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IPEN, Marzo 2006
Instituto Peruano de Energía Nuclear
IPEN : Trabajando en las fronteras de la ciencia
Propiedades de los Rayos X
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Ondas - Características
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Ondas - Propiedades
Todas las ondas electromagnéticas poseen
• Energía (E), Longitud de onda () y Frecuencia ()
Que se relacionan entre si de la siguiente manera:
chchE Donde h = 6,67 x 10-34 Js
C = 3 x 108 m/s
operando las constantes:
239,1E
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-3 -6
Espectro electromagnético
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Esquema del efecto fotoelectrico
Fotón incidente
Electrón expulsado
Interacción de la radiación con la materia
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Esquema del efecto Compton
Fotón incidente
Fotón dispersado
Electrón expulsado
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• Cada uno de los efectos predomina a diferentes energías de
los fotones. A bajas energías predomina el fotoeléctrico; a
energías medianas, el Compton.
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Atenuación
• Si se envía un haz de intensidad I0 (número de fotones) de rayos X o gamma sobre un material de espesor x, y se coloca detrás de éste un detector, En el material, el haz será atenuado por las tres interacciones ya mencionadas, llegando al detector sólo la cantidad I, menor que I0.
Diapositiva 9
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Ley de la atenuación de la radiación
• La atenuación obedece la ley exponencial:
• Donde m se llama coeficiente lineal de atenuación. Se puede definir la capa hemirreductora x1/2 como el grueso de absorbedor que reduce la intensidad inicial a la mitad.
xeII m 0
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Relación entre el blindaje y la intensidad
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Naturaleza de los Rayos X
• Los rayos X son ondas electromagnéticas
• Se encuentran dentro de la clasificación de radiación ionizante
• Tienen una longitud de onda desde los 0,005 nm
• Su energía esta comprendida entre desde los 10 kV
• De 50 a 150 kV utilizado en diagnóstico y de mayores energías en terapia
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Propiedades de los Rayos X
• Penetran los materiales que reflejan o absorben la luz visible
• Producen ionización en los átomos
• Afectan las películas fotográficas (emulsionan)
• Producen fluorescencia y fosforescencia en ciertos materiales
• Producen modificaciones biológicas
• Viajan en línea recta
• No responden a campos eléctricos o magnéticos
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Producción de rayos X
• Los rayos X se generan al hacer colisionar electrones contra un material
blanco, debido al efecto Bremsstrahlung
• Bremsstrahlung significa ‘frenado’; en el sentido más estricto, ‘desvío de la
trayectoria’
• Es decir, si a un electrón que viaja en línea recta con energía del orden de
los kV de alguna forma lo hacemos desviar de su trayectoria original, este
emitirá radiación en forma de rayos X
• La energía de los rayos X emitido será mayor cuanto mayor sea el desvío
de la trayectoria original.
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Esquema de la formación de rayos X
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Esquema del efecto Bremsstrahlung
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ESPECTRO DE RAYOS X
0.0E+00
2.0E+06
4.0E+06
6.0E+06
8.0E+06
1.0E+07
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
ENERGIA (kV)
FL
UE
NC
IA D
E F
OT
ON
ES
(c
m -2
)
ATENUADO
NO ATENUADO
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ESPECTRO DE RAYOS X
0.E+00
2.E+04
4.E+04
6.E+04
8.E+04
1.E+05
1 11 21 31 41 51 61 71 81
ENERGIA (keV)
FL
UE
NC
IA D
E F
OT
ON
ES
(c
m-2
)
1,0 mm Al
2,5 mm Al
4,5 mm Al
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ESPECTRO DE RAYOS X
0.E+00
2.E+04
4.E+04
6.E+04
8.E+04
1.E+05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
ENERGIA (keV)
FL
UE
NC
IA D
E F
OT
ON
ES
(c
m-2
)
100 kVp
80 kVp
50 kVp
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ESPECTRO DE RAYOS X
0.0E+00
5.0E+04
1.0E+05
1.5E+05
2.0E+05
2.5E+05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
ENERGIA (keV)
FL
UE
NC
IA D
E F
OT
ON
ES
(c
m-2
)
1 mAs
2 mAs
Diapositiva 20
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H.F.
