دزیمتری فردی و محیطی چیست؟

دزیمتری فردی یا مونیتورینگ فردی

دزیمتری های فردی میزان دوز را برای دوز سازمان های صنعتی، بیمارستان ها و سایر موسساتی که کارکنان آنها در معرض تشعشعات رادیواکتیویته محل کار هستند اندازه می گیرد. این روش به طور عمده مربوط به کارکنان نیروگاه های هسته ای، دستیاران آزمایشگاه ها، رادیولوژیست ها، پزشکان، پرسنل پزشکی، بیماران و ... است.در واقع دزیمتری فردی مجموعه عملیات منظمی است که برای مشخص کردن میزان پرتوگیری شغلی افراد، بر حسب کمیت های دوز موثر یا معادل دوز انجام می گیرد. تصویر زیر نمونه ای از دزیمتر فردی Bleeper SV را نشان میدهد.  

هدف دزیمتری فردی

هدف دزیمتری فردی تعیین و کنترل پرتوگیری شغلی افراد به منظور رعایت اصل حد دوز است. انجام منظم دزیمتری فردی منجر به دستیابی به اهداف دیگری همچون کنترل شرایط ایمنی محیط کار نیز می شود. در صورتی که مونیتورینگ روزانه ضروری باشد و یا در محیط های ناشناخته با خطرات پیش بینی شده مواجه باشیم می توان از دوزیمتری های قرائت مستقیم به عنوان دزیمتر تکمیلی استفاده کرد.

به طور مثال یک دزیمتر مچ دست (Wrist)، دوز پوست روی دست ها را اندازه می گیرد. دزیمتر انگشت (Finger)، از یک حلقه پلاستیکی با یک آشکارساز تشکیل شده است که به تابش حساس است.

نکته: ما از انواع مختلف دزیمتری استفاده می کنیم. در صورت تشعشع موضعی محلی ممکن است دوزهای بالاتر پوستی اتفاق بیفتد در این صورت استفاده از یک دزیمتر مچ دست یا انگشت توصیه می شود.

انواع دزیمتر فردی

به منظور رعایت بهداشت پرتو و اجرای مقررات نیاز است که اندازه گیری پرتوگیری فردی انجام شود. این اندازه گیری ممکن است هر چند دقیقه یا چند ماه به طور متناوب لازم باشد. سه نوع دزیمتری فردی مهم در پرتوشناسی تشخیصی و پزشکی هسته ای با مزایا و معایب خاص خود عبارت اند از:

• - فیلم بج (Film Badge)
• - ترمولومینسانس (ThermoLuminescent)
• - جیبی یا قلمی

                                                                                         دزیمتر فردی به شکل دستبند

ویژگی های یک دزیمتر ایده آل

•  - پاسخ سریع
•  - قابلیت تشخیص انواع پرتوهای یون ساز
•  - اندازه گیری دقیق دوز پرتوهای یون ساز با انرژی های KeV و MeV و مستقل از زاویه تابش
•  - دارای ابعاد کوچک
•  - سبکی
•  - کاربری آسان
•  - دارای دوام و استحکام کافی
•  - کم هزینه
•  - مستقل از تغییرات شرایط محیط (گرما، رطوبت، فشار و منابع پرتوهای غیر یون ساز) باشد.

فیلم بج (FB)

فیلم بج عمومی ترین دزیمتر مورد استفاده در پرتوشناسی تشخیصی و پزشکی هسته ای است. این دزیمتر شامل یک فیلم کوچک (مشابه عکس رادیوگرافی دندان) درون پوشش کاغذی است که داخل حفاظ پلاستیکی مخصوصی با نام بج (ترجمه آن از انگلیسی به معنی نشان یا علامت) قرار گرفته و روی لباس نصب می شود. با انتخاب چند فیلتر فلزی بر روی فیلم (معمولا سرب، مس و آلومینیوم) و استفاده از نسبت دانسیته نوری فیلم زیر فیلترها، محدوده انرژی پرتو مشخص می شود و امکان تبدیل دوز فیلم به دوز بافت فراهم می گردد. این فیلم دارای منطقه ی باز بدون فیلتر فلزی یا پوشش پلاستیکی است که مستقیما مورد تابش قرار می گیرد. این قسمت برای آشکار سازی پرتوهای بتای پر انرژی و متوسط است. اکثر فیلم بج ها قادر به اندازه گیری دوزهای بین mR 10 تا R1500 پرتوهای گاما و ایکس هستند. تصاویر زیر دو مدل دزیمتر از نوع فیلم بج را نشان می دهند.

