دزیمتری فردی پرتوکاران چیست؟
مروری بر تجهیزات دزیمتری فردی و مراقبت از پرتوکاران
افرادی که در محیط های کاری با پرتوهای یون ساز سروکار دارند، باید در چارچوب یک برنامه حفاظت پرتویی مناسب، از نظر میزان مواجهه شغلی تحت پایش قرار گیرند. یکی از مهم ترین ابزارهای این پایش، دزیمتر فردی (Personal Dosimeter) است؛ وسیله ای که توسط فرد حمل یا پوشیده می شود و اطلاعاتی درباره میزان پرتوگیری او در یک بازه زمانی مشخص فراهم می کند.
دزیمترهای فردی در شکل ها و فناوری های مختلفی وجود دارند؛ از Film Badge و TLD گرفته تا OSL، RPL و دزیمترهای الکترونیکی فعال. هرکدام از این فناوری ها اصول عملکرد، حساسیت، نحوه خوانش و کاربردهای متفاوتی دارند.
در این مقاله ابتدا مفهوم دزیمتری فردی و جایگاه آن در حفاظت پرتویی را بررسی می کنیم و سپس با مهم ترین انواع دزیمترهای فردی، کاربرد، مزایا و محدودیت های آن ها آشنا می شویم.
-
دزیمتری فردی چیست؟
دزیمتری فردی به مجموعه اندازه‌گیری ها و روش هایی گفته می شود که برای ارزیابی مواجهه یک فرد با پرتوهای یون ساز انجام می شود. در ساده ترین حالت، دزیمتر وسیله ای است که فرد آن را روی بدن خود قرار می دهد تا بتوان میزان پرتوگیری او را در طول فعالیت کاری ارزیابی کرد.
اما یک نکته مهم وجود دارد:
دزیمتر فقط یک وسیله اندازه گیری نیست؛ بخشی از یک سیستم پایش و حفاظت پرتویی است. پایش مواجهه شغلی می‌تواند شامل پایش فردی، پایش محیط کار و پایش مرتبط با یک فعالیت یا وظیفه خاص باشد. پایش فردی نیز خود می تواند برای مواجهه خارجی، مواجهه داخلی یا آلودگی پوست طراحی شود.
بنابراین اینکه یک فرد صرفاً یک Badge دریافت کند، به تنهایی به معنای وجود یک برنامه کامل حفاظت پرتویی نیست.
-
چرا پرتوکاران به دزیمتر نیاز دارند؟
در بسیاری از محیط های کاری، فرد نمی تواند میزان پرتوگیری خود را با حواس معمولی تشخیص دهد. پرتو یون ساز قابل مشاهده، بو یا احساس مستقیم نیست و به همین دلیل برای ارزیابی مواجهه، به ابزارهای اندازه گیری نیاز است.
دزیمتر فردی می تواند به سازمان حفاظت پرتویی کمک کند تا:
- میزان مواجهه شغلی فرد را ثبت کند؛
- روند تغییر دز فرد را در طول زمان بررسی کند؛
- مواجهه افراد مختلف را با شرایط کاری مقایسه کند؛
- افزایش غیرمنتظره دز را شناسایی کند؛
- اثربخشی اقدامات حفاظتی را ارزیابی کند؛
- و در صورت مشاهده نتایج غیرعادی، علت آن را بررسی کند.
در ضمن هدف برنامه پایش باید از ابتدا مشخص باشد و نحوه تفسیر نتایج نیز در طراحی برنامه پایش در نظر گرفته شود. همچنین تجهیزات پایش باید متناسب با نوع پرتو و شرایط محیط انتخاب و طبق استانداردهای مناسب کالیبره شوند.
-
دزیمترها چگونه کار می کنند؟
دزیمترهای فردی فناوری های مختلفی دارند، اما ایده اصلی در بسیاری از آن ها مشابه است:
پرتو ← ایجاد تغییر قابل اندازه گیری در ماده یا حسگر ← خوانش سیگنال ← برآورد کمیت دزیمتری
نوع این تغییر به فناوری دزیمتر بستگی دارد. در یک دزیمتر فیلم، تابش باعث تغییر رنگ در فیلم حساس به پرتو می‌شود. در TLD، انرژی تابش در ماده آشکارساز ذخیره می شود و هنگام گرم کردن ماده، به شکل نور آزاد می شود. در OSL، تحریک نوری برای آزادسازی سیگنال ذخیره شده استفاده می شود. در دزیمترهای الکترونیکی، آشکارساز به صورت الکترونیکی پاسخ تابش را اندازه گیری و پردازش می کند.