MONOFASICO
ENERGIA DE LOS RAYOS X ( kV )
N°
DE
FO
TO
NE
S D
E R
AY
OS
X
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Formación de la imagen
Diapositiva 22
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Formación de la imagen radiográfica
• Para formar una imagen radiográfica algunos rayos X deben alcanzar
la película y algunos deben absorberse.
• El número de rayos X que se absorben será más elevado en las
zonas donde la densidad sea mayor y será de menor cantidad en
zonas donde la densidad sea menor
• El fenómeno de la absorción de los rayos X no es un fenómeno de
‘todo o nada’, no indica que si un fotón es absorbido en una zona
todos lo serán y si un fotón no es absorbido todos no lo serán. La
mayor densidad indica mayor probabilidad de absorción de fotones.
Diapositiva 23
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• La película radiográfica es capaz de mostrar muchos tonos
de gris, lo que proporciona mucha información sobre la
estructura de los objetos que se están estudiando.
• Una buena radiografía aprovecha los distintos tonos de
gris, no es ni demasiado clara (blanda) ni demasiado
oscura (quemada)
Diapositiva 24
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Imagen radiográfica
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Influencia del kilovoltaje
• Al aumentar el kilovoltaje disminuye el contraste, es decir,
aumenta la gama de grises
• No presenta una relación lineal, es decir, al duplicar el
kilovoltaje no se duplica la escala de grises,
• Brillo tampoco presenta relación lineal
Diapositiva 27
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Influencia de la corriente y del tiempo
• Al aumentar la corriente (mA) o el tiempo de exposición (s), aumenta
la cantidad de fotones que son emitidos desde el tubo
• Aumenta el brillo de la imagen pero la escala de grises se
mantiene constante
• Presenta una relación lineal, es decir, al duplicar el mA o el
tiempo se duplica el brillo
X 1 s
X 2 s
Diapositiva 29
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Influencia de la nitidez
• Los focos de los tubos de rayos X tienen una determinada
superficie que hace que la periferia de la imagen aparezca
borrosa.
• Cuanto más pequeño sea el foco la imagen será más definida y
exacta.
• Si el foco fuera puntual los bordes de la imagen serían nítidos..
• Se debe reducir el área del foco al máximo, teniendo en cuenta
que mientras más pequeño sea el foco el calentamiento es
mayor.
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RADIACION SECUNDARIA
O DISPERSA
Diapositiva 31
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Radiación dispersa
• Radiación que surge de los diferentes cuerpos con los que
interaccionan los rayos X.
• Esta radiación es producto del efecto compton.
• Altera el contraste y la nitidez de la imagen, por lo tanto es una
radiación indeseable.
• Aumenta al aumentar el kV de los rayos X a utilizar, con el
espesor del material.
• Es menor en materiales densos.
