Métodos de Detecciòn y Medida de la Radiaciòn

1.- DETECTOR DE RADIACIÓN, La radiación no es perceptible por los sentidos, con lo cual necesitamos instrumentos para medirla. el detector de radiación es un dispositivo capaz de proporcionar una señal perceptible y analizable por el ser humano cuando se expone a la radiación. Cada uno es sensible a una radiación y a un tipo de energía.

2.- QUÉ DESENCADENA LA SEÑAL EN LOS DETECTORES? La señal y fundamento de los detectores conlleva el conocimiento de la interacción de las radiaciones con la materia. En la interacción de las radiaciones con los materiales absorbentes se pueden producir tres fenómenos en función de la energía cedida al átomo:

EXCITACIÓN: Cuando la energía comunicada al electrón es demasiado débil como para romper su enlace con el núcleo, el electrón pasa a un nivel energético más elevado, es decir salta a una órbita más periférica.

• IONIZACIÓN: Cuando se arranca un electrón de un átomo. Se crean un par de iones (un electrón y un ión positivo). Se precisa una energía como mínimo igual a la energía de enlace del electrón al núcleo.

DISOCIACIÓN O RADIÓLISIS: Cuando la energía cedida a una molécula por una partícula alcanza cierto valor crítico, se produce la ruptura de enlaces químicos moleculares y se producen transformaciones químicas en las sustancias irradiadas.

3.- TIPOS DE SEÑALES QUE DETECTAN

Emisión de luz.

Cambio de temperatura.

Efectos químicos.

Conductividad eléctrica.

Efectos biológicos.

4.- FINALIDAD DEL DETECTOR

Detector o Contador: Cuenta las partículas ionizantes en tiempo real (cantidad de radiación).

Espectrómetro: Mide la energía de las partículas ionizantes (calidad de radiación).

Dosímetro: Mide la dosis absorbida, la exposición o la dosis equivalente

5.- CALIBRACIÓN DE LOS DETECTORES: Los valores medidos se deben ajustar al valor real. Los fabricantes usan detectores o fuentes patrón y recomiendan cómo usar y cómo realizar las lecturas de forma correcta. La eficiencia de un detector es la relación entre el nº de radiación que cuenta y el nº que le llegó. Hay varias circunstancias que afectan a la eficiencia de un detector:

– Tipo de radiación.

– Energía de la radiación.

– Material del detector.

– Tamaño del detector.

6.- ÁMBITO HUMANO DE APLICACIÓN

Dosímetro individual o personal: Son de escaso tamaño, llevados por las personas expuestas a la radiación y calculan la dosis recibida por esa persona.

Dosímetro de área: A partir de su medida de la radiación en un determinado lugar, se calculan las dosis individuales de las personas presentes.

7.- PROPIEDADES DE UN DETECTOR

Eficiencia de detección: Es el rendimiento de detección.

Tiempo muerto de detección: Es la incapacidad de detectar radiaciones por parte de un detector cuando llegan muy seguidas unas de otras no dando tiempo a que el detector se restablezca, saturándolo de esta forma.

• Resolución en energía: Capacidad de un espectrómetro de distinguir partículas con energías semejantes.

Precisión: Aproximación del valor medido al valor real.

• Sensibilidad: Mínima variación detectable en la magnitud a medir.

8.- MÉTODOS DE DETECCIÓN

8.1.- Detectores por Ionización gaseosa

8.1.1.- Detectores con fuente de tensión (baterías)

8.1.2.- Detectores sin fuente de tensión

8.2.- Detectores calorimétricos

8.3.- Detectores químicos:

8.4.- Detectores por luminiscencia

8.5.- Detectores de semiconductor

8.6.- Detectores biológicos

8.1.- DETECTORES POR IONIZACIÓN GASEOSA: Se basan en la conductividad eléctrica de un gas expuesto a la radiación, el cual se ioniza y produce una intensidad de corriente eléctrica directamente proporcional a la energía que ha absorbido. Según la forma del recipiente (cámara) que contiene el gas hablamos de:

Cámaras planas:Los dos electrodos son láminas planas y paralelas.

Cámaras cilíndricas: Un electrodo es la pared interna de la cámara (cátodo) y el otro, un vástago o alambre central (ánodo).

8.1.1.- DETECTORES CON FUENTE DE TENSIÓN (BATERÍAS):

            A) CÁMARA DE IONIZACIÓN:

– Mide únicamente ionizaciones primarias.

– Precisa un circuito amplificador de corriente eléctrica.

– Es un espectrómetro.