دزیمتر ترمولومینانس (TLD)

بعضی دزیمترها حاوی فسفرهای ذخیره ای هستند.  یعنی الکترون های برانگیخته از پرتوهای یونساز، در حالت تحریک باقی می مانند و اگر توسط حرارت، از دام برانگیختگی رها شوند با انتشار نور به تراز پایین تر سقوط می کنند. دزیمتری های ترمولومینانس دزیمترهای فردی و محیطی بسیار دقیقی هستند. البته در مقایسه با فیلم بج گرانترند و در پرتوشناسی کمتر رواج دارند. بلور لیتیم فلوراید (LiF) معمول ترین بلور ترمولومینسانس برای دزیمتری فردی است. محدوده پاسخ این دزمیتر بین mrem 1 تا rem 10⁵ است و امکان استفاده مکرر از آن وجود دارد. از این دستگاه به عنوان دزیمتر اندام در پزشکی هسته ای و دزیمتری سطح بدن در رادیوتراپی استفاده می شود. برای دزیمتری در فواصل زمانی طولانی باز هم دزیمتر TLD، دزیمتر انتخابی است. تصاویر زیر دو مدل دزیمتر از نوع TLD را نشان می دهند.

دزیمتر جیبی یا قلمی

مهمترین عیب دزیمترهای TDL و فلیم بج، عدم امکان قرائت همزمان آنهاست در حالی که در دزیمترهای جیبی، دوز جذبی به طور همزمان قابل قرائت است. نوع آنالوگ دزیمتر جیبی دارای یک رشته نازک کوارتز است که روی فریم متصل به الکترود مثبت، در اتاقک هوا معلق است. در اثر نیروی دافعه کولنی رشته نازک کواترز از فریم دور می شود و حرکت آن توسط عدسی نوری که بر حسب رنتگن یا میلی سیورت مدرج شده، قابل مشاهده است. (جزئیات در تصویر بعد)

در اثر برخورد پرتو، هوای داخل آشکارساز یونیزه می شود. بنابراین مقداری از بار مثبت هوای اتاقک، خنثی و نیروی دافعه کولنی آن کاهش می یابد. در نتیجه رشته کوارتز به فریم نزدیک می شود. این جا به جایی به شکل حرکت خط نازکی روی صفحه مدرج قابل مشاهده است. اتاقک های یونی جیبی نوعا برای آشکارسازی فوتون های با انرژی بیش از 20 الکترون ولت به کار می روند. عمومی ترین مدل آنها، از صفر تاmR 200 یا صفر  تاR 5 مدرج شده اند. این دزیمترها کوچکند و به آسانی قابل استفاده هستند اما در اثر ضربه دقت و صحت آن کاهش می یابد. این دزیمترها دارای قابلیت استفاده مکرند ولی امکان ثبت دائمی دوز ندارند. تصویر زیر اجزای تشکیل دهنده دزیمتر قلمی را نشان می دهد. 

                                                                                        اجزای داخلی یک دزیمتر قلمی

تصویر زیر یک مدل دزیمتر قلمی را نشان می دهد.

دزیمتری محیطی یا مونیتورینگ محیطی

 دزیمتر محیطی شامل اندازه گیری تاثیر منابع مصنوعی رادیواکتیویته بر محیط می باشد. تابش پس زمینه در نظر گرفته می شود و از تجهیزات بسیار حساس برای اندازه گیری حتی کوچکترین نوسانات رادیواکتیویته استفاده می شود. دزیمتری محیطی برای اندازه گیری تابش یونیزه که در معرض مکان های خارجی قرار دارند استفاده می شود.

                                                                                  نحوه کار کردن با یک دستگاه دزیمتری 

این دزیمترها، تابش یونیزه تشعشع شده از تمام منابع از جمله رادیواکتیویته طبیعی، تابش کیهانی، رادیواکتیویته حاصل از سوختن سوخت ها و سایر فرآیندهای صنعتی را اندازه می گیرد.

                                                                                       مانیتورینگ محیطی - دزیمتر محیطی