STAGE INVERNALE 2009 Misure di Radioattività eRadioprotezione Stagisti: Nancy Bellingan, Giacomo...
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- STAGE INVERNALE 2009 Misure di Radioattivit eRadioprotezione Stagisti: Nancy Bellingan, Giacomo Durante, Simone Francescangeli (I.T.I.S. ENRICO FERMI di Frascati, 4L FASE) Tutor: Maurizio Chiti, Casano Luigi Enrico
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- Che cos la radioattivit? La radioattivit la propriet di alcune sostanze di emettere radiazioni corpuscolari (alfa, beta, neutroni) ed elettromagnetiche (X e gamma). un fenomeno sia naturale, poich anche il Cosmo e la Terra, in bassa percentuale, ci irradiano in continuazione, sia artificiale, cio prodotta dalluomo (ad esempio: centrali nucleari, medicina nucleare, ecc.) Le unit di misura sono per lattivit il Becquerel (Bq), per la dose il Gray (Gy) per lequivalente di dose il Sievert (Sv)
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- Decadimento e Radiazioni Alfa: un nuclide emette un nucleo di elio (particella ) Radiazioni Beta: un nuclide emette un elettrone (particella ) o un positrone (particella + )
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- Decadimento raggi X I raggi e X sono emissioni elettromagnetiche simili a quelle luminose, ma con una lunghezza donda inferiore. Le onde gamma sono generate da delle transizioni di materia subatomica, mentre i raggi x provengono da transizioni di elettroni (energetiche). Nel nostro caso abbiamo utilizzato il decadimento gamma.
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- Effetti della radioattivit Materiale non vivente Rottura dei legami chimici Materiale biologico Rottura dei legami chimici Danneggiamento cellule (radicali liberi) Alterazione del DNA e dellRNA
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- Radioprotezione quellinsieme di leggi e tecniche che ha come scopo la protezione della popolazione e dei lavoratori dagli effetti nocivi delle radiazioni ionizzanti. Abbiamo effettuato misure della radiazione in funzione di tre parametri: la distanza dalla sorgente, lo spessore e il materiale schermante.
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- Strumenti Irraggiatore TEMA im6: contiene sorgenti radioattive di diverso tipo (Americio 241- matr. 5784 LX; Cobalto60- matr. 0848 HA; Cobalto60- matr. 1717 HD; Cesio137 matr. 3061 GN; Cesio137- matr. 6337 GH), le cui emissioni vengono indirizzate verso un banco ottico, collegato ad una console di comando da remoto, con strumentazione laser per lallineamento ed una telecamera. Contatore GM-10 Black Cat Systems collegato tramite porta USB ad un PowerBook G4 (MAC): il sistema di acquisizione dati, supportato dal software RAD OX (pi conosciuto col nome di Geiger Mller)
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- TARATURA Loperazione di taratura permette di conoscere la relazione tra la risposta dello strumento e il campo di radiazione ionizzante nel quale esso si trova (sollecitazione/risposta. Nel nostro caso, abbiamo eseguito delle misure di conteggi con una sorgente nota e confrontato i valori di dose noti (in G/h), proporzionali ai conteggi, con quanto misurato. Il risultato una retta che testimonia la giusta taratura dello strumento.
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- Grafico Taratura
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- Misure di radioattivit
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- Conteggi del GM Utilizzando la sorgente di Cs-137 in funzione dello spessore di Pb (interposto tra la sorgente e il rivelatore)
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- Sorgente: Cesio137 matr. 6337 GH Materiale schermante: Piombo Allaumentare dello spessore del materiale interposto, il flusso di radiazione ionizzante si riduce secondo una proporzionalit inversa non lineare.
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- Conteggi del GM Utilizzando la sorgente di Am-241 in funzione dello spessore di Cu (interposto tra la sorgente e il rivelatore)
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- Conteggi del GM Utilizzando la sorgente di Cs-137 in funzione dello spessore di Cu (interposto tra la sorgente e il rivelatore)
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- Conteggi del GM Utilizzando la sorgente di Co-60 in funzione dello spessore di Cu (interposto tra la sorgente e il rivelatore)
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- A parit di materiale schermante, le radiazioni provenienti da differenti sorgenti vengono attenuate in modo differente, dando luogo a curve pi o meno accentuate. Le energie maggiori dei fotoni vengono attenuate meno di quelle pi basse. Materiale schermante: Rame Spessore rame (mm) Misure (CPM) CPM= f(mm) Matricole: (Am): 5784 LX (Co) 1717 HD (Cs) 6337 GH E (Co) = 1250 KeV [medio] E (Am)= 60 KeV E (Cs)= 661 KeV
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- Conteggi del GM Utilizzando la sorgente di Cs-137 in funzione dello spessore di Polietilene (interposto tra la sorgente e il rivelatore);
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- A parit di sorgente e di distanza, lutilizzo come spessore di differenti materiali porta a curve di attenuazione differenti; in base alla densit del materiale, questi permetter un passaggio maggiore o minore di radiazione ionizzante. Matricola: (Cs) 6337 GH d (Pb)= 11340 kg/m 3 d (Cu)= 8920 kg/m 3 d (Polietilene)= 910-960 kg/m 3 Spessore emivalente
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- Tabella riepilogativa delle misure effettuate utilizzando la sorgente di Am-241 in funzione della distanza
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- La misura delle radiazioni ionizzanti in funzione della distanza mostra una proporzionalit uguale allinverso del quadrato della distanza Americio fitting
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- Tabella riepilogativa delle misure effettuate utilizzando la sorgente di Co-60 in funzione della distanza Co-60 matr. 0848 HA
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- Tabella riepilogativa delle misure effettuate utilizzando la sorgente di Co-60 in funzione della distanza Co-60 matr. 1717 HD
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- Tabella riepilogativa delle misure effettuate utilizzando la sorgente di Cs-137 in funzione della distanza Cs-137 matr. 6337 GH
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- La relazione fra la radiazione rilevata e la distanza d luogo ad una curva che segue una proporzionalit quadratica inversa. Energie di radiazione differenti danno curve simili. E (Co)= 1250 KeV E (Am)= 60 KeV E (Ce)= 661 KeV
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- Conclusioni Per tutelare le persone(popolazione e lavoratori) dallesposizione ad una quantit di radiazione superiore al livello di legge o comunque indebita, abbiamo riscontrato le seguenti relazioni fondamentali rispetto i due parametri da noi analizzati: 1) Per ridurre la quantit di radiazione che investe una persona, si pu aumentare la distanza dalla sorgente
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- Conclusioni 2) Per attenuare il passaggio di radiazioni, si pu anche interporre fra la sorgente e il ricevitore un materiale schermante. Si possono quindi adottare i seguenti provvedimenti: Aumentare la distanza sorgente-lavoratore Interporre unopportuna schermatura fra gli stessi Ridurre il tempo desposizione (tempo lavorativo) al fine di limitare la dose
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- Ringraziamenti Mario Calvetti (Direttore INFN Frascati) SIS I nostri fantastici tutors: Maurizio Chiti, Casano Luigi Enrico