A neutronok személyi A neutronok személyi

dozimetriájadozimetriája

Deme Sándor MTA EK

40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam

Hajdúszoboszló, 2015. április 21-23.

Előzmény, 2011

Jogszabályi háttér

A személyi dozimetria jogszabálya A személyi dozimetria jogszabálya

(16/2000 (VI. 8) EüM rendelet (16/2000 (VI. 8) EüM rendelet -- kivonat)kivonat)

•• A külső A külső röntgenröntgen-- és γés γ--forrásokbólforrásokból származó foglalkozási származó foglalkozási

sugárterhelés rendszeres, sugárterhelés rendszeres, központi hatóságiközponti hatósági személyi személyi

dozimetriai ellenőrzését az dozimetriai ellenőrzését az OSSKIOSSKI szervezi és szervezi és végzivégzi..

•• A ... A ... neutronokneutronok ...esetén a személyi dozimetriai mérésekről ...esetén a személyi dozimetriai mérésekről

... ... az engedélyes gondoskodik.az engedélyes gondoskodik.

•• A neutronA neutron--sugárterhelésből eredő mérését végző sugárterhelésből eredő mérését végző

laboratóriumnak akkreditációval kell rendelkeznielaboratóriumnak akkreditációval kell rendelkeznie..

•• A neutrondózisA neutrondózis--mérés eredményeként meghatározott mérés eredményeként meghatározott

mennyiség a mennyiség a személyi dózisegyenértékszemélyi dózisegyenérték [H[Hpp(10)]. (10)].

•• A ... neutrondozimetriai eredményeket ...közölni kell az A ... neutrondozimetriai eredményeket ...közölni kell az

OSSKIOSSKI--val.val.

2. számú melléklet a 127/1991. (X. 9.) Korm.

rendelethez

Kötelező hitelesítésű mérőeszközök

• 17. Sugárvédelmi és gyógyászati alkalmazású

dózismérők és felületi szennyezettségmérők - 2 év

Miért nehéz Miért nehéz

a neutronok személyi dozimetriája a neutronok személyi dozimetriája

(a (a --sugárzás dozimetriájához képest)?sugárzás dozimetriájához képest)?

KölcsönhatásokKölcsönhatások

γγ--sugárzás sugárzás elektronok elektronok

neutronok neutronok meglökött atommagok (H, O ...) meglökött atommagok (H, O ...)

αα--részecskékrészecskék

nehéz töltött részecskéknehéz töltött részecskék

γγ--sugárzássugárzás

A wA wR R sugárzási súlytényezősugárzási súlytényező

•• --sugárzás 1sugárzás 1

•• neutronok 5neutronok 5--2020

A mérendő energiatartomány

-sugárzás 2 nagyságrend, neutronok 9 nagyságrend.

Energiafüggés: Energiafüggés: --sugárzás 1, neutronok 2 nagyságrend.sugárzás 1, neutronok 2 nagyságrend.

15

2,5E-08

neutronok 1,50,0175

fotonok

0,1

1

10

100

1000

1,0E-08

1,0E-07

1,0E-06

1,0E-05

1,0E-04

1,0E-03

1,0E-02

1,0E-01

1,0E+00

1,0E+01

1,0E+02

Energia [MeV]

Neu

ton

ok

[p

Sv

.cm

2]

0,001

0,01

0,1

1

10

Fo

ton

ok

[S

v/G

y]

Az alkalmazott személyi doziméterekAz alkalmazott személyi doziméterek γγ--sugárzássugárzás •• (film)(film)

•• termolumineszcens (TLD termolumineszcens (TLD -- fűtés)fűtés)

•• radiofotolumineszcens (RPL radiofotolumineszcens (RPL -- UV gerjesztés)UV gerjesztés)

•• optikailag stimulált (OSL optikailag stimulált (OSL -- zöld gerjesztés, kék fény)zöld gerjesztés, kék fény)

•• (Elektronikus)(Elektronikus)

neutronokneutronok •• (Nukleáris nyom emulziók)(Nukleáris nyom emulziók)

•• Szilárdtest nyomdetektorok (SSNTD)Szilárdtest nyomdetektorok (SSNTD)

•• TLD albedo doziméterekTLD albedo doziméterek

•• (Buborékdetektorok)(Buborékdetektorok)

•• (Elektronikus doziméterek, (Elektronikus doziméterek, γγ+neutron)+neutron)

D(n) = Ax(D1-D2) + Bx(D4-D3)

Albedo doziméterAlbedo doziméter

Neutron energia [MeV]

Rel

atí

v j

elzé

s

1

102

101

103

10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102

Tömb fantom

konverziós tényező

6Li

Hankins albedo

• Nagyon nagy, akár 20-szoros energiafüggés.

