Visualización de fuentes de radiación gamma de bajo nivel utilizando una cámara Compton omnidireccional de bajo costo y alta sensibilidad

Este método simple permite la visualización rápida de fuentes de radiación gamma de bajo nivel con superficie ambiental y, o tasas de dosis de aire a lo largo de unos pocos microsieverts por hora o menos. El detector es omnidireccional, altamente sensible, económico y portátil, y se puede utilizar para fuentes de radiación gamma de bajo nivel dentro de las instalaciones de RI, y fuera del pabellón alrededor de Fukushima. El método puede servir como una tecnología de próxima generación para el monitoreo de radiación ambiental, reemplazando los monitores de dosis estacionarias convencionales, actualmente en uso en instalaciones de RI en hospitales.

Demