Stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

Presentatie over: "Stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5"— Transcript van de presentatie:

1 Stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5
Frits Pleiter 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

2 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5
Indeling atoom- en kernfysica (1) wisselwerking (3) röntgentoestel (2) afscherming (3) detectie (4) radiobiologie (6) het objectieve risico van straling (6) subjectieve risicoacceptatie (6) grootheden en eenheden (5) wet- en regelgeving (7) praktische stralingshygiëne (8 - 10) afval (11) 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

3 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5
Detectie ionisatiedetector scintillatiedetector fotografische emulsie elektronische meetapparatuur 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

4 Detectie ionisatiedetector
gasgevulde detector ionisatiekamer proportionele telbuis Geiger-Müllerbuis lucht, aardgas, edelgas, ... V halfgeleiderdetector germanium (-straling) silicium (-straling, röntgenstraling) V anodedraad kathodewand telgas 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

5 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5
Detectie ionisatie gasatoom positief ion negatief elektron ioniserende straling kathodewand anodedraad ionisatie-energie = 34 eV 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

6 Detectie gasversterking
secundaire lading positief ion negatief elektron 1 primaire lading 2 kathodewand anodedraad ioniserende straling primaire elektronen worden versneld, botsen met atomen en veroorzaken secundaire ionen 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

7 Detectie invloed van anodespanning
recombinatiegebied ionisatiekamergebied proportioneel gebied onvolledig proportioneel Geiger-Müllergebied gasontladingsgebied I II III IV V VI -deeltje -deeltje 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

8 Detectie proportionele telbuis
resolutie bij 6,4 keV is 17% 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

9 Detectie Geiger-Müllerbuis
eenvoudige constructie en goedkoop positieve ionen schermen anode af daardoor geen gasversterking meer constante signaalgrootte > 10 V dode tijd  > 0,1 ms  ware teltempo > gemeten teltempo secundaire elektronen uit kathodewand worden versneld en veroorzaken opnieuw een signaal, enzovoorts om dit te voorkomen wordt een doofgas toegevoegd 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

10 Detectie voorbeelden van gasgevulde detectoren
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

11 Detectie halfgeleiderdetector
ionisatie-energie  3 eV voordelen hoog telrendement grote energieresolutie nadelen geen gasversterking koelen tot 80 K duur 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

12 Detectie halfgeleiderdetector
Ge-detector resolutie bij 661 keV is 0,4% 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

13 Detectie scintillatiedetector
anorganische scintillator NaI, BaF2, ZnS, BGO bevatten een fluorescerende toevoeging, bijvoorbeeld NaI(Tl) organische scintillator anthraceen, stilbeen, plastic, vloeistof bevatten meestal een fluorescerende toevoeging chemische en optische doving thermoluminescentiedetector (TLD) CaF2, LiF, Li2B4O7 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

14 Detectie fotomultiplicatorbuis
wisselwerking van -foton met scintillator  lichtfoton wisselwerking van lichtfoton met fotokathode  foto-elektron foto-elektron botst op elektrodes bij elke botsing ontstaan secundaire elektronen in NaI is ongeveer 500 eV per foto-elektron nodig ioniserende straling licht fotokathode dynode fotomultiplicatorbuis elektronen anode contactpinnen scintillatiekristal 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

15 Detectie scintillatiedetector
NaI-detector resolutie bij 5,9 keV is 43,5% resolutie bij 662 keV is 7% 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

16 Detectie thermoluminescentiedetector (TLD)
bij wisselwerking komen elektronen in metastabiele toestand tijdens verwarming gaat elektron naar de grondtoestand hierbij wordt infrarood licht uitgezonden B A valentieband geleidingsband ioniserende straling hidden slide 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

17 Detectie voorbeelden van scintillatiedetectoren
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

18 Detectie fotografische emulsie
filmbadge als persoonsdosismeter volledig verdrongen door de TLD autoradiogram analytisch hulpmiddel in de chemie en biochemie meer en meer verdrongen door halfgeleidertechnieken röntgenfoto diagnostisch hulpmiddel in de medische wereld kernemulsie detector voor elementaire deeltjes in kosmische straling vervangen door apparatuur met een volume > 1000 m3 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

19 Detectie detector voor elementaire deeltjes
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

20 Detectie keuze van detector
keuze van detector wordt bepaald door wat men wil meten (en door de hoeveelheid geld die er beschikbaar is) dosis of dosistempo radioactieve besmetting -, -, -straling identificatie van nuclide in het laatste geval moet men de energie bepalen (spectroscopie) met behulp van een veelkanaalsanalysator tegenwoordig is dit vaak een insteekkaart in de computer 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

21 Detectie keuze van detector
dosistempometer aanwijzing in sievert per tijdseenheid volstrekt ongeschikt als besmettingsmonitor besmettingsmonitor aanwijzing in aantal telpulsen per tijdseenheid volstrekt ongeschikt als dosistempometer 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

22 Detectie keuze van detector
-dosis gemeten met Geiger-Müllerbuis signaal zonder energie-informatie door foto- of Compton-effect ontstaan elektronen in de wand van de buis elektron dat het telgas bereikt geeft aanleiding tot een telpuls hoe groter E des te groter gebied waaruit elektron kan ontsnappen  Ntelpuls  N  E  dosis gas hidden slide 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

23 Detectie keuze van detector
-besmetting ZnS met zeer dun venster gasgevulde detector met zeer dun venster vloeistofscintillatieteller -besmetting gasgevulde detector met dun venster Si-detector met dun venster (geen Ge vanwege gevoeligheid voor -achtergrond) 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

24 Detectie keuze van detector
-besmetting NaI-detector gasgevulde detector met groot oppervlak en lage achtergrond Ge-detector Si-detector met dun venster (voor röntgenstraling) vloeistofscintillatieteller (als E < 50 keV) 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

25 Detectie -spectroscopie
foto-piek bij E ontsnappingspiek bij E - EX Compton-rug bij elektronvangst en interne conversie röntgenpiek bij EX bij paarvorming buiten de detector annihilatiepiek bij 511 keV statistiek  lijnverbreding hidden slide 08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

26 Detectie veelkanaalsanalysator
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

27 Detectie kalibratie van energieschaal
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

28 Detectie kalibratie van telrendement
08/04/2017 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5