Funcionamiento de los dosímetros.
Los dosímetros son dispositivos utilizados para medir la cantidad total de radiación recibida por una superficie durante un tiempo específicado. En esencia, un dosímetro consta de una placa fotográfica sensible a las radiaciones, la cual se mantiene a cubierto de la luz ordinaria. Cuando el dosímetro se expone a la radiación, esta interactúa con la placa oscureciéndola, y la cantidad de oscurecimiento que se evidencia al desarrollar la placa es proporcional a la dosis de radiación recibida, la cual puede ser así medida.
Los dosímetros son particularmente útiles para las personas que laboran en lugares en donde se trabaja con radiaciones, pues con ellos pueden mantener un control constante de la dosis de radiación que hayan absorbido. Para tal efecto, el dosímetro se coloca a manera de escarapela o prendedor, y es llevado permanentemente por dichas personas. Cada cierto tiempo, se retira la película y se revela para medir la cantidad de radiación absorbida y constatar que esté dentro de los límites de seguridad. (2)
Dosimetría personal
- LegibilidadLos dosímetros digitales se sirven de sensores electrónicos y procesamiento de señales y muestra la dosis de radiación recibida en una pantalla, mayoritariamente en µSv. Estos dispositivos se pueden configurar de forma que si se alcanza un nivel determinado se emita una señal (por ejemplo acústica).Dosímetro de pluma (denominado así por su tamaño y forma): La carga eléctrica y el voltaje de un condensador se reducen con la radiación ionizante. La dosis recibida desde que se cargara puede leerse a partir de la posición de un hilo metálico en una escala del dispositivo. El valor mostrado se puede reiniciar a cero con una nueva recarga. Los dosímetros de pluma pueden registrar radiación de rayos X y radiaciones gamma así como (con pérdidas que varían según la capacidad de penetrabilidad de radiación beta del material) radiaciones beta.
- Dosímetro de películla: Una película se ennegrece en una placa con diferentes campos de filtro (destinados a ampliar el campo de sensibilidad y para la diferenciación de radiaciones fuertes y débiles). Tras el desarrollo de la radiación se puede realizar la mediación a partir de la comparación de negros con otras películas sometidas a diferentes radiaciones.
- Dosímetro de termoluminiscencia (TLD): En determinados cristalesla radiación de rayos X o de rayos gamma motiva cambios microscópicos, que resultan en luz visible cuando se libera la energía de radiación absorbida al calentar el cristal. La dosis se calcula a partir de la cantidad de luz emitida.
La legibilidad es otra diferencia que determina el tipo de uso.
- Los dispositivos de lectura directa son electrónicos, que muestran la dosis recibida al activarse el dispositivo.
- Los dispositivos que no ofrecen una lectura directa solo pueden leerse posteriormente con la ayuda de otros dispositivos.
Uso
Los dosímetros que no son de lectura directa o que pueden reiniciarse (dosímetros de películas, TLD, etc.) se suelen utilizar para lecturas oficiales de personas expuestas a radiaciones que se evalúan de forma regular, usualmente cada mes.
A los dosímetros de lectura directa que emiten una señal cuando se alcanza un cierto nivel se les conoce también como dosímetros de alarma. Los niveles de alarma están preconfigurados y pueden adaptarse según el uso que se les dé. Además, cuentan con dispositivos que impiden que se apaguen de forma accidental (por ejemplo con una secuencia para su apagado en lugar de un simple botón). Este tipo de dosímetros se utilizan por ejemplo en el ejército o en emergencias civiles. (1)
El personal expuesto normalmente a radiaciones requiere de la medida habitual de la dosis recibida y de un seguimiento de la dosis acumulada en un lapso dado. Para esto se acostumbra usar dosímetros personales, que son dispositivos sensibles a la radiación pero que por su tamaño y peso pueden ser portados individualmente con comodidad, ya sea en el bolsillo o asidos a la ropa con una pinza. Los más comúnmente empleados son los de película fotográfica, las cámaras de ionización de bolsillo y los termoluminiscentes.
Los dosímetros de película (véase la figura 22) aprovechan el hecho bien conocido de que la radiación vela las películas fotográficas, como sucede en las radiografías. La emulsión fotográfica contiene granos de bromuro de plata (AgBr), y al pasar por ella una radiación deja a su paso iones de bromo y de plata suspendidos en la emulsión, como imagen latente. Cuando se revela la película aparecen los granos de plata metálica. El oscurecimiento se mide después con un densitómetro óptico, que mide la transmisión de luz, y de allí se deduce la dosis recibida.
Figura 22. Dosímetros de bolsillo. (a) Película fotográfica. (b) Cámara de ionización.
Como el oscurecimiento depende también del tipo y de la energía de la radiación recibida, en el portadosímetro, que generalmente es un receptáculo de plástico, se incluyen filtros en forma de pequeñas placas de elementos absorbedores de radiación, como plomo, cadmio, cobre o aluminio. Del ennegrecimiento relativo de las zonas con filtro y sin filtro se puede deducir algo sobre estas cantidades. Hay instituciones y compañías privadas que ofrecen el servicio de revelado y medida de dosis en dosímetros de película.
Los dosímetros de película son de bajo costo, sencillos de usar y resistentes al uso diario. Son sensibles a la luz y a la humedad. Permiten tener un registro permanente de la dosis acumulada, generalmente en periodos de un mes. Como la información sobre la dosis se recibe un tiempo después de recibida la exposición, son útiles especialmente para llevar el historial de exposición del personal. Sólo se pueden usar una vez. No se pueden medir con confianza dosis menores a 20 mrem.
Otro tipo de dosímetro personal que suele usarse es la cámara de ionización de bolsillo. Estos son dispositivos del tamaño de un lapicero (Figura 22) que contienen una pequeña cámara de ionización en la que el ánodo tiene una sección fija y una móvil, que es una fibra de cuarzo metalizada. Antes de usarse se conecta momentáneamente a un cargador, en el que se le aplica un voltaje, y la fibra se separa de la parte fija por repulsión electrostática, quedando lista la cámara para ser usada. Luego, cada vez que le llega una radiación que produce ionización, los electrones que llegan al ánodo lo van descargando y la fibra se acerca nuevamente a la parte fija. El desplazamiento de la fibra depende de la exposición, y se puede observar directamente con una lente en el otro extremo del dosímetro. Se ve la fibra sobre una escala calibrada en unidades de exposición; la escala que se usa más frecuentemente va de cero a 200 mR.
Las cámaras de ionización de bolsillo tienen la ventaja de que se puede tener la lectura de la exposición inmediatamente después de recibirla. En cambio, no son de registro permanente. Su costo es más alto que el de las películas fotográficas, pero se pueden usar repetidas veces. Son sensibles a golpes y otros maltratos.
Los dosímetros termoluminiscentes son substancias, como el fluoruro de litio (LiF) o el fluoruro de calcio (CaF2), que al recibir radiación muchos de los electrones producidos quedan atrapados en niveles de energía de larga vida, generalmente debidos a defectos en la red cristalina. Cuando posteriormente son calentados estos cristales, los electrones atrapados vuelven a caer a sus estados originales, al mismo tiempo emitiendo luz (de allí el nombre de termoluminiscencia). La cantidad de luz emitida es proporcional a la dosis acumulada desde la última vez que se calentó. Se mide con un fotomultiplicador.
Estos dosímetros son de costo moderado, resistentes y pueden ser usados varias veces. Son más precisos que los de placa fotográfica, pero se requiere de un equipo especial para efectuar las lecturas, las cuales no son inmediatas.
Los dosímetros personales, como los otros detectores, tienen limitaciones en cuanto al tipo de radiación y la energía a que son sensibles. Su sensibilidad es función de los mismos parámetros mencionados para los detectores en general, y deben ser calibrados junto con los sistemas que dan las lecturas. (3)
(1)dosímetro
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