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Clculo de BlindagemConvencional
Alessandro Facure, D.Sc.
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
NCRP 49 (1976)
NCRP 51 (1977)
NCRP 79 (1984)
Literatura:
Shielding Techniques (1998)
NCRP 151
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
GrandezasGrandezas::
LimitesLimites de dose;de dose;
CargaCarga dede trabalhotrabalho;;
FatoresFatores dede ocupaocupao/usoo/uso;;HVL e TVL;HVL e TVL;
TransmissoTransmisso..
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Limites de doses ocupacionais (trabalhadores)Limites de doses ocupacionais (trabalhadores)
Dose efetiva de P = 20 mSv/ano
4 x 10-4 Sv/sem
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Limites de doses para indivLimites de doses para indivduos do pduos do pblicoblico
Dose efetiva de P = 1 mSv/ano
2 x 10-5 Sv/sem
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Carga de trabalho
AceleradorAcelerador
semana
dias
dia
pacientes
paciente
campos
campo
DoseW
5
_________________________
=
a 1m!
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Cont.
ExemploExemplo::
Nmero de pacientes por dia: 60
Nmero mdio de campos por paciente: 1,5 Dose mdia por campo: 2 Gy
Gysemana
diasW 900
5)60()5,1(2 ==
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HDRHDR
Comisso Nacional de Energia Nuclear
Cont.
Nmero de pacientes por dia: 6
Nmero de iseres por paciente: 3
Nmero de inseres/semana: 90
Tempo de insero: 2 minutos
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Cont.
90 inseres x 2 min = 3 horas
Tempo de exposiTempo de exposio semanal:o semanal:
Taxa de kerma no ar, a 1 m:
4,2 x 10-2 Gy/h
10 Ci de 192 Ir
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Cont.
W= AKR x t = 4,2 x 10-2 Gy x 3 h
Carga de trabalho p/ HDR:Carga de trabalho p/ HDR:
Gy13,0W
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
FATOR DE OCUPAFATOR DE OCUPAO:O:
a frao do tempo (mdia) em que o indivduomais exposto est presente.
Um fator T=1/40 significa que o indivUm fator T=1/40 significa que o indivduo mais expostoduo mais expostopermanece no local, no mpermanece no local, no mximo, 1 hora por semana (40 horas deximo, 1 hora por semana (40 horas detrabalho semanais).trabalho semanais).
Para trabalhadores, ter cuidado com T < 1 !!! (NCRP 151)
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
FATOR DE OCUPAFATOR DE OCUPAO (CONT.):O (CONT.):
reas de trabalho: Consultrios, laboratrios,escritrios, oficinas, quartos, enfermarias, salas derepouso, reas com crianas, espaos ocupados nas
vizinhanas; Corredores (circulao), banheiros publicos, elevadores
com ascensorista, estacionamento de veiculos;
Salas de espera, toilets, escadas, elevadores de carga,depsitos de materiais, reas externas de trfego usadassomente por veculos.
1
1/4
1/16
NCRP 49!
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
FATOR DE USO:FATOR DE USO:
Fator adimensional relacionado frao de tempo em que ofeixe til de radiao est direcionado a cada uma das 4principais posies
A soma dos fatores de uso nas quatro direes possveis deveser igual a 1.Para equipamentos de braquiterapia, assim comopara radiao de fuga em equipamentos de teleterapia, deve-seconsiderar U=1.
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
para o cho ( 00) : U= 3/7
para o teto (1800 ) : U= 2/7
para parede direita (900) : U= 1/7 para parede esquerda (2700) : U= 1/7
Cont:Cont:
Em geral:Em geral:
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HVLs e TVLs
Comisso Nacional de Energia Nuclear
HVL (camada semi-redutora): Espessura de materialnecessria para reduzir-se os nveis de radiao (doses) metade do valor inicial.
TVL (camada deci-redutora): Espessura de materialnecessria para reduzir-se os nveis de radiao (doses) 1/10 do valor inicial.
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Cont.
BA
1=
HVLX/2
TVLX/10
X = TVL x log (A) = TVL x log (1/B)
* 1 HVL = 0,301 TVL
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
CCLCULO DE BLINDAGENS:LCULO DE BLINDAGENS:
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
Fontes de RadiaoFontes de Radiao
CobaltoCobalto
HDRHDR
Aceleradores LinearesAceleradores Lineares
Ftons
Ftons
Ftons
Nutrons
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ACELERADORES & COBALTOACELERADORES & COBALTO
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Comisso Nacional de Energia Nuclear
FFTONS:TONS:
Primria (barreira primria);
Fuga (barreiras secundrias, labirinto e porta); Espalhada no paciente (barreiras secundrias, porta);
Espalhada nas paredes (barreira secundria, porta).