(Követelmény: sokkal kisebb energiafüggés)

• Az energiafüggés javítható egy második, gyors

neutronokat mérő detektorral

• Az albedo doziméterek az energiájuktól

függetlenül minden neutront detektálnak,

egyszerűen, automatizálva olvashatók ki.

Kimutatási határ 50-200 µSv

• Az alkalmazási helyre vonatkozó kalibrálás

szükséges, azzal akár ±30%-os energiafüggés is

elérhető!

Albedo doziméterekAlbedo doziméterek

Neutron energia - [MeV]

Rel

atí

v j

elzé

s

10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 1

102

10

103

Tömb fantom konverziós

tényező

CR39 (EΚΜ)*

*Elektrokémiai marás

CR 39

(SSNTD)

B és

polietilén

konverterrel

Nemzetközi összemérés 2012Nemzetközi összemérés 2012--ben 31 dozimetriai ben 31 dozimetriai

szolgálat 34 dózismérszolgálat 34 dózismérőő rendszerrel. Ebbrendszerrel. Ebbőőll

•• SSNTD gyors neutronokra + TLD albedo SSNTD gyors neutronokra + TLD albedo -- 4 rendszer4 rendszer

•• SSNTD gyors neutron és albedo konverterrel SSNTD gyors neutron és albedo konverterrel -- 9 rendszer9 rendszer

•• SSNTD csak gyorsneutronokra SSNTD csak gyorsneutronokra -- 4 rendszer4 rendszer

•• Albedo TLD + Cd árnyékolás Albedo TLD + Cd árnyékolás -- 3 rendszer3 rendszer

•• Albedo TLD + bóros árnyékolás Albedo TLD + bóros árnyékolás -- 6 rendszer6 rendszer

•• Elektronikus Elektronikus -- 2 rendszer2 rendszer

A neutronterek csoportjai

Az albedo dózismérők esetében a neutron terek 4 csoportba

sorolhatók:

• Reaktorok, lineáris gyorsítók, orvosi gyorsítók

• (Fűtőelem gyártás)

• Radioaktív neutronforrások

• (Nagyenergiás gyorsítók védelem nélkül vagy kis

védelemmel)

A csoportokon belül a jelzés/dózis a 2-es tényezőn belül marad

Egy év mérési tapasztalatai az MTA EKEgy év mérési tapasztalatai az MTA EK--banban

y = 0,82x + 0,28

R2 = 0,87

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5

Hatósági (mSv)

EK

(m

Sv

)

gamma

neutron max.

Linear (gamma)

Az éves dózis nem haladta meg a neutronoknál a 0,7 mSv-et,

gamma-sugárzásnál a 4,35 mSv-et.

(Am-Be forrás+moderátor kalibráció)

KövetkeztetésekKövetkeztetések •• AA BB árnyékolásúárnyékolású albedoalbedo doziméterekdoziméterek aa tipikustipikus

besugárzásibesugárzási helyenhelyen végzettvégzett kalibrációvalkalibrációval 22--eses tényeztényezőőnn

((--5050%%,, ++100100%%)) belülbelül alkalmasakalkalmasak aa neutronokneutronok személyiszemélyi

dózisánakdózisának méréséremérésére

•• AA BudapestiBudapesti KutatóreaktornálKutatóreaktornál azaz éveséves maximálismaximális

személyiszemélyi neutrondózisneutrondózis nemnem haladtahaladta megmeg aa 00,,77 mSvmSv--et,et, aa

gammagamma--sugárdózissugárdózis ((44,,44 mSv)mSv) 11//66--odod részétrészét

HogyanHogyan tovább?tovább?

•• AA műszaki,műszaki, szervezetiszervezeti ésés adminisztratívadminisztratív kérdésekkérdések

megoldásáhozmegoldásához egyeztetésekegyeztetések szükségesekszükségesek

Köszönöm a figyelmet!