Cálculo de blindajes en instalaciones de radiodiagnóstico Guía 5.11 CSN
Pedro Ruiz Manzano. Sº Física y Protección Radiológica. Hospital Clínico Universitario “Lozano Blesa” Zaragoza.
Guía 5.11 CSN Aspectos Técnicos de seguridad y protección radiológica de instalaciones médicas de rayos X para diagnóstico.
1. Introducción 2. Aspectos generales de seguridad nuclear y protección radiológica. 3. Requisitos técnicos de los equipos. 4. Requisitos técnicos de la instalación. 5. Protección del personal. Definiciones. Anexo: Cálculo de blindajes. Apéndice: Tablas y figuras para el cálculo de blindajes.
Guía 5.11 CSN Hipótesis de cálculo: Factores de seguridad. 1. Sobrestimar la carga, el kVp de cálculo, los factores de ocupación, los de uso y los tamaños de campo. 2. Suponer que las personas están justo al otro lado del blindaje. 3. Despreciar la atenuación del paciente y del dispositivo receptor de imagen en haz directo. Las dosis resultantes en la práctica son entre 1/10 y 1/30 del límite aplicado
Guía 5.11 CSN W: Carga de trabajo (mA.min/sem). Tabla 2.
Guía 5.11 CSN W: Carga de trabajo (mA.min/sem). Tabla 2.
Guía 5.11 CSN U: Factor de uso. Barreras primarias:
suelo 1 paredes 0,25 *
Barreras secundarias:
1
T: factor de ocupación. Ocupación total: Ocupación parcial: Ocupación ocasional:
1 0,25 0,0625
Si U x T es pequeño usar U x T = 0,1.
Guía 5.11 CSN
Γ: Rendimiento. Dosis equivalente (mSv) que produce un haz de RX a 1 metro por cada mA.min.
mSv.m 2 mA. min
Término fuente : Γ.W.U
DIN-6812.
Guía 5.11 CSN Barreras primarias: Radiación Primaria. 1. Determinar la dosis equivalente H (mSv/sem) en el lugar a proteger si no hubiera blindaje:
Γ ⋅W ⋅U ⋅ T H= 2 d 2. Fijar el límite semanal Hw (mSv/sem).
Guía 5.11 CSN Barreras primarias: Radiación Primaria. 3. Obtener el factor de atenuación necesario para reducir H hasta Hw .
H Γ ⋅W ⋅U ⋅ T A= = 2 Hw d ⋅ Hw 4. Usar curvas de figura 2 para obtener el espesor de Pb necesario. En la tabla 3 del apéndice está la equivalencia para otros materiales.
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa y Fuga. 1. Calcular el espesor necesario para ambos tipos de radiación por separado. 2. Se toma el mayor de los dos espesores y se calcula la contribución de la otra radiación a través de este espesor. 3. Si esa contribución es menor de 1/10 que la de la primera, se desprecia la de menor contribución y se toma como espesor el mayor de los dos. 4. Si la contribución es del mismo orden de magnitud (>1/10 de la primera), se debe reducir la dosis total en un factor 2 añadiendo un capa hemirreductora frente a la radiación de fuga (que es la mas penetrante).
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa. 1. Factor de uso U=1. 2. Término fuente para dispersa:
Γ ⋅W ⋅ a ⋅ S 2 d p ⋅ 400 S: Superficie del campo sobre el paciente (cm2). dp: Distancia foco - paciente. a: Factor de dispersión. Para simplificar: a = 0,002 para S = 400 (cm2).
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa. 3. Determinar la dosis equivalente H (mSv/sem) en el lugar a proteger si no hubiera blindaje:
Γ ⋅W ⋅ a ⋅ S ⋅ T H= 2 2 d s ⋅ d p ⋅ 400 ds: Distancia paciente - barrera.
Ley del inverso del cuadrado de la distancia válida si ds es superior a 5 veces el mayor lado del campo de radiación (paciente).
4. Fijar el límite semanal Hw (mSv/sem).
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa. 5. Obtener el factor de atenuación necesario para reducir H hasta Hw .
H Γ ⋅W ⋅ a ⋅ S ⋅ T = 2 2 A= H w d s ⋅ d p ⋅ 400 ⋅ H w 6. Usar curvas de figura 2 para obtener el espesor de Pb necesario. En la tabla 3 del apéndice está la equivalencia para otros materiales. Criterio conservador.
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación de Fuga. La coraza de cualquier tubo debe cumplir la condición de no sobrepasar el valor de 1 mGy (1 mSv) en una hora a 1 metro en ninguna dirección fuera del haz útil trabajando con la máxima carga (Qh). Qh la proporciona el fabricante (mAs/h o mAmin/h para diferentes kVp) o se pueden tomar valores orientativos de NCRP-59. kVp
mA máximos mantenidos durante 1 hora
100
5
Qh (mAmin/h) 300
125
4
240
150
3,3
200
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación de Fuga. La dosis equivalente máxima de fuga de 1 mSv a 1 m. le corresponde a la carga Qh. A la carga semanal le corresponderá: W/Qh (mSv/sem) a 1. La carcasa está diseñada para no sobrepasar 1 mSv en las condiciones más desfavorables (a kVp máximos). Si el cálculo se hace para una tensión menor, la fuga será menor que 1 mSv y se podrá aplicar el factor f de corrección de fuga (figura 3 del apéndice).
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación de Fuga. 1. El factor de atenuación será (con U=1):
H f ⋅W ⋅ T = A= 2 H w Qh ⋅ d ⋅ H w d = Distancia foco barrera (suele coincidir con ds).
2. La radiación de fuga está fuertemente filtrada y el espesor necesario para atenuarla se calcula a través del número n de capas hemirreductoras (CHR) (o número n´ de capas décimorreductoras (CDR) ) necesarias para alcanzar la atenuación A. ln A n 2 = A⇒ n = o 10 n´ = A ⇒ n´= LogA ln 2
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación de Fuga. 3. El espesor necesario será:
Espesor (mm) = n ⋅ CHR(mm) o
Espesor (mm) = n´⋅CDR(mm) CHR y CDR de tabla 4 del apéndice.
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa y Fuga.
B
Guía 5.11 CSN Barreras secundarias: Radiación Dispersa y Fuga.
Ooops!! Se nos acabó el tiempo…
Bueno espero que no hayamos pasado por esto…
… y ahora estemos pensando en esto…
En cualquier caso…
Muchas gracias por vuestra atención!!! Os dejo con Patxi y el siguiente capítulo del emocionante mundo del cálculo de blindajes en Radiodiagnóstico !!!!!!