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NUTRONS:NUTRONS:
Diretos;
Espalhados;
Trmicos;
Gamas de captura.
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Clculo da Transmisso pela Barreira Primria
D0
D0 . T/d2
d
* D0= W.U
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Clculo da Transmisso pela Barreira Primria
Transmisso B (
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Clculo da Transmisso pela Barreira Primria
( )
WUT
dPB
prim
x
2= P = Limite de Dosedprim = Distncia alvo- ponto
W = Carga de TrabalhoU = Fator UsoT = Fator Ocupacional
nTVL = - log Bx
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Largura de Cinturo
Tamanho de campo
Dimenso mxima
6,0566,0 += XL
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Largura de Cinturo
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Clculo da Transmisso da Radiao de Fuga
dfuga = distncia isoc ponto (metros).
Assumir que a fuga pelo cabeote menor ou igual a 1/1000 da primria noisocentro.
( )WT
dP1000
B
2fuga
x
=
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Clculo da Transmisso da Radiao Espalhada no Paciente
a = frao espalhada (@ dm)
dsec = distncia (em metros)isoc - ponto ;
desp = distncia (em metros) alvo -paciente;F = rea do campo em cm2
Fdd
aWT
PB espp 400)()(22
sec=
TVL de 17, 3 cm McGinley, pg. 27
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RECOMENDARECOMENDAES:ES:
Quando a diferena entre as espessuras for menor que
1 TVL, considerar a maior e adicionar 1 HVL; Se a diferena das espessuras for maior ou igual a 1
TVL, considerar a maior;
A distncia mnima area ocupada sempre de 30 cmda parede que serve como blindagem;
Na dvida, ser conservador em relao a fatores deocupao.
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DOSE NA PORTADOSE NA PORTA
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1. Dose de Ftons de Fuga e Espalhados;
2. Dose de Nutrons;
3. Dose de Raios Gama de Captura.
ACELERADORES
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ACELERADORES
(feixe primrio espalhado nas paredes) + (radiao de fugaespalhada nas paredes) + (espalhado no paciente) + (radiaode fuga transmitida pela parede do labirinto).
G
* Os 4 termos so doses na
porta quando o feixe aponta
para a parede G.
MMtodotodo de McGinleyde McGinley
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1. Radiao primria espalhada:
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2. Radiao de fuga espalhada nas paredes:
dsec
dzz
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3. Radiao espalhada pelo paciente:
dsec
dzz
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4. Radiao de fuga que atravessa o labirinto:
dL
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ACELERADORES
onde f = frao transmitida atravs do paciente
TOTAL:TOTAL:
)(64.2 LTpsLSSG HHHHfH +++=
Para U = 1/4
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RESTRIRESTRIES:ES:
Essa metodologia deve ser utilizada com muita cautela foradas condies abaixo:
6labdoreta(2
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Para equipamentos < 10 MV
BHP G =/Faz-se Transmisso necessTransmisso necessria!ria!
A partir de B, estimaA partir de B, estima--se a espessura da porta com base em valoresse a espessura da porta com base em valoresde feixe largo para a energia de fde feixe largo para a energia de ftons de 200 keV.tons de 200 keV.
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Para equipamentos 10 MV
Nutrons!!! Gamas de Captura
C i N i l d E i N l
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Mtodo Falco & Okuno
Duas Componentes:
Fuga
Espalhada
HTOT = Dfuga + Desp
C i N i l d E i N l
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Mtodo Falco & Okuno Cont.
TVLTVLs:s:
Fuga
Espalhada
primrio
0,5 MeV
C i N i l d E i N l
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Clculo da dose de Nutrons
NCRP 79
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LabirintosLabirintos
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Mtodo de Kersey
( )
( ) 105
2
21
2
00
0
d
d
d
T
THH
=
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HH00Potencial
(MV)
Modelo H0(mSv.n/Gy
RX)
(Isocentro)
Tcnica de
Medida
Referncia
15 Varian 1800 0,79-1,30 Anlise por Ativao McGinley, 1998
GE Saturne 43F 2,36 Detectores de Bolhas Bourgois et al, 1997
Siemens Mevatron 1,18 Anlise por Ativao Palta et al, 1984
Siemens KD2 1,90 Detectores de Bolhas dErrico et al, 2001
18 Varian 1800 1,50 Anlise por Ativao VARIAN
0,50 TLD 600 e TLD 700 Barquero et al, 2005
GE Saturne 43F 2,98 Detectores de Bolhas Bourgois et al, 1997
CGR Saturne 20 4,50 Detectores de Bolhas dErrico et al, 1998
Siemens Mevatron 3,76 Anlise por Ativao Palta et al, 1984
Siemens KD2 5,50 Detectores de Bolhas dErrico et al, 2001
20 Siemens KD 1,10-1,24 Anlise por Ativao McGinley, 1998
25 GE Saturne 43 F 7,52 Detectores de Bolhas Bourgois et al, 1997
1,38 Anlise por Ativao McGinley, 1998
Sagiltaire 5,26 Anlise por Ativao Nath et al, 1980
Comisso Nacional de Energia Nuclear
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Gamas de Captura
10 4,62d
totalH
=
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50
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42
d
Qadir
=
4,5S
Qaesp
=
26,1
S
Qtrm
=
(McCall et al,1979)
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Gamas de captura: 6,1 cm de chumboGamas de captura: 6,1 cm de chumbo
g
TVLs
NutronsNutrons -- PolietilenoPolietileno boradoborado a 5%: 4,5a 5%: 4,5
cm, que corresponde a uma fluncia decm, que corresponde a uma fluncia de
nutronsnutrons monoenergmonoenergticosticos dede 100 keV100 keV
(NCRP 79).(NCRP 79).
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g
HDRHDR
Comisso Nacional de Energia NuclearComisso Nacional de Energia Nuclear
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gg
Clculo da Transmisso
( )WT
dPBprim
x
2
= P = Limite de Dosedprim = Distncia ao ponto
W = Carga de TrabalhoT = Fator Ocupacional
nTVL = - log Bx
foi feito U=1
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DOSE NA PORTADOSE NA PORTA
HDR
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Duas Componentes:
Fuga
Espalhada
HTOT = Dfuga + Desp
A = rea vista da portad = Distncia fonte-porta
W = Carga de Trabalhodi = distncia fonte-rea Adrl= distncia rea A porta = coeficiente de reflexo
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OTIMIZAOTIMIZAOO
Comisso Nacional de Energia Nuclear
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JustificativaJustificativa
LimitaLimitao de doseo de dose
OtimizaOtimizaoo
NormasNormas dada CNEN: 3CNEN: 3 princprincpiospios::
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Norma NN 3.01:Norma NN 3.01:
Item 5.4.3
(...) a proteo radiolgica deve ser otimizada de forma quea magnitude das doses individuais, o nmero de pessoasexpostas e a probabilidade de ocorrncia de exposies
mantenham-se to baixas quanto possa ser razoavelmenteexeqvel, tendo em conta os fatores econmicos e sociais.
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Trabalhador: 1Trabalhador: 1 mSvmSv/ano/ano -- rea controladarea controlada
IndivIndivduo do pduo do pblico: 10blico: 10 SvSv/ano/ano -- rea livrerea livre
Trabalhador: 20Trabalhador: 20 mSvmSv/ano/ano -- rea controladarea controlada IndivIndivduo do pduo do pblico: 1blico: 1 mSvmSv/ano/ano -- rea livrerea livre
LIMITESLIMITES PRIMPRIMRIOSRIOS
DISPENSA DE OTIMIZADISPENSA DE OTIMIZAOO
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Dose Coletiva Homem.Sievert
Custo do concreto convencional:
US$ 400/m3 a 500/m3
Maximizar as margens de seguranMaximizar as margens de segurana, minimizando os custos!a, minimizando os custos!
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Propos
ta:AvaliaAvalia--se o custo para cada homemse o custo para cada homem--sievertsievertpoupadopoupado
durante toda a vida da instaladurante toda a vida da instalao:o:
C < US$ 10000 SIM
C > US$ 10000 NO
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Norma NN 3.01:Norma NN 3.01:
Item 5.4.3
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OTIMIZAO
THn
TVLCAB
tot
mx
=
)10(ln
3
A = rea da barreiraCm3 = custo do material (m3)TVL = valor do TVL = custo do detrimenton= no de pessoas com T=1
Htot= dose na ausncia da barreiraTv=vida til da instalao
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