-
انواع مهم دزیمترهای فردی
- Film Badge : فیلم بج یکی از قدیمی ترین فناوری های دزیمتری فردی است. در این روش، یک فیلم حساس به پرتو درون یک نگهدارنده مخصوص قرار می گیرد. تابش باعث ایجاد تغییر رنگ در فیلم می شود و پس از پردازش فیلم، میزان تیرگی آن برای تخمین میزان مواجهه استفاده می شود. یکی از ویژگی های مهم Film Badge این است که نگهدارنده می تواند شامل فیلترهای مختلفی باشد تا اطلاعاتی درباره نوع و انرژی تابش نیز به دست آید. با وجود اهمیت تاریخی فیلم بج، امروزه فناوری های دیگری مانند TLD و OSL و همچنین دزیمترهای الکترونیکی نیز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.
مزایا
- ساختار نسبتاً ساده
- امکان ثبت دائمی نتیجه پس از پردازش
- فناوری قدیمی و شناخته شده
- امکان استفاده از فیلترهای مختلف
محدودیت ها
- نیاز به پردازش فیلم
- عدم ارائه خوانش لحظه ای
- وابستگی نتیجه به شرایط پردازش
- حساسیت بیشتر به شرایط محیطی نسبت به برخی فناوری های جدید
-
TLD؛
دزیمتر ترمولومینسانس: Thermoluminescent Dosimeter یا TLD یکی از فناوری های مهم دزیمتری فردی است. در TLD، ماده حساس به پرتو انرژی دریافت شده را در ساختار خود ذخیره می کند. هنگامی که این ماده در شرایط کنترل شده گرم می شود، بخشی از انرژی ذخیره شده را به شکل نور آزاد می کند. مقدار نور آزادشده با میزان تابش دریافتی مرتبط است و دستگاه خوانش TLD از این سیگنال برای برآورد دز استفاده می کند. TLD در دزیمتری فردی و محیط‌های پزشکی و صنعتی کاربرد گسترده ای دارد و از روش های اصلی دزیمتری غیرفعال محسوب می شود.
یک نکته مهم: TLD مانند دزیمتر الکترونیکی برای کاربر نمایش لحظه ای دز فراهم نمی کند. دزیمتر در طول دوره پایش مورد استفاده قرار می گیرد و سپس برای خوانش و ارزیابی به سیستم مربوطه منتقل می شود.
-
OSL ؛
دزیمتری با تحریک نوری: Optically Stimulated Luminescence یا OSL از دیگر فناوری های مهم دزیمتری فردی است. در این فناوری، ماده آشکارساز پس از دریافت تابش، انرژی را در ساختار خود ذخیره می کند. در زمان خوانش، ماده با نور تحریک می شود و انرژی ذخیره شده را به صورت نور آزاد می کند. شدت این نور برای ارزیابی میزان مواجهه مورد استفاده قرار می گیرد. OSL از فناوری های مهم دزیمتری غیرفعال است و امروزه در سیستم های پایش پرسنلی کاربرد دارد. یکی از ویژگی های مهم این فناوری، نحوه خوانش آن است که بر پایه تحریک نوری انجام می شود.
-
RPL؛
دزیمتر رادیوفوتولومینسنت: Radiophotoluminescent Dosimeter یا RPL فناوری دیگری در دزیمتری غیرفعال است. در این روش، تابش باعث ایجاد تغییرات پایدار در ماده آشکارساز می‌شود و هنگام تحریک مناسب، سیگنال نوری تولید می شود. RPL نیز مانند TLD و OSL در دسته فناوری های Passive Dosimetry قرار می گیرد.
-
EPD؛
دزیمترهای الکترونیکی فردی: در مقابل دزیمترهای غیرفعال، Electronic Personal Dosimeter یا EPD می‌تواند اطلاعات دز را به صورت الکترونیکی و در زمان کار در اختیار کاربر قرار دهد. این ویژگی باعث می شود دزیمترهای الکترونیکی برای شرایطی که اطلاع از دز تجمعی و Dose Rate در حین کار اهمیت دارد، بسیار کاربردی باشند. دزیمترهای الکترونیکی می توانند نمایش پیوسته دز و نرخ دز ارائه دهند و در برخی مدل ها امکان تنظیم هشدار برای آستانه های مشخص دز یا نرخ دز وجود دارد.
-
دزیمتر انگشتی یا Ring Dosimeter:
همیشه هدف، اندازه‌گیری دز کل بدن نیست. در برخی فعالیت ها، دست ها یا انگشتان ممکن است به منبع تابش نزدیک تر باشند و بنابراین نیاز به پایش اختصاصی داشته باشند. در این شرایط می توان از Ring Dosimeter یا دزیمتر انگشتی استفاده کرد. این دزیمتر معمولاً روی انگشت قرار می گیرد و برای ارزیابی مواجهه اندام های انتهایی، به ویژه دست ها، استفاده می شود. TLD انگشتی به عنوان یکی از نمونه های دزیمترهای مورد استفاده برای پایش اندام های انتهایی معرفی شده است.