Diapositiva 32
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Diapositiva 33
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Para disminuir la radiación dispersa
• Colimar el haz al menor campo posible
• Compresión de la zona
• Aumentar la distancia objeto - película (gap de aire)
• Uso de rejillas antidifusoras (bucky)
• Cubiertas de plomo de la parte posterior del chasis
Diapositiva 34
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La rejilla antidifusora o bucky
• Conjunto de láminas muy finas de plomo colocadas a modo
de rejilla separadas entre si por un material de baja
absorción a la radiación
• Estas láminas están colocadas de forma paralela al haz
primario, la radiación dispersa que no va en esta
dirección será absorbida por las láminas de plomo
• La rejilla tiene un movimiento oscilatorio que impide que
estas sean visibles en la imagen radiográfica
• La rejilla absorbe una notable cantidad de la radiación, la
dosis necesaria para realizar un examen será mayor que
cuando no se utiliza
Diapositiva 35
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IPEN : Trabajando en las fronteras de la ciencia
Instituto Peruano de Energía Nuclear
Diapositiva 36
IPEN, Mayo 2005
IPEN : Trabajando en las fronteras de la ciencia
EQUIPOS DENTALES Periapicales y Panorámicos
Diapositiva 37
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Equipos Periapicales
• Potencial de 60 a 70 kV
• Corriente de 8 a 10 mA
• Foco puntal 0.7 x 0.7 mm
• Localizador cilíndrico 20 cm
• Filtro equivalente a 2.5 mm de Aluminio
• Radiación primaria limitada a un diámetro de 6 cm a nivel de la piel.
Diapositiva 39
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Equipos Panorámicos
• Tensión radiográfica: 60 a 85 Kilovoltios
• Tiempo de exposición: Panorámica: 15 seg.
• Corriente radiográfica: 10 miliamperios
• Foco tubo RX: 0.5 x0.5 mm
• Filtración total: 2.5 mm Al
• Movimiento de elipse pura, reproduciendo la forma de la
mandíbula para evitar zonas desenfocadas.
Diapositiva 41
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Mamógrafos
• Técnica especial que utiliza todas las armas para obtener la mejor
imagen con la menor dosis
• Emplea Rx característicos no Bremsstrahlung
• Utiliza Molibdeno o Rhodio no Tungsteno
Diapositiva 42
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• Tensión de tubo baja (25 - 35 kV) 28 kV como estándar
• Corriente variable de 100 a 300 mA
• Tiempos de 0,5 hasta 2s de exposición
• Compresión del tejido mamario para disminuir la radiación
dispersa y separar los tejidos
• Foco de 0,3mm2
• HVL de 0,3 mmAl
Diapositiva 43
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Esquema de un mamógrafo
Diapositiva 44
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Diapositiva 45
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Fluoroscopios
• La fluoroscopía es la técnica que utiliza una pantalla fluorescente que se ilumina por efecto de los rayos X.
• La transformación de la radiación X en luz visible es proporcional en luminosidad a la intensidad del haz que llega a la pantalla, esto es lo que constituye la imagen radioscópica.
• En la imagen producida, las zonas de elevado número atómico se ven oscuras y las de bajo número atómico se ven claras.
• La radioscopía permite estudiar las regiones anatómicas en movimiento, siendo esta la ventaja más importante sobre la radiografía.
• Proporciona dosis importantes de radiación tanto al paciente como al observador.
Diapositiva 46
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Tomografos
• La tomografia es una técnica que utiliza la señal
transmitida de un haz de rayos X desde diferentes
angulaciones para analizar las diferentes densidades
radiológicas de una sección axial del organismo
• Esta sección axial se descompone en una matriz, a cada zona
de esta matriz (pixel) se le asigna un tono de gris el cual
depende de la densidad de la zona
• Como la sección axial tiene un espesor de corte, cada zona
de la matriz no es plana sino que representa un volumen, en
consiguiente, el pixel se denomina ‘voxel’
Diapositiva 47
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Generaciones de tomógrafos
Diapositiva 48
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Diapositiva 49
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IPEN : Ciencia y Tecnología para la competitividad
Ley 28028
Ley de regulación del Uso de Fuentes
de Radiación ionizante
Reglamento de seguridad Radiológica
La presente Ley regula las practicas que dan lugar a exposición o
potencial exposición a radiaciones ionizantes con el fin de prevenir y
proteger, de sus efectos nocivos, la salud de la persona, el medio
ambiente y la propiedad
Diapositiva 50
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IPEN : Ciencia y Tecnología para la competitividad
Diapositiva 51
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IPEN : Ciencia y Tecnología para la competitividad
Licencias individuales
Artículo 26°.- Licencias
a) Las personas que operen, manipulen, supervisen,
realicen servicios a fuentes de radiación ionizante o
realicen tareas de protección radiológica deben contar
con la correspondiente licencia individual.
b) Las licencias individuales son intransferibles y
específicas para cada caso.
c) Las licencias de oficial de protección radiológica son
obligatorias para aquellas prácticas que la OTAN defina
específicamente.
