DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE ATENUARE AL UNOR ECRANE DE PROTECTIE IMPOTRIVA RADIATIATIEI γ

-lucrare practica biofizica 30 noiembrie 2004-

1. Scopul lucrariiDeterminarea coeficientului de atenuare al unor ecrane

2. Teoria lucrarii

Sursele de radiatii ionizante se caracterizeaza printr-o marime fizica numita activitatea radioactiva Λ, reprezentand numarul de dezintegrari care au loc in unitatea de timp in sursa respectiva. Acivitatea radioactiva se masoara in Bequerel; 1 Bq fiind activitatea radioactiva a unei surse in care are loc o singura dezintegrare radioactiva pe secunda.

In urma expunerii unei surse de radiatii, important in primul rand este cantitatea de radiatie care pleaca de la sursa si care ajunge in zona considerata., adica doza incidenta de radiatie, masurata in C/kg.

Debitul dozei incidente de radiatie, masurata in C/kgs, se refera la doza incidenta de radiatie care ajunge in fiecare secunda in punctul considerat. In principiu doza incidenta de radiatie se masoara numarand ionii produsi in aer in acel punct.

Doza incidenta de radiatie se poate determina astfel:-culegand si apoi apreciind numarul de ioni dintr-un anumit volum cu ajutorul unui

condesator plasat in acel punct-numarand scintilatiile aparute intr-un cristal florescent plasat in acel punct-masurand cantitatea de ioni formati prin ionizarea halogenurii de argint dintr-o placa

fotografica plasata in acel punct.

3. Instrumente folosite

Determinarea dozei incidente de radiatie se face cu detectorul de scintilatie.Detectorii de scintilatie au in componenta lor:

- substante care emit radiatii vizibile atunci cand interactioneaza cu fotonii γ.- traductorii fotoelectrici (celula fotoelectrica)care transforma semnalele luminoase in semale electrice masurabile care pot fi amplificate, inregistrate, numarate si analizate. Piesele principale ale unui fotomultiplicator sunt: fotocatodul, anodul si dinodele. Fotonii scintilatiilor interactioneaza cu fotocatodul, determinand emisia de electroni prin efect fotoelectric. Acesti electroni sunt amplificati in camp electric si lovesc mai multi electrozi pozitivi numiti dinode, fiecare dintre ele emitand mai multi electroni pentru fiecare electron incident. Electronii emisi de ultima dinoda sunt conectati de anod, impulsurie obtinute fiind apoi amplificate si inregistrate.

Protectia fizica impotriva radiatiilor ionizante se face cu ajutorul ecranelor de protectie care absorb si astfel atenueaza radiatiile ionizante incidente. Se folosesc ecrane diferite in functie de rdadiatiile incidente.

-pentru protectia impotriva radiatiilor α este suficienta o foaie de hartie-pentru protectia impotriva radiatiilor β sunt necesare ecrane de plasticsau din metale usoare

-pentru protectia impotriva radiatiilor X sau γ se utilizeaza ecrane din plumb (sunt radiatii cu energie mica dar cu putere de penetrare mare, nu este nici o problema daca se folosesc ecrane de plumb deoarece aceste radiatii nu produc ionizarea plumbului avand energia prea mica)

-pentru protectia impotriva neutronilor se folosesc mai multe ecrane succesive. Primul din apa grea (pentru incetinirea neutronilor), apoi un ecran din cadmiu( cu care neutronii interactioneaza producand fotoni care trebuie apoi atenuati cu ecrane de plumb).

Formula utilizata pentru aprecierea gradului de atenuare a radiatiilor γ de catre diferite ecrane este urmatoarea:

I=I0 e-μd ↔ N=N0 e-μd

Unde: I=intensitatea fasciculului de radiatii N=numarul de particule d=distanta parcursa de radiatii prin material μ = coeficientul de atenuare liniara a ecranului

Determinarea activitatii unei surse se realizeaza cu ajutorul contorului Geiger-Muller, care conectat la un numarator de impulsuri permite masurarea numarului de ioni produsi pe centrimetru cub de aer in unitatea de timp. Rata de numarare a detectorului de radiatii este raportul dintre numarul de pulsuri inregistrate si acel interval de timp. Rata de numarare a detectorului este direct proportionala cu activitatea sursei si cu un factor de proportionalitate g care depinde de caracteristiciile geometrice ale detectorului si distanta detector-sursa.

Deorece dezintegrarea radioactiva este un proces static si aleatoriu, rata de numarare nu este intodeauna aceasi. Valorile furnizate de masurarile activitatii radioactive se distribuie dupa functia de distributie alui Poisson.

4. Metoda de lucru

Se incarca sistemul de operare MS-DOS:Username: studPassword: studSe tasteaza “d:” <enter> , “cd cassey” <enter>. Se tasteaya “dir/w” sau “dir/p” pt a afisa continutul fisierului. Se tasteaya „poisson” si <enter>.

Dragan Ioanagrupa 34 seria IV