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Stage invernali 2010/2011 Misure di radioprotezione Studenti: Boccardelli Daniele Capomaggi Alessandro Casale Elio Flamini Alessio

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Stage invernali 2010/2011

Misure di radioprotezione

Studenti:Boccardelli DanieleCapomaggi AlessandroCasale ElioFlamini Alessio

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Che cosa sono le radiazioni? Le radiazioni ionizzanti sono quelle radiazioni che possiedono

energia sufficiente a ionizzare gli atomi. Esse sono prodotte dal decadimento di atomi instabili che scendono ad un livello energetico più basso.

Il termine è solitamente usato per indicare un flusso di fotoni, ma può indicare anche un flusso di particelle dotate di massa.

Le radiazioni differiscono tra loro per natura ed energia*: - Raggi alfa - Raggi beta - Raggi e gamma

α

β

γ

*Una radiazione viene identificata dalla sua energia che si misura in eV. (1 eV è uguale all’energia acquisita da un elettrone quando viene accelerato da una d.d.p. di 1V)

X

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Radiazioni α e β Le radiazioni α e β

sono un emissione di particelle .

Le particelle α sono formate da due protoni e due neutroni. Essendo dotate di una massa consistente il loro percorso è rettilineo e breve e possono essere schermati con sottili strati di materiale.

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Le particelle β sono costituite da un positrone o da un elettrone quindi hanno massa minore rispetto a quella delle particelle α; sono in grado così di attraversare diversi mm di materiale.

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I raggi X e γ

I raggi X e γ sono radiazioni elettromagnetiche simili alla luce ma con frequenza maggiore. Sono le radiazioni più penetranti e possono essere schermati solo da spessori considerevoli di materiali molto densi.

La radiazione fotonica (X e γ) è indirettamente ionizzante cioè produce ionizzazione nel mezzo, tramite i secondari carichi (elettroni) che mette in moto.

I raggi γ sono radiazioni elettromagnetiche di altissima energia con frequenze comprese tra i valori dell’ordine di 10^19 Hz e 10^24 Hz.

I raggi x sono anch’essi radiazioni elettromagnetiche di altissima energia ma hanno frequenze comprese tra i valori dell’ordine di 10^16 Hz e 10^19 Hz.

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Potere penetrante delle diverse radiazioni

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Cosa succede microscopicamente?

Le radiazioni ionizzanti rilasciano energia che eccita e ionizza le molecole, che all’ interno della cellula danneggiano le biomolecole come per esempio il DNA, indispensabile per il corretto funzionamento degli organismi viventi.

Se i meccanismi di riparazioni o ripristino del nostro corpo non sono sufficienti per recuperare il tessuto danneggiato, la funzionalità dell’ organo o tessuto è compromesso.

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Danni Biologici

• Particelle α

Le particelle α, essendo pesanti, non possono penetrare lo strato corneo della pelle ma se riescono a penetrare all’ interno attraverso inalazione, ingestione o ferita possono provocare notevoli danni biologici; per questo sono fortemente radiotossici.

• Particelle β

Le particelle β, essendo più penetranti rispetto alle α, possono superare gli strati della pelle ma sono meno pericolosi perché rilasciano minore energia in un maggiore percorso.

• Radiazioni X e γ

I raggi X e γ hanno un forte potere penetrante e quindi attraversano senza difficoltà i tessuti biologici.

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Il lavoro di laboratorio

• Obiettivo

Studiare le modalità di attenuazione delle radiazioni ionizzanti ai fini della radioprotezione.

• Metodologia

I. Porre il rilevatore Geiger a 1m dalla sorgente

II. Porre il materiale schermante tra il rilevatore e la sorgente

III. Effettuare le misurazioni per ogni diversa combinazione di fattori (diversi spessori e tipi di materiale, diverse sorgenti)

IV. effettuare le misurazioni ogni 0,25 m partendo con il carrello da 1m fino a 3,75m

V. I dati vengono registrati dal computer collegato al contatore Geiger

VI. Elaborazione dati al computer

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Apparecchiature

carrello scorrevole

comandi

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Geiger

schermature

sorgenti

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Il cuore del contatore Geiger è costituito da un tubo contenente un gas a bassa pressione. Lungo l'asse del tubo è teso un filo metallico, isolato dal tubo stesso. Tra il filo e il tubo si stabilisce una differenza di potenziale che genera un campo elettrico molto intenso.