Diapositiva 52
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NORMATIVA EN PROTECCION RADIOLOGICA
La normativa cuenta con una legislación
a través de la cual se otorgan garantías de
trabajar en forma segura y no dañar a las
personas
•Trabajadores
•pacientes
•público
•El uso de las radiaciones
•Ionizantes implica riesgos para la salud
Diapositiva 53
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LEGISLACION ACTUAL
Decreto ley No 21875
El IPEN esta encargado de normar y fiscalizar
el uso seguro de las fuentes de radiaciones
Decreto Supremo No 009-97-EM
Reglamento de Seguridad Radiológica
establece los requisitos de protección que
deben cumplirse en todas las actividades
relacionadas con las radiaciones ionizantes.
Norma Técnica - IR / Reglamentos
Son normas especificas aprobadas por el IPEN. Son de
carácter específico para cada practica o para un aspecto
dado protección, permitiendo aclarar los artículos
genéricos del Reglamento de Seguridad Radiológica.
Ley de regulación del uso de fuentes
de radiación ionizante
Decreto Ley No 28028
Decreto Supremo No 020-2005-EM
Texto Único de Procedimientos
Administrativos TUPA del Instituto
Peruano de Energía Nuclear - IPEN
Diapositiva 54
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IPEN : Ciencia y Tecnología para la competitividad
ESTRUCTURA GERARQUICA
Oficina Técnica de la Autoridad Nacional
(OTAN)
Oficinas y Direcciones Generales
Centro Nuclear de Huarangal
•Instituto Peruano de Energía
Nuclear
Autoridad Nacional
(Presidente del IPEN)
Diapositiva 55
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Licencia de Instalación
Son certificaciones dada por la
Autoridad Nacional
luego que la instalación demuestra
que:
•El equipo
•El ambiente
•Los procedimientos cumplan las normas de seguridad
Autorizaciones
PROCEDIMIENTOS
OPERACIONALES
Diapositiva 56
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Autorizaciones Licencia Individual
Son certificaciones dada por la
Autoridad Nacional
luego que la persona(s)
operadora(s) del equipo cumplen
con los requisitos establecidos.
PROCEDIMIENTOS
OPERACIONALES
Diapositiva 57
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INSTITUTO PERUANO DE ENERGIA NUCLEAR AUTORIDAD NACIONAL
LICENCIA DE INSTALACION De conformidad con el Artículo 109 del Reglamento de Seguridad Radiológica (Decreto Supremo No 009-97-EM)
y normas complementarias en vigencia se concede la presente licencia a: ________________________________
No de Licencia:
Fecha de emisión:
La presente licencia es vigente por ___ años y se concede en sujeción de los límites y condiciones
específicas para la instalación
Para la instalación:_____________________________________________________________________________
Ubicada en:___________________________________________________________________________________
en:___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Para utilizar:___________________________________________________________________________________
_________________________________________________
Diapositiva 58
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INSTITUTO PERUANO DE ENERGIA NUCLEAR
LICENCIA INDIVIDUAL NO
____ Nombre : __________________________________________________
Vigencia : ________________________________________
Fecha de emisión : ______________________________________________________
Fecha de Nac : ________________________Tipo de sangre : _________
Aplicación(es) Autorizada(s) : __________________________________
___________________________________________________________________
Diapositiva 59
IPEN, Marzo 2006
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REGLAMENTO DE SEGURIDAD
RADIOLOGICA
CONDICIONES DE TRABAJO
Los titulares de la licencia deben proporcionar a los trabajadores
protección adecuada para su trabajo con fuentes de radiaciones.
OBJETIVO
•Protección de las
personas contra la
exposición a radiaciones
•Seguridad de las fuentes
de radiación.
Obligaciones
El propietario del equipo de
Rayos X es responsable de
cumplir las disposiciones
técnicas de seguridad.
Diapositiva 60
IPEN, Marzo 2006
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CONDICIONES DE TRABAJO
No usar compensaciones como sustitutos de las medidas de protección requeridas
Una mujer embarazada debe modificar sus condiciones de trabajo.
No esta permitido el trabajo de personas menores de 16 años
Se permite el trabajo de personas menores de 18 años solo bajo supervisión con fines de
capacitación.
Personas mayores de 18 años bajo exposición ocupacional son considerados trabajadores
expuestos.
Los trabajadores permanentes u ocasionales en áreas controladas que puedan recibir
exposición ocupacional significativa, deben tener vigilancia radiológica.
Los trabajadores expuestos ocupacionalmente deben estar bajo vigilancia médica.
Diapositiva 61
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CLASIFICACION DE
AREAS DE TRABAJO
ÁREA CONTROLADA
Ofrece riesgo desde el punto de vista de
radioprotección y el acceso debe ser restringido.
ÁREA LIBRE
No ofrece riesgos con
relación a radiación
ionizante.
ÁREA SUPERVISADA
Ofrece riesgo limitado en
cuanto a radiación ionizante.
Diapositiva 62
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LIMITES DE DOSIS
Trabajadores expuestos
ocupacionalmente debe limitarse
de la siguiente manera:
a) 20 mSv de dosis efectiva en un
año, como promedio, en un
período de 5 años consecutivos.
b) 50 mSv de dosis efectiva en un
año, siempre que no sobrepase
100mSv en 5 años consecutivos.
Público
a) 1 mSv de dosis efectiva en un
año
Asistencia voluntaria
a) 5 mSv de dosis efectiva durante
el período que abarque el exámen
diagnóstico o tratamiento de cada
paciente.
Diapositiva 63
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Coerción - Sanciones
Procedimientos
establecidos el en Reglamento del Régimen
de Sanciones por Infracciones a Normas de Seguridad
Resolución de Presidencia No 023-97-IPEN/AN
• Se efectúa notificación perentoria con plazo de 15 días.
• Acabado el plazo se aplica la sanción :
•a) Multa ( varían del 10% al 100% de la UIT)
•b) Suspensión o Revocación de la Licencia
•c) Clausura temporal o definitiva de la instalación
•(b y c ; Se efectúan mediante Resolución de Presidencia del
IPEN publicada en el Peruano).
Diapositiva 64
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Tipo de infracción Nivel de gravedad
De la infracción
Sanción
No poseer certificado
de calibración
dosimétrica de los
equipos de medición
de dosis
Leve 0.5-2UIT y/o suspensión de la
autorización. 3 – 5 UIT en caso de
reincidencia y/o revocación de la
autorización.
Impedir realizar una
inspección a la
Autoridad Nacional
Grave 2-5 UIT y/o suspensión de la
autorización
Liberar material
radiactivo en el
ambiente en exceso de
los niveles sin
autorizacion
leve Amonestación 0.5-2UIT en caso
de reincidencia y/o revocación de
la autorización o clausura de la
instalación.
No investigar eventos
que ocasiones o
puedan ocasionar
dosis anormales
leve Amonestación 0.5-2UIT en caso de
reincidencia y/o suspensión de la
autorización.
No efectuar vigilancia
radiológica individual
de trabajadores
leve Amonestación 0.5-2UIT en caso de
reincidencia y/o suspensión de la
autorización.
Perdida o extravío de
material radioactivo
leve 0.5-2UIT y/o suspensión de la
autorización. 3 – 5 UIT en caso de
reincidencia