمومی نخرید و فرض کنید که برای انرژی بالا کار می کند. تحقیقات خود را انجام دهید، مشخصات را بپرسید و مطمئن شوید که برای سطوح انرژی که با آن مواجه خواهید شد تأیید شده است.

نکته دیگر: ثبت اطلاعات. EPRD های مدرن تمام داده های مواجهه شما را ذخیره می کنند، بنابراین می توانید روندها را در طول زمان ردیابی کنید، که برای انطباق با نهادهای نظارتی مانند NRC یا IAEA عالی است. این کاری نیست که نشان های فیلم به راحتی انجام دهند - باید آنها را ارسال کنید و منتظر نتیجه باشید. با EPRD ها، می توانید داده ها را در زمان واقعی جمع آوری کنید، که گزارش دهی را ساده تر می کند. برای تاسیسات با مناطق کنترل شده، این داده ها برای ممیزی غیرقابل مذاکره هستند، بنابراین داشتن یک دزیمتر قابل اعتماد که به طور دقیق ثبت می شود یک مزیت بزرگ است.

بگذارید این را جمع بندی کنم. بنابراین بله، دزیمترهای تابش شخصی الکترونیکی کاملاً می توانند در میدان های پرتوهای پرانرژی استفاده شوند - فقط کافی است مورد مناسب را انتخاب کنید. به دنبال دستگاهی با حسگرهای گامای با چگالی بالا برای فوتون‌های پرانرژی، حسگر مبتنی بر تعدیل‌کننده برای نوترون‌ها اگر در میدان مختلط هستید، تثبیت‌کننده دما برای محیط‌های سخت و کالیبراسیون مخصوص سطوح انرژی میدان خود باشید. از مدل‌های ارزان‌قیمت و عمومی که گوشه‌ها را کاهش می‌دهند اجتناب کنید – این مدل‌ها منجر به خوانش بد می‌شوند، و این خطری است که هیچ کارگر یا کارفرمایی نباید آن را تحمل کند.

اگر به دنبال دزیمترهایی هستید که می‌توانند میدان‌های پر انرژی را مدیریت کنند، یا مطمئن نیستید که کدام یک برای کار شما مناسب است، با ما تماس بگیرید. ما به پیمانکاران، نیروگاه‌های هسته‌ای، تأسیسات پزشکی و سایت‌های صنعتی در سراسر کشور کمک کرده‌ایم تا EPRD مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنند. ردیابی نوردهی را به شانس نسپارید - دزیمتری تهیه کنید که به سختی شما کار کند.

مراجع:

1. کمیسیون بین المللی حفاظت رادیولوژیکی (ICRP). (2007). توصیه های کمیسیون بین المللی حفاظت رادیولوژیک در سال 2007. انتشارات ICRP 103. Annals of the ICRP, 37 (2-4).
2. شورای ملی حفاظت در برابر تشعشع و اندازه گیری (NCRP). (2018). برنامه های ایمنی پرتوی عملیاتی گزارش NCRP شماره 183. NCRP، Bethesda، MD.
3. نول، جی اف (2010). تشخیص و اندازه گیری تشعشع (ویرایش چهارم). جان وایلی و پسران، شرکت