– Se utiliza como dosímetro de área y personal, según el tamaño.

          B) DETECTOR PROPORCIONAL:

– Mide únicamente ionizaciones secundarias.

– Precisa un circuito amplificador de corriente eléctrica.

– Es un espectrómetro, aunque con menor resolución en energía que la cámara de ionización.

– Se utiliza como dosímetro de área.

C) DETECTOR GEIGER-MÜLLER, GEIGER O G-M:

– Es un contador.

– No precisa un circuito amplificador de corriente eléctrica.

– Se utiliza como dosímetro de área.

8.1.2.- DETECTORES SIN FUENTE DE TENSIÓN

– DOSÍMETRO DE PLUMA O DE BOLÍGRAFO O CÁMARA DE IONIZACIÓN DE BOLSILLO O CÁMARA CONDENSADORA:

– Mide únicamente ionizaciones primarias.

– Precisa un circuito amplificador de corriente eléctrica.

– Es un espectrómetro.

– Se utiliza como dosímetro personal.

– Precisa una fuente de tensión externa para poder realizar las lecturas.

8.2.- DETECTORES CALORIMÉTRICOS: La radiación se absorbe, en parte, en forma de calor y por ello estos detectores miden el aumento de temperatura del absorbente.

8.3.- DETECTORES QUÍMICOS: La radiación cataliza ciertas reacciones químicas y medimos la cuantía de esas reacciones químicas.

– DOSÍMETRO FOTOGRÁFICO O “DE PELÍCULA”: Es el más usado en la actualidad para dosimetría personal del personal sanitario. Se basa en la capacidad de las radiaciones ionizantes de velar películas radiográficas. El grado de ennegrecimiento de la película revelada es directamente proporcional a la energía absorbida por la emulsión. Al grado de oscurecimiento de la película se le denomina Densidad Óptica y esta se mide con un densitómetro.

Ventajas:

• Es un dosímetro y es capaz de discriminar las dosis por radiaciones de diferente calidad.

• Sirven como soporte de información y se pueden archivar formando un historial dosimétrico del trabajador.

Desventajas:

• Son más imprecisas cuando las dosis son elevadas.

• Técnica e revelado y medida son minuciosas.

• Las placas fotográficas envejecen con el tiempo.

8.4.- DETECTORES POR LUMINISCENCIA: Se basa en que la radiación excita ciertos sólidos (de estructura cristalina), los cuales al desexcitarse emiten luz, la cual se mide. La energía lumínica que mediremos será directamente proporcional a la energía absorbida por el cristal. Según la energía adicional que les aplicamos para su lectura, pueden ser:

            A) TLD = DOSÍMETROS DE TERMOLUMINISCENCIA: se les aplica calor para que se desexciten.  Pueden utilizarse como dosímetros de área o personales según su tamaño. Como dosímetros personales son los más usados en pacientes (junto con los de fotoluminiscencia) y como dosímetros de área pueden utilizarse para verificar los niveles de radiación en centros sanitarios.

            B) FLD = DOSÍMETROS DE FOTOLUMINISCENCIA: Parecido al TLD, excepto en que se aplica un haz de láser al detector en lugar de calor.

C) DETECTOR DE CENTELLEO

– Es un espectrómetro.

– No se utiliza para dosimetría personal por su gran tamaño.

– Se usa como detector de radiación de los equipos de radiodiagnóstico de alta energía: equipos de PET, SPECT,  densitometría ósea, RIA,…

8.5.- DETECTORES DE SEMICONDUCTOR: La radiación varía la conductividad eléctrica de ciertos sólidos. También se llaman cámaras de ionización de estado sólido. Son espectrómetros y junto con los detectores de centelleo son los que se emplean en radiodiagnóstico.

Proceso: 

– La radiación desplaza a los electrones de esos materiales creando pares electrón-hueco.

– Los huecos son lugares en los que el electrón está ausente.

– Los electrones avanzarán hacia el ánodo y los huecos, virtualmente, hacia el cátodo, constituyendo una corriente eléctrica.

– La medida es semejante a la de los detectores por ionización gaseosa; la diferencia es el estado físico de la sustancia detectora.

Los semiconductores empleados en estos detectores son:

– Silicio.

– Germanio ultrapuro o intrínseco: Ge*.

– Germanio compensado con litio: Ge (Li).

8.6.- DETECTORES BIOLÓGICOS: Se basan en mediciones de los cambios producidos por radiaciones ionizantes en estructuras orgánicas.

Potrebbero interessarti anche...