Diseño de un sistema de dosimetría física para situaciones rutinarias y accidentales en reactores de investigación
La dosimetría en campos mixtos gamma-neutrón es todavía un desafío debido a la dificultad de discriminar experimentalmente la dosis de cada componente. Para este propósito, usualmente se emplea el par de dosímetros termoluminiscentes 7"LiF: Mg, Ti (TLD-700) y 6"LiF: Mg, Ti (TLD-600). Debid...
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2021
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Ingeniería nuclear Dosimetry Dosimetría Thermoluminescent dosemeters Dosímetros termoluminiscentes Research reactors Reactores de investigación [Radioprotection Radioprotección Mixed fields Campos mixtos] Sosa Vera, Cristian D. Diseño de un sistema de dosimetría física para situaciones rutinarias y accidentales en reactores de investigación |
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La dosimetría en campos mixtos gamma-neutrón es todavía un desafío debido a la dificultad de discriminar experimentalmente la dosis de cada componente. Para este propósito, usualmente se emplea el par de dosímetros termoluminiscentes 7"LiF: Mg, Ti (TLD-700) y 6"LiF: Mg, Ti (TLD-600). Debido a que el TLD-600 es mucho más sensible a neutrones térmicos que el TLD-700 y que ambos tienen aproximadamente la misma sensibilidad a fotones, la diferencia de las lecturas de ambos tipos de TLD puede dar información de la componente neutrónica del campo mixto. En este trabajo fue estudiado el sistema dosimétrico personal gamma-neutrón utilizado en la División Protección Radiológica del Centro Atómico Bariloche. La respuesta del dosímetro en términos de dosis equivalente personal, Hp(10), fue analizada para diferentes mediciones. Se utilizaron fuentes gamma de 137"Cs y 60"Co, mientras que para generar el campo gamma-neutrón, se usó una fuente de 241"AmBe"9. La actividad de esta última fue verificada, previo a su uso, por un método absoluto de activación de una hojuela de indio y espectrometría gamma de alta resolución. La lectura del TLD-700 pudo ser relacionada a la dosis gamma aplicando el factor de calibración gamma obtenido (0,17 ± 6% [mSv/nC]). Respecto a la dosis de neutrones, con el dosímetro estudiado se puede detectar la presencia de neutrones, pero no así cuantificar las dosis. Se concluye que, para obtener factores de calibración de neutrones, sería necesario cambiar la sala de irradiaciones por una que genere menor dispersión de neutrones. Adicionalmente, el dosímetro necesita ser modificado para diferenciar los neutrones incidentes de los de albedo (retrodispersados en el fantoma). En este trabajo se propuso un diseño de dosímetro de albedo en base a las recomendaciones del Reporte 66 de la ICRU, y una serie de pruebas para evaluar su desempeño en base a la norma ISO 21909. |
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I25-R131-9902021-10-15T17:39:11Z Diseño de un sistema de dosimetría física para situaciones rutinarias y accidentales en reactores de investigación Design of a physical dosimetry system for routine and accidental situation in research reactors Sosa Vera, Cristian D. Ingeniería nuclear Dosimetry Dosimetría Thermoluminescent dosemeters Dosímetros termoluminiscentes Research reactors Reactores de investigación [Radioprotection Radioprotección Mixed fields Campos mixtos] La dosimetría en campos mixtos gamma-neutrón es todavía un desafío debido a la dificultad de discriminar experimentalmente la dosis de cada componente. Para este propósito, usualmente se emplea el par de dosímetros termoluminiscentes 7"LiF: Mg, Ti (TLD-700) y 6"LiF: Mg, Ti (TLD-600). Debido a que el TLD-600 es mucho más sensible a neutrones térmicos que el TLD-700 y que ambos tienen aproximadamente la misma sensibilidad a fotones, la diferencia de las lecturas de ambos tipos de TLD puede dar información de la componente neutrónica del campo mixto. En este trabajo fue estudiado el sistema dosimétrico personal gamma-neutrón utilizado en la División Protección Radiológica del Centro Atómico Bariloche. La respuesta del dosímetro en términos de dosis equivalente personal, Hp(10), fue analizada para diferentes mediciones. Se utilizaron fuentes gamma de 137"Cs y 60"Co, mientras que para generar el campo gamma-neutrón, se usó una fuente de 241"AmBe"9. La actividad de esta última fue verificada, previo a su uso, por un método absoluto de activación de una hojuela de indio y espectrometría gamma de alta resolución. La lectura del TLD-700 pudo ser relacionada a la dosis gamma aplicando el factor de calibración gamma obtenido (0,17 ± 6% [mSv/nC]). Respecto a la dosis de neutrones, con el dosímetro estudiado se puede detectar la presencia de neutrones, pero no así cuantificar las dosis. Se concluye que, para obtener factores de calibración de neutrones, sería necesario cambiar la sala de irradiaciones por una que genere menor dispersión de neutrones. Adicionalmente, el dosímetro necesita ser modificado para diferenciar los neutrones incidentes de los de albedo (retrodispersados en el fantoma). En este trabajo se propuso un diseño de dosímetro de albedo en base a las recomendaciones del Reporte 66 de la ICRU, y una serie de pruebas para evaluar su desempeño en base a la norma ISO 21909. Mixed neutron-gamma field dosimetry still stands a challenge because of the difficulty to experimentally discriminate the dose from each field component. For this purpose, the pair of thermoluminescent dosemeters 7"LiF: Mg, Ti (TLD-700) and 6"LiF: Mg, Ti (TLD-600) are usually chosen. Since the TLD-600 is much more sensitive to thermal neutrons than the TLD-700 and that both have approximately the same photons sensitivity, the difference in the readings of both types of TLD can give information on the neutron component of the mixed field. In this work, the system applied for neutron-gamma personal dosimetry used in the Radiological Protection Division of the Bariloche Atomic Center was studied. The dosemeter response in terms of the personal equivalent dose, Hp(10), was analysed from different measurements. 137"Cs and 60"Co sources were used to generate the gamma radiation field, while a 241"AmBe"9 source was used to generate the gamma-neutron field. The latter´s activity was previously verified by an absolute method of activation of an indium foil and high-resolution gamma spectrometry. The TLD-700 reading could be linked to the gamma dose by applying the gamma calibration factor obtained (0.17 ± 6% [mSv/nC]). Regarding the neutron dose, with the tested dosemeter the presence of neutron doses can be detected, but not quantified. It is concluded that, in order to obtain neutron calibration factors, it would be necessary to change the irradiation room for one that generates less neutron scattering. In addition, the dosemeter needs to be modified to differentiate the incident neutrons from those of albedo (backscattered in the phantom). In this work, an albedo dosimeter design was proposed based on the recommendations of ICRU Report 66, and a series of tests to evaluate its performance based on the ISO 21909 standard. 2021-05-07 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/990/1/1Sosa_Vera.pdf es Sosa Vera, Cristian D. (2021) Diseño de un sistema de dosimetría física para situaciones rutinarias y accidentales en reactores de investigación / Design of a physical dosimetry system for routine and accidental situation in research reactors. Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/990/ |