-
دزیمتر چشم یا Eye-Lens Dosimeter:
چشم نیز در برخی فعالیت های پرتویی ممکن است نیاز به پایش اختصاصی داشته باشد. این موضوع به خصوص در فعالیت هایی که فرد در معرض پرتو پراکنده قرار دارد اهمیت پیدا می کند. در چنین شرایطی، بسته به نوع فعالیت و برنامه حفاظت پرتویی، می توان از دزیمترهای مناسب برای ارزیابی مواجهه عدسی چشم استفاده کرد. بنابراین دزیمتری فردی الزاماً به یک Badge روی سینه محدود نیست.
-
دزیمتر را کجا باید قرار داد؟
محل قرارگیری دزیمتر موضوعی کاملاً کاربردی است و نباید به‌صورت یک قانون ثابت برای تمام شرایط بیان شود. محل مناسب به نوع فعالیت و شرایط مواجهه بستگی دارد.
برای مثال، در برخی شرایط دزیمتر بدن در ناحیه سینه، کمر یا یقه قرار می گیرد. برای پایش دست ها از Ring Dosimeter استفاده می شود. در شرایط خاص، به ویژه هنگام استفاده از پیش بند سربی، محل قرارگیری دزیمتر باید مطابق دستورالعمل برنامه حفاظت پرتویی و شرایط کاری تعیین شود. برای دزیمترهای بدنی، محل هایی مانند یقه، قفسه سینه یا کمر را بسته به شرایط کاری تعیین می شود و برای Ring Dosimeter قرارگیری روی دستی که به منبع نزدیک تر است را ذکر می شود.
-
یک دزیمتر خوب چه ویژگی هایی دارد؟
انتخاب دزیمتر فقط بر اساس قیمت یا کوچک بودن آن انجام نمی شود. دزیمتر باید با شرایط واقعی محیط کار سازگار باشد.
مهم ترین عوامل عبارت اند از:
- نوع پرتو
- انرژی پرتو
- محدوده دز مورد انتظار
- حساسیت آشکارساز
- حد تشخیص
- دقت اندازه گیری
- پاسخ انرژی
- جهت تابش
- امکان خوانش فوری یا دوره ای
- شرایط محیطی
- روش کالیبراسیون
- قابلیت ثبت و نگهداری سوابق
-
دزیمتر شخصی است؛ نباید بین افراد جابه جا شود
یک اصل بسیار مهم در دزیمتری فردی این است که دزیمتر باید به فرد مشخصی اختصاص داشته باشد. دلیل آن ساده است: اگر یک دزیمتر در طول یک دوره توسط چند نفر استفاده شود، نتیجه دیگر نماینده مواجهه هیچ کدام از آن افراد نخواهد بود.
بنابراین:Personal Dosimeter باید Personal باقی بماند.
-
آیا دزیمتر از پرتوکار محافظت می کند؟
خیر. این یکی از مهم ترین نکاتی است که باید در آموزش پرتوکاران به آن توجه شود. دزیمتر یک وسیله حفاظتی مانند شیلد یا پیش بند سربی نیست. دزیمتر: پرتو را متوقف نمی کند، بلکه: میزان مواجهه را اندازه گیری یا برای ارزیابی آن اطلاعات فراهم می کند.
-
جمع بندی
دزیمتری فردی یکی از اجزای مهم حفاظت پرتویی کارکنان است، اما نباید آن را صرفاً به یک Badge یا یک عدد دز محدود کرد. Film Badge، TLD، OSL، RPL و دزیمترهای الکترونیکی فناوری های متفاوتی هستند که هرکدام برای شرایط مشخصی طراحی شده اند . تفاوت اصلی آن ها فقط در شکل ظاهری نیست؛ بلکه در اصل آشکارسازی، نحوه خوانش، زمان پاسخ، حساسیت، دقت، قابلیت نمایش لحظه ای و کاربرد عملی است. از طرف دیگر، انتخاب دزیمتر باید بخشی از یک برنامه پایش منظم باشد؛ برنامه ای که مشخص کند چه کسی، چرا، با چه وسیله ای، در چه بازه ای و برای چه کمیتی تحت پایش قرار می گیرد. در نهایت، باید یک تفاوت اساسی را همیشه به خاطر داشت:
دزیمتر از پرتوکار محافظت نمی کند؛ دزیمتر به ما می گوید پرتوکار چه میزان مواجهه داشته است تا بتوان از این اطلاعات برای ارزیابی و بهینه سازی حفاظت پرتویی استفاده کرد.
-
منابع
- IAEA — Assessment of Occupational Exposure Due to External Radiation Sources
- ICRP Publication 75 — General Principles for the Radiation Protection of Workers
- OSHA — Ionizing Radiation: Control and Prevention
