DETECCION DE LA RADIACION

Las radiaciones ionizantes no
son visibles ni se perciben por
los sentidos del ser humano y
por su naturaleza, requieren,
para su detección, del empleo
de dispositivos adecuados
denominados genéricamente
sistemas detectores
sistemas detectores.
Principios de detección
Principios de detección

Principio de la detección de la radiación
La detección y medición de las radiaciones
ionizantes se basa en su interacción con la
materia (ionización y excitación)
Las radiaciones ionizantes requieren para su
detección el empleo de dispositivos
adecuados denominados sistemas
detectores

Principio de detección de la radiación
La detección se basa en la producción de
una señal como respuesta a la radiación
recibida
El detector es un dispositivo que
transforma la energía de un campo de
radiación en una señal (eléctrica, luminosa,
etc.) o pulso de salida

DETECCION
RADIACION
IONIZANTE
TRATAMIENTO
DE LA SEÑAL
PROCESAMIENTO
DE LA
INFORMACION
EMISION
DE LA
INFORMACION
UTILIZACION
MEDICION DE LAS RADIACIONES

TIPO DE
DETECTOR
Inmediatos Retardados
Por ionización Por
excitación
Por
ionización
Por excitación
Gaseosos
Semiconductores
· centelleo · película · termoluminiscente
(TLD)
CLASIFICACION

DETECTORES
DETECTORES GASEOSOS
GASEOSOS
Constituidos por un recinto conteniendo un
gas, sometido a un campo eléctrico
producido por una diferencia de potencial
aplicada entre dos electrodos
V
I
ANODO
CATODO
ION -
ION +
V BATERIA

Cuando se expone a un campo de radiación, la
interacción de las partículas ionizantes con el gas que
llena el recinto o con el material de sus paredes hace
que se generen pares de iones (uno de carga eléctrica
positiva y otro de carga eléctrica negativa). Estos
iones, en presencia del campo eléctrico, se aceleran
en dirección a los electrodos polarizados
eléctricamente con signo contrario
Después de haber recorrido la distancia que los separa
de los respectivos electrodos, las cargas eléctricas
circulan por el circuito exterior de polarización,
configurando la señal eléctrica correspondiente

ZONA DE
CAMARA DE
IONIZACION
ZONA DE
CONTADOR
PROPORCIONAL
ZONA DE
GEIGER
MÜLLER
ZONA DE
DESCARGA
ZONA DE
PROPORCIONALIDAD
LIMITADA
TENSION (V)
AMPLITUD
DEL
IMPULSO
E3 > E2
E2
E1 < E2
Amplitud del impulso o carga colectada en
función de la tensión aplicada

DETECTORES
DETECTORES GASEOSOS
GASEOSOS
Regímenes de trabajo
Regímenes de trabajo
•
• Cámaras de Ionización:
Cámaras de Ionización: intensidad del campo
intensidad del campo
•
• Contadores proporcionales:
Contadores proporcionales: contaje
contaje de eventos
de eventos
•
• Contadores
Contadores Geiger
Geiger Muller
Muller:
: beta o
beta o fot
fotó
ónica
nica

APLICACION DE LOS DETECTORES GASEOSOS
Como Monitores de Radiación
Utilizados en Protección Radiológica Operacional
para :
Prevenir riesgos de Irradiación
Prevenir riesgos de contaminación

Detectores Gaseosos
Entre los detectores gaseosos, basados todos en la
descripción anterior se tienen los siguientes:
Cámara de Ionización
Contadores Proporcionales
Contadores Geiger Muller
Muchos sistemas de medición basan su funcionamiento en
detectores de esta naturaleza.

GEIGER MULLER

Uso de detectores
En las diferentes aplicaciones de la energía nuclear, los
monitores de radiaciones deben cumplir lo siguiente:
Deben tener una sonda muy eficiente para la detección
de la radiación que se desea medir.
Debe ser sometido frecuentemente a procesos de
calibración (una vez al año).
Estar siempre presente cuando se trabaja con
radiaciones.
Debe tener un mantenimiento permanente.

Detectores Gaseosos
Detectores Gaseosos
En las diferentes aplicaciones de las radiaciones, los detectores que más se usan
son los de estado gaseoso que son:
Cámaras de Ionización
Contadores Proporcionales
Contadores Geiger Muller
Son ventajosos por su fácil uso, sus dimensiones y su relativo bajo costo
Detección de Radiaciones

USO DE LOS MONITORES DE RADIACION EN PLANTAS
CONCENTRADORAS

DETECTORES DE ESTADO
DETECTORES DE ESTADO SOLIDO
SOLIDO
Detectores Semiconductores
El funcionamiento puede asemejarse al de la
cámara de ionización, donde el medio ionizable,
en vez de un gas consiste en un semiconductor
Los semiconductores son sólidos cristalinos
frecuentemente de germanio o silicio (Ge o Si )

APLICACION DE LOS DETECTORES DE
ESTADO SOLIDO
Para medición de las energías de los rayos ?
Utilizados para Análisis e Investigación :
Técnicas analíticas nucleares

DETECTORES DE CENTELLEO
DETECTORES DE CENTELLEO
Un detector de centelleo está constituido por el
conjunto centellador-tubo fotomultiplicador,
ópticamente acoplados entre sí.
Dicho acoplamiento debe asegurar una eficiente
transmisión de la radiación luminosa
(fosforescencia) desde el centellador hacia el
fotomultiplicador, a la vez que se debe asegurar
que no ingrese luz proveniente del exterior

CORTE ESQUEMATICO DE UN DETECTOR DE CENTELLEO
CRISTAL DETECTOR
DE CENTELLEO
TUBO
FOTOMULTIPLICADOR
ZOCALO
CONECTOR
PRE
AMPLIFICADOR
ALTA TENSION
SAL. SEÑAL
BLIDAJE ELECTRICO Y DE LUZ
SOPORTE DE CRISTAL Y CIERRE DE LUZ
VENTANA
DE
ENTRADA
DE
LA
RADIACION

+ A.T.
R R R R R
R
C
FOTOCATODO ANODO
DINODOS
(V)
(t)
DISEÑO ESQUEMATICO DE UN FOTOMULTIPLICADOR

Aplicación de los detectores de centelleo
• Contaje de radiación gamma y beta de baja
energía
• En medicina nuclear
• En espectrometría gamma
• Se puede estimar la actividad de una fuente
radiactiva en base a la tasa de contaje, a la
eficiencia del detector y a la geometría del
sistema

Medición de Tiroides
Medición de Tiroides
Conteo de tiroides para captación de Iodo-131

“
“Cámaras Gamma”
Cámaras Gamma”

“
“Conectada a un Computador”
Conectada a un Computador”
En la mayoría de los casos, la cámara puede
también estar conectada a un computador
que es usado para la obtención,
procesamiento de datos y exhibición.

Eficiencia geométrica de detección
Fracción del número total de partículas emitidas por
la fuente radiactiva que llegan al detector
S
A
d
E =
S
4 d2
π

DETECTORES DE EMULSION
DETECTORES DE EMULSION
FOTOGRAFICA
FOTOGRAFICA
El material sensible a la radiación ionizante
(emulsión fotográfica) está constituido de granos de
bromuro de plata que forman una capa de gelatina, la
cual es depositada sobre un soporte traslúcido
(celuloide)
Los electrones liberados por la radiación neutralizan
al ion Ag+ transformándolo en plata metálica, lo que
constituye la formación de la imagen latente,
produciendo un ennegrecimiento que es función de
la dosis absorbida

DETECTORES
DETECTORES
TERMOLUMINISCENTES
TERMOLUMINISCENTES
Los detectores termoluminiscentes (TLD) son
detectores pasivos e integradores que
permiten realizar la determinación de dosis y
discriminar las componentes de distintos
campos de radiación. El fundamento de su uso
está basado en el fenómeno de luminiscencia.

DOSIMETROS
PERSONALES
PELICULA
ELECTRONICO
TLD
LAPICERO