Diseño y construcción de sistema de bajo costo para verificación de dosímetros utilizando una fuente en desuso de Cs-137

Objetivo:

El objetivo de este proyecto es construir un sistema con haz de Cs-137 que sea útil para realizar verificaciones intermedias de dosímetros y actividades académicas relacionadas con el estudio de la respuesta de instrumentos de medición para fotones.

Metodología:

El sistema se basa en algunas de las características establecidas por la ISO-4037:2019 para la calidad S-Cs. Se considera un rango efectivo para el cumplimiento de la ley de la inversa del cuadrado por la distancia, el uso de atenuadores considerando la Capa Hemirreductora (HVL) para el haz monoenergético; además, se incluyen medidas de protección radiológica para su operación. El desarrollo del sistema se llevó a cabo en tres fases; selección de la fuente, diseño y construcción, adaptando estas últimas dos fases a las características particulares de la fuente utilizada.

• Selección de la fuente de Cs-137 en desuso: La fuente seleccionada había terminado su vida útil en un proceso industrial donde se utilizaba fijamente para la medición de niveles, se eligió una fuente que no presentara daños que pudieran alterar su buen funcionamiento y que contara con un obturador que permitiera abrir y cerrar el haz.
• Diseño: Incluye la plataforma de posicionamiento, atenuadores y el sistema de video para realizar la visualización de las mediciones.
• Construcción: Es de bajo costo y utiliza una fuente en desuso, la plataforma de posicionamiento que incluye nivel láser, se puede construir fácilmente con materiales de ferretería. El sistema de video para la visualización de las mediciones es de fácil instalación y está disponible en las tiendas de electrónica.

Resultados:

• El costo final fue de $500 y se completó en periodo de dos semanas, utilizando mano de obra con experiencia en la fabricación de estructuras metálicas, guiados por el plano proporcionado.
• Se verificó el funcionamiento de los atenuadores, fabricados del material disponible, que consistieron en 8 placas de acero de 1 ⁄ 2 pulgada de espesor con unas dimensiones de 11.5 cm x 11.5 cm cada una, atenuando cada placa el equivalente a un 1 HVL, esto permite verificar al menos tres escalas de medición de un monitor portátil.

• Se probó el sistema verificando 10 monitores portátiles, tanto analógicos como digitales, en un intervalo de medición de 0.2µGy hasta 800µGy, se obtuvieron desviaciones de medición entre el 1% y el 18% en tres puntos de cada escala (20%.50% y 80%), lo cual es aceptable dada la exactitud declarada por los fabricantes de los monitores para una fuente de Cs-137, que oscila entre el 10% y el 20%.
• El sistema incluye una función de visualización remota que permite al operador reducir la dosis recibida durante las mediciones, e incorpora una plantilla con interfaz para realizar los cálculos necesarios.

Comentarios finales:

Utilizando una cámara esférica patrón, se evalua el cumplimiento de la variación del haz según la geometría especificada en la norma ISO 4037:2019, en un intervalo de distancia de 0.5 m a 3 m.

El uso de una fuente en desuso demuestra ser práctico, accesible, adaptable y funcional para laboratorios que debido a limitaciones presupuestarias no pueden acceder a un estándar secundario o solo necesitan realizar actividades académicas prácticas.