Quando una radiazione attraversa il tubo e colpisce una delle molecole del gas, la ionizza, creando una coppia ione-elettrone

L'impulso elettrico risultante sarà testimone dell'avvenuto contatto con una radiazione ionizzante, e sarà contato da un circuito elettronico (i famosi “click” che si sentono). A seconda del numero di conteggi fatti in un'unità di tempo, riusciamo a capire se siamo in presenza di una sorgente radioattiva, e la sua pericolosità.

Il contatore Geiger-Müller

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Americio-241 0mm 1mm 2mm 3mm 4mm 6mm 10mm

  4470 1188 408 234 156 102 84

  4506 1560 486 186 132 126 120

  4608 1320 432 192 150 84 150

  4596 1320 444 210 162 132 90

  4908 1482 468 210 138 150 102

  4542 1368 444 270 102 132 138

  4836 1212 498 210 126 108 78

  CPM 4848 1482 450 186 138 120 66

  4380 1326 420 168 132 126 84

  4578 1410 402 210 144 132 114

  4548 1428 378 204 162 138 108

  4572 1344 414 222 168 120 126

  4638 1410 444 192 138 162 84

  4914 1458 516 180 114 132 90

  4692 1398 504 210 108 120 92

               

Media 4642 1380 447 206 138 126 101

Dev.Standard 164 100 41 25 20 19 24

RAME

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Cobalto-60 0mm 5mm 10mm 15mm 20mm 25mm 30mm 35mm 40mm 45mm 50mm 55 mm 60 mm 65 mm

  8790 7806 7242 6540 5412 4896 3690 3414 2892 2154 1950 1542 1512 1116

  9174 8190 7128 6558 5544 4638 3978 3486 3114 2652 1980 1692 1542 1332

  9042 8004 7044 6342 5688 4548 4020 3642 2994 2586 2040 1854 1494 1128

  9036 7866 7170 6078 5484 4686 4146 3372 3132 2388 2088 1788 1404 1470

  9114 8052 6948 6096 5562 4716 3888 3228 2706 2412 2148 1734 1476 1230

  9132 7776 7470 5916 5556 4830 3960 3480 2934 2412 2370 1806 1548 1158

 CPM 9192 7818 7074 5784 5460 4506 3918 3594 3054 2268 1980 1656 1470 1332

  9000 8124 7080 6792 5598 4482 3906 3648 3072 2532 1926 1860 1398 1260

  9252 7902 6960 6306 5700 4662 3807 3390 3132 2334 1938 1824 1452 1200

  9228 7956 7212 6456 5628 4872 4020 3666 2964 2376 2136 1812 1488 1086

  9042 8130 7176 6408 5484 4722 4152 3678 2922 2454 2148 1776 1536 1182

  9180 7866 6966 6276 5466 4530 4146 3654 3102 2466 2058 1824 1422 1368

  9120 8070 6912 6222 5454 4602 3972 3546 2880 2448 2022 1734 1398 1374

  9006 8056 7194 6210 5634 4668 3888 3384 2702 2484 2040 1806 1344 1218

  9060 7980 7470 6162 5388 4638 4092 3342 2910 2478 2118 1860 1482 1098

                             

Media 9091 7973 7136 6276 5537 4666 3972 3502 2967 2430 2063 1771 1464 1237

Dev.Standard 116 130 171 258 98 127 131 143 139 122 114 88 60 116

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Cesio-137 0mm 6mm 10mm 15mm 20mm 25mm 30mm 35mm 40mm 45mm 50mm 55mm 60mm 65mm

  80394 71730 65310 56634 48366 41976 35292 29034 24018 19002 15168 12396 10020 8148

  80448 70122 64458 56454 48762 41784 35604 28800 23514 19338 15192 12432 9954 7812

  80844 71310 65454 56868 49056 41268 35406 29064 23436 18828 15402 12522 10080 8166

  80238 71586 65226 56700 48360 42888 34860 28314 23820 19110 15324 12096 10590 7698

