2045/D - Instytut Fizyki JÄdrowej PAN

More documents

Recommendations

Info

Barbara Obryk rozprawa doktorska - 10 - akceleratora mogą ulegać zmianom (np. ze względu na przerwy techniczne w pracy, kierowanie wiązki do różnych pomieszczeń, itp.). Częste występowanie takich sytuacji jest przewidywane właśnie w przypadku LHC. Z drugiej strony, czasami, np. gdy przeprowadzane są próby ze zmianą warunków pracy akceleratora, niezbędne jest wykonanie pomiarów w znacznie krótszym czasie, nawet po kilkugodzinnej ekspozycji. Wtedy dawka jest oczywiście niższa, ale też nie zawsze możliwa do przewidzenia. Dozymetria pól promieniowania wokół istniejących akceleratorów cząstek wysokich energii, prowadzona dla celów ochrony radiologicznej, realizowana jest zarówno przy pomocy metod aktywnych jak i pasywnych [Bilski2007; SilariEditor2006]. Liczniki mikrodozymetryczne (TEPC – Tissue Equivalent Proportional Counters) [Schmitz 1985], oraz komory rekombinacyjne [Golnik1999; Zielczyński2004], pozwalają na wyznaczanie jakości pola promienowania, m.in. składowych nisko- i wysokoletowych dawki. Do pomiarów samej składowej neutronowej stosuje się tzw. „remomierze” (czyli liczniki proporcjonalne napełnione BF 3 lub 3 He, umieszczone wewnątrz moderatora, kalibrowane w jednostkach równoważnika dawki) oraz spektrometry neutronowe, wykorzystujące tzw. kule Bonnera. Wszystkie te przyrządy mają swoje ograniczenia, głównie jeśli chodzi o zakres mocy dawki promieniowania (nie są one przeznaczone do pomiarów bardzo dużych intensywności promieniowania) oraz o liczbę miejsc możliwych do monitorowania (ze względu na ich cenę, dostępność i dogodność używania). Nie można więc wyłącznie na nich oprzeć ciągłego monitoringu dozymetrycznego, zwłaszcza w dużej liczbie punktów, a w szczególności w krytycznych punktach formowania wiązki [Brugger2005]. Najpowszechniej stosowanym pasywnym dawkomierzem wysokodawkowym jest alanina, której typowy zakres pomiarowy to 10 Gy-200 kGy [Ravotti2006; Vincke2007]. Detektory RPL mogą być stosowane w zakresie 1–10 5 Gy [Ravotti2006; Vincke2007], aczkolwiek niektórzy autorzy zwracają uwagę na problemy z pomiarem w zakresie 100 Gy– 10 kGy [Ilgner2007]. Stosowane są również dawkomierze OSL w zakresie dawek od miligrejów do 100 Gy [Ravotti2006]. W CERN-ie, w wysokoenergetycznych polach mieszanych wokół akceleratorów cząstek, do pomiaru dawek w wysokim zakresie używa się zarówno alaniny, jak i detektorów RPL, albowiem ich zakresy się uzupełniają [Silari2005; Vincke2007]. Szeroko stosowane są też w CERN-ie tranzystory typu MOSFET, używane jako dawkomierze aktywne [Ravotti2006], ale ich zakres dawkowy to jedynie (w zależności od typu) od kilkudziesięciu mGy do kilkudziesięciu Gy, tylko dla niektórych ich typów rozciąga się on aż do kilku kilogrejów. Monitorowanie dawek środowiskowych prowadzi się często z wykorzystaniem dawkomierzy opartych o detektory termoluminescencyjne, w których intesywność sygnału
Barbara Obryk rozprawa doktorska - 11 - luminescencyjnego po wygrzaniu detektora do temperatury ok. 250 C jest w pewnych zakresach proporcjonalna do dawki pochłoniętej [Bilski2002, Olko2006]. Detektory termoluminescencyjne LiF:Mg,Cu,P stają się ostatnio standardem nowoczesnej dozymetrii termoluminescencyjnej, wykazującym liniową odpowiedź z dawką w zakresie od mikrogreja do około kilku grejów, a całkowite nasycenie sygnału tzw. piku dozymetrycznego dla dawki ok. 1000 Gy [Bilski2002]. Detektory takie, pod nazwą MCP-N zostały opracowane w IFJ przez Tadeusza Niewiadomskiego w 1985 roku [Niewiadomski1991; Niewiadomski1994]. Nie ma obecnie uniwersalnej metody dozymetrii pasywnej, która umożliwiałaby pomiar zarówno dawek na poziomie mili- i mikrogrejów, jak i dziesiątek i setek kilogrejów. 1.2. Cel i zakres pracy Prowadząc wygrzewanie detektorów LiF:Mg,Cu,P do temperatury 600°C, eksponowanych do dawek powyżej 1 kGy, autorka po raz pierwszy zaobserwowała w ich krzywych świecenia nowy pik w obszarze wysokich dawek, nazwany pikiem ‘B’, który rośnie monotonicznie wraz z dawką. Zasadniczym celem pracy było opracowanie metody pomiaru wysokich i bardzo wysokich dawek promieniowania przy użyciu pojedynczego detektora LiF:Mg,Cu,P (MCP-N) czułego również na bardzo niskie dawki. Chodziło o zaprojektowanie, przygotowanie i przetestowanie dawkomierza o zakresie pomiarowym od około jednego mikrogreja do około jednego megagreja, zdolnego do pomiaru w skomplikowanych, mieszanych polach promieniowania. Dawkomierz o tak szerokim zakresie pomiarowym pozwalałby mierzyć dawki zarówno za, jak i przed osłonami, bez konieczności dobierania urządzenia do przewidywanej mocy dawki, okresu odczytów, czy potencjalnych, wielkich okresowych wzrostów dawek. Rozwiązanie to mogłoby znaleźć zastosowanie m.in. w monitorowaniu dawek wokół akceleratorów pracujących na rzecz radioterapii i szeroko pojętych technologiach irradiacyjnych oraz dozymetrii wokół akceleratorów wysokich energii i termojądrowych reaktorów syntezy. Opracowanie tej metody dałoby możliwość szybkiego wdrożenia oryginalnego, polskiego opracowania w jednym z najbardziej prestiżowych współczesnych przedsięwzięć naukowych - LHC Dawkomierze tego typu mogłyby zostać zastosowane w dozymetrii wokół LHC i w planowanych na nim wielkich eksperymentach fizycznych (ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, LHCf i TOTEM).
Page 1 and 2: INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henry
Page 3 and 4: Barbara Obryk rozprawa doktorska -
Page 9: Barbara Obryk rozprawa doktorska -
Page 61 and 62:
Barbara Obryk rozprawa doktorska -
Page 63 and 64:
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
show all

2045/D - Instytut Fizyki JÄ drowej PAN

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

2045/D - Instytut Fizyki JÄdrowej PAN