  80730 71148 64806 56850 48192 41412 35304 28482 23280 19380 14850 12222 9630 8034

  80502 71064 64602 56616 48888 40878 35388 29796 23202 19254 15774 12660 9912 7986

  79488 70698 65178 55860 48954 41298 35388 29328 23526 19260 15312 12120 9750 8148

  80250 69948 65034 56910 49170 41220 35124 29460 23274 19248 15702 12480 9708 7626

 CPM 80088 71718 65940 56538 49038 41868 35340 28956 23586 19902 15534 11934 10398 8094

  80016 70854 65058 56688 48846 41790 35376 29190 23880 19656 15900 12420 9660 7614

  79764 71250 64548 56790 49038 41136 34536 28998 23460 18810 15444 12444 9594 8214

  80070 71058 65076 56424 48822 42606 35058 28800 23392 19500 14850 12330 10248 7824

  80118 71238 65064 56220 48570 42066 35202 29526 23700 18888 15588 12156 9876 8172

  79866 70218 63948 57042 48798 40308 35184 28980 23418 19470 15174 12480 9684 7812

  81126 70620 66054 56328 48792 41610 34518 28877 23100 19602 15480 12180 10020 8034

  80430 71094 65532 56622 49200 41100 35670 28992 23490 18948 15324 12324 9666 8214

  80442 70638 64740 56850 49050 42000 34794 29748 23820 19416 15468 12330 9600 7836

  80656 71448 64440 56256 48696 40638 34680 29550 24006 19860 15282 12096 9690 8100

                             

Media: 80304 70986 65026 56591 48811 41547 35151 29105 23551 19304 15376 12312 9893 7974

Dev.Standard 402 526 533 295 286 653 344 404 271 332 279 187 290 204

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PIOMBO

Americio-241 0mm 1mm 3mm 4mm

  5280 168 102 120

  5310 126 96 108

  5658 114 150 144

  5202 90 108 90

  5040 156 138 120

  5454 138 114 102

  5310 72 150 84

  5094 138 114 78

  CPM 5292 174 126 96

  5784 186 108 96

  5232 156 150 90

  5472 144 102 102

  5304 120 132 108

  5046 114 156 84

  5310 84 90 78

         

Media 5319 132 122 100

Dev.Standard 207 34 22 18

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Cobalto-60 0mm 1mm 5mm 8mm 12mm 15mm 19mm 23mm

  9816 9210 7608 6564 5712 4890 3978 3300

  9474 9018 7698 6498 5496 5142 3852 3096

  9450 9318 8034 7278 5184 4926 3852 3096

  9666 9354 7404 6834 5442 4758 3960 3276

  9738 8934 7674 6486 5634 5082 3738 3150

  9246 8886 8046 6606 5358 4746 4176 3426

  9228 9384 7578 6780 5466 4692 4092 3210

  9210 9270 7626 6774 5544 5004 3954 3318

 CPM 9666 9318 7728 6288 5388 4614 3900 3276

  9690 9420 7312 6990 5466 5160 3756 3196

  9702 8942 7608 6966 5466 5950 4129 3132

  9784 8882 7722 6788 5382 4866 4212 3114

  9396 9144 8016 6510 5400 4884 4290 3294

  9306 9244 7752 6328 5580 5040 3954 3426

  9284 9288 7680 6498 5622 4728 3798 3552

                 

Media 9510 9174 7699 6679 5476 4965 3976 3257

Dev.Standard 222 191 209 270 131 319 170 136

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Cesio-137 0mm 5mm 8mm 12mm 15mm 19mm 23mm

  83610 62394 50292 37518 28782 19674 13764

  82176 62478 51048 36942 28704 20412 13674

  83178 62478 50502 36546 28974 20106 14280

  82206 61722 51522 36774 28632 19950 13416

  82122 62034 50460 36888 28482 20268 13644

  82440 62112 50946 36786 28308 19626 13878

  82518 62250 50796 36420 28650 20388 14022

  CPM 82248 62484 50298 36876 28632 19938 13506

  82738 62208 50742 37224 28902 19920 13422

  82884 62370 50502 36798 28590 20616 14352

  83154 62112 50118 36888 28518 20520 13830

  82752 62946 50568 37332 28608 19800 13416

  82218 61622 51048 37242 28122 19818 13620

  82780 62316 51276 36990 28412 19866 13278

  82428 62154 51300 36888 28458 20400 13596

               

Media 82630 62245 50761 36941 28585 20087 13713

Dev.Standard 439 322 418 289 218 322 315

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POLIETILENE

Americio-241 0 mm 25 mm 50 mm 75 mm 100 mm

  5154 5058 4356 3708 2742

  5460 5052 4194 3486 2742

  5256 5244 4368 3306 2814

  5418 4824 4110 3528 2802

  5394 4806 4770 3678 2826

  5628 5280 4320 3510 3102

  5184 5280 4194 3846 2766

  CPM 5256 5100 4350 3522 3066

  5232 4884 4454 3606 2856

  5268 5016 4254 3450 2910

  5346 5106 4200 3384 3102

  5394 4818 4122 3570 2940

  5544 5052 4302 3528 2838

  5520 5316 4248 3484 2796

  5604 5160 4164 3726 2784

           

Media 5377 5066 4294 3555 2872

Dev.Stand. 152 173 164 139 125

Cobalto-60 0 mm 25 mm 50 mm 75 mm 100 mm

  9600 9714 8616 7872 7188

  9168 8964 8766 7506 6918

  9252 8856 8514 7806 7134

  9216 9366 8394 7992 7332

  9726 9510 8508 7638 7122

  9378 9456 8292 7728 7080

  10128 8814 8784 7884 7020

  CPM 9702 8994 8460 7842 7272

  9582 9486 8610 7872 7176

  9654 9618 8334 7590 7230

  9636 9504 8304 8044 7326

  9474 9510 8322 7998 7410

  9450 9359 8358 7918 7404

  10176 9696 8454 7860 7122

  9978 9510 8610 7896 6960

           

Media 9608 9357 8488 7830 7180

Dev.Stand. 308 300 161 154 151

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Cesio-137 0mm 25mm 50mm 75mm 100mm

  82566 76152 75132 69444 64824

  83202 78636 74520 70248 65340

  82734 79518 75456 70770 65022

  82806 78612 74640 69612 65100

  82914 79032 74916 69840 64746

  82902 79776 75498 70056 64602

  82440 79956 74712 70146 64542

  CPM 83202 79254 75846 70560 64002

  83172 80076 75000 70650 64860

  82034 79098 74874 70356 64488

  83160 78920 74814 69618 64398

  82614 78764 74904 69762 65136

  82554 78864 75498 70200 65052

  82998 79014 75324 70818 65088

  82734 79038 74820 70134 65280

           

Media 82802 78981 75064 70148 64832

Dev.Stand. 330 906 380 433 370

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Potere penetrante delle radiazioni γ

In questi grafici è mostrato l’andamento delle diverse energie dei fotoni emessi dalle sorgenti radioattive.

Quella del Co-60 è la radiazione più penetrante; essa emette fotoni con energia media pari a 1250KeV.

Quella che viene schermata più facilmente è l’Am-241 essa, infatti, emette fotoni con energia media pari a 60KeV.

Schermature Rame

0 10 20 30 40 50 60 70

spessore (mm)

unità

arb

itrar

ia (C

PM)

Americio-241

Cobalto-60

Cesio-137

Schermature Piombo

0 5 10 15 20 25

spessore (mm)

unità

arbi

traria

(CPM

)

Americio-241

Cobalto-60

Cesio-137

Schermatura Polietilene

0 20 40 60 80 100 120

spessore (mm)

unità

arb

itrar

ia (C

PM)

Americio-241

Cobalto-60

Cesio-137

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Potere schermante dei materiali

In questi grafici è mostrato il potere schermante dei diversi materiali.

Il più schermante è il piombo, che ha una densità di 11,3 g/cm³

Il meno schermante è il polietilene, che ha una densità di 0,96 g/cm³

Americio-241

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15

spessore (mm)

CP

M

rame

piombo

polietilene (x10)

Cobalto-60

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 20 40 60 80 100 120

spessore (mm)

CP

M

rame

piombo

polietilene

Cesio-137

0

20000

40000

60000

80000

100000

0 20 40 60 80 100 120

spessore (mm)

CP

M

rame

piombo

polietilene

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Lo spessore emivalente indica lo spessore di un determinato materiale in grado di dimezzare l’intensità di un fascio fotonico di una certa energia.Il SEV è un indice che consente di valutare la capacità schermante di un materiale.

Spessore emivalente

  E (Kev) SEV Pb(mm) SEV Cu(mm) SEV PE (mm)

Am-241 60 0,9 2 108

Cs-137 661 8,8 20 231

Co-60 1250 15 22 289

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Americio-241 1m 1,5m 1,75m 2m 2,25m 2,5m 2,75m 3m 3,25m 3,5m 3,75m

     CPM                  

5352 2496 1872 1434 1188 1110 960 738 582 522 498

4836 2400 1872 1350 1254 1140 942 744 552 534 462

5394 2622 1962 1518 1188 1260 912 828 588 546 534

5316 2808 1908 1440 1302 1098 786 930 684 456 432

5214 2370 1800 1554 1254 1002 846 732 618 528 438

5202 2478 1926 1554 1326 1002 852 756 654 468 330

5238 2442 1998 1434 1092 1050 822 882 546 564 564

4782 2622 1860 1476 1272 1104 852 702 618 606 510

5124 2670 2010 1554 1320 1116 732 822 552 558 540

5526 2568 2040 1542 1164 978 870 822 540 618 444

5178 2628 1914 1398 1296 966 912 828 540 474 444

5544 2388 1920 1518 1260 1032 966 690 714 522 468

5232 2616 1878 1572 1074 1128 930 768 594 552 492

5220 2502 1932 1320 1302 1020 804 666 570 444 444

4848 2586 1950 1542 1344 1122 804 732 684 498 528

4794 2622 1752 1524 1200 912 912 774 576 504 438

4812 2616 1920 1362 1266 1056 798 720 570 558 378

4902 2610 1848 1500 1212 972 960 720 618 498 378

5184 2640 1974 1590 1188 1062 888 708 624 462 390

4908 2592 1872 1464 1230 1056 888 714 624 582 552

                     

Medie 5130 2564 1910 1482 1237 1059 872 764 602 525 463

Dev.Stand. 244 109 70 79 74 79 66 68 51 49 64

DISTANZA

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Cobalto-60 1m 1,25m 1,50m 1,75m 2m 2,25m 2,50m 2,75m 3m 3,25m 3,50m 3,75m

      CPM              

978 654 492 360 348 258 222 150 150 198 126 108

882 654 438 414 348 312 234 204 168 174 138 120

798 672 438 384 378 318 228 198 180 126 150 102

978 564 486 288 294 246 204 174 150 102 186 120

966 750 534 354 294 300 180 156 168 132 144 132

882 600 450 414 264 336 258 162 120 168 126 102

882 648 468 336 354 294 204 150 156 216 120 126

852 642 450 390 366 282 234 192 126 174 138 138

936 600 426 306 264 246 156 222 180 192 120 120

912 666 456 378 294 306 192 174 162 186 120 96

1002 510 456 348 336 246 234 144 210 156 162 138

1002 630 450 336 336 246 234 210 180 156 138 90

984 660 474 420 306 252 228 168 144 180 156 126

1026 720 444 390 294 276 222 174 168 150 156 102

942 564 480 384 330 228 246 210 180 138 168 126

954 630 480 378 360 252 270 210 204 132 168 132

1008 690 444 396 378 330 228 174 150 162 180 144

936 636 510 438 342 294 204 222 138 120 126 120

                       

Medie 940 638 465 373 327 279 221 183 163 159 146 119

Dev.Stand. 61 57 28 40 36 33 27 26 24 30 21 16

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Cobalto-60 1m 1,25m 1,50m 1,75m 2m 2,25m 2,50m 2,75m 3m 3,25m 3,50m 3,75m

     CPM               

9240 6534 4794 3882 2730 2250 2052 1740 1488 1122 1044 990

9480 6948 4722 3714 2850 2238 2052 1572 1386 1260 1074 822

9546 6624 4872 3804 2838 2412 2070 1542 1416 1236 990 894

9210 6150 4758 3666 2784 2508 2142 1644 1566 1416 1062 948

9630 6582 4848 3696 2832 2748 2058 1764 1440 1218 1146 870

9378 6222 4968 3828 2838 2340 1866 1776 1554 1128 948 918

9120 6450 4812 3666 2952 2166 2046 1728 1260 1164 1086 948

9444 6540 4626 3672 3030 2280 1908 1512 1332 1326 972 834

9378 6612 4488 3606 2904 2316 1890 1626 1428 1212 984 1044

9720 6672 4980 3672 2832 2358 1992 1638 1500 1170 966 1002

9372 6714 4764 3480 2622 2034 1956 1638 1314 1350 1038 846

9336 6792 4740 3474 3138 2184 1842 1674 1314 1188 1314 1050

9756 6474 4764 3516 2856 2442 2076 1698 1332 1344 1110 990

9174 6780 4740 3762 3036 2460 1992 1536 1446 1194 864 1092

9372 6564 5382 3414 2946 2424 2040 1644 1296 1230 1050 906

9360 6270 4992 3534 2910 2370 2094 1758 1518 1290 978 924

9690 6528 5004 3708 2850 2256 2112 1560 1338 1026 1026 978

9396 6408 4890 3918 2886 2388 1734 1704 1410 1320 1206 822

9810 6282 4716 3618 3090 2196 1950 1866 1326 1248 1074 870

                       

Medie 9443 6534 4835 3665 2891 2335 1993 1664 1403 1234 1049 934

Dev.Stand. 201 207 186 140 124 155 106 945 92 94 100 81

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Cesio-137 1m 1,25m 1,5m 1,75m 2m 2,25m 2,5m 2,75m 3m 3,25m 3,5m 3,75m

      CPM                

83748 65844 52488 43182 34428 29586 24702 21024 18084 16050 13344 12468

83004 65826 52170 42264 35370 28932 24672 21450 18252 15762 14004 11748

84378 66138 52014 42762 34812 29034 24942 21750 18342 16488 13920 12078

83886 65346 51708 42468 35382 28956 24840 21594 18336 15840 14262 12186

84000 65886 51456 42108 35016 28728 24186 20862 18078 16032 14322 12306

83880 65214 51648 42642 35304 29100 24774 20808 18594 15900 13698 12036

83514 66312 52194 42570 34608 29034 24798 21072 18444 15708 14154 12204

83706 66108 51864 42474 35166 29112 24396 21174 17982 15666 14352 11814

83874 66546 51624 42306 35178 29478 24666 21294 18210 16302 14364 12186

83202 65544 51570 42990 35070 29466 24666 21372 17742 15468 13710 11826

84096 66312 51276 42324 35028 28590 24702 20838 18306 15486 13230 12696

84564 66150 52590 42300 35418 29040 24120 20928 18228 16224 13986 12378

83214 66396 53148 42660 34434 28632 24642 21126 17754 15600 13896 12516

84324 66216 52746 43488 35766 29478 24654 20562 18702 15558 13740 12378

84006 65238 52590 42222 34788 29412 24432 21078 18396 15642 14124 12324

83694 65460 52296 42516 34782 29100 25368 20280 17862 15642 14460 12012

83292 65166 52344 41940 34488 28950 24930 21258 17736 15000 14022 12174

83706 66378 52620 42336 35784 29298 24660 21816 18276 16312 13830 12072

84000 65604 52020 42030 35286 29460 25068 21078 17832 15996 13674 12504

83442 66054 51576 42192 35106 28608 25032 21738 18018 15600 14064 12012

                       

Media 83777 65887 52097 42489 35061 29100 24712 21155 18159 15814 13958 12196

Dev.Stand. 413 440 504 387 399 313 291 397 282 355 330 254

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Cesio-137 1m 1,25m 1,5m 1,75m 2m 2,25m 2,5m 2,75m 3m 3,25m 3,5m 3,75m

     CPM               

2544 2028 1560 1086 846 672 534 414 468 390 336 300

2670 1920 1524 1146 864 660 492 516 516 444 324 302

2970 2010 1278 1152 804 774 744 474 402 402 342 288

2982 2016 1404 1122 894 684 558 462 444 360 336 324

2922 1836 1392 1086 846 804 588 390 432 396 306 300

2880 2034 1536 1128 696 756 534 414 396 438 348 264

2898 2058 1452 1056 852 678 534 420 372 420 342 240

2706 1878 1380 1050 786 666 594 438 390 330 330 330

3048 1842 1332 1020 894 666 588 456 402 300 372 354

2964 1824 1500 1134 870 660 672 450 444 324 444 402

2814 1890 1416 1002 918 786 672 474 474 354 432 390

2868 1914 1536 1008 906 804 558 498 462 378 390 354

3030 1908 1386 1026 792 708 600 480 450 348 354 342

2778 2130 1446 1068 954 702 636 510 438 366 336 312

2802 2010 1518 1152 894 678 522 498 390 342 324 288

2832 1884 1434 1116 798 708 636 534 408 426 324 312

2844 1848 1476 1026 828 630 618 468 462 366 354 336

2784 1938 1386 1128 888 660 696 522 450 294 348 264

                       

Media 2852 1943 1442 1084 852 705 599 468 433 376 352 317

Dev.Stand. 130 89 78 53 61 81 68 41 37 45 37 42

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Andamento grafico delle misure in funzione della distanza

0 1 2 3 4

distanza (m)

un

ità

arb

itra

ria

(CP

M)

Americio-241

Cobalto-60(1)

Cobalto-60(2)

Cesio-137(1)

Cesio-137(2)

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Dispersione quadratica delle radiazioni La legge relativa è detta legge della dispersione quadratica della

radiazione (o legge del quadrato della distanza) secondo cui l’intensità di un fascio di radiazioni in punti situati a distanze diverse dalla sorgente è inversamente proporzionale al quadrato di tali distanze, quindi la relazione sarà:

A1

A2

d1

d2

Id=I0/d²

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Americio-241

cpm µGy/h

5130 14

2563 7,0

1910 5,5

1482 4,6

1236 3,8

871 2,7

463 1,7

Cobalto-60cpm µGy/h9443 726534 504835 363665 272335 171403 10940 6,3373 2,4119 0,6

Cesio-137cpm µGy/h

83777 136265887 93952097 68642489 52029100 32821155 22615814 16512196 1262852 241943 181442 13852 8,2468 4,8317 2,9

Tabelle taratura

La taratura del rilevatore Geiger ci consente di risalire dai cpm ai µGy/h nelle misurazioni della radiottività ambientale. Il gray (Gy) è l’ unità di misura della dose di radiazione assorbita del Sistema Internazionale. Un'esposizione di un gray corrisponde ad una radiazione che deposita 1 joule, per 1 chilogrammo di materia. 1 Gy = 1 Joule/kg

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Grafici taratura

I coefficienti angolari di queste rette rappresentano i fattori di conversione da cpm a µGy/h.

Cs-137 y = 89.918x + 362.49R2 = 0.9981

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 100 200 300 400µGy/h

CPM

Am-241 y = 379.06x - 193.2R2 = 0.999

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 5 10 15µGy/h

CPM

Co-60 y = 130.03x + 83.405R2 = 0.9999

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 20 40 60 80

µGy/h

CP

M

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ConclusioniCome può essere attenuato il campo di radiazione ionizzante negli ambiti lavorativi?

Per diminuire l’ intensità del campo della radiazione ci si può basare sulle due relazioni trovate attraverso i grafici:

I= I0 e-x Id=I0/d²

L’ intensità della radiazione diminuisce con un andamento esponenziale all’ aumentare dello spessore del materiale o al variare del coefficiente di attenuazione lineare (µ) che dipende dall’ energia (eV) della radiazione e dalle proprietà del materiale schermante ( densità ; numero atomico).

L’ intensità della radiazione è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sorgente.

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Conclusioni

I fattori da considerare nella radioprotezione sono:• Tipo di radiazione;• Tipo di sorgente (energia eV);• Materiale schermante (tipo e spessore);• Distanza dalla sorgente;• Tempo di esposizione.

L’obiettivo di chi lavora nella radioprotezione è di trovare la migliore combinazione di tutti questi fattori per limitare al massimo l’esposizione dei soggetti (operatori e pazienti) alle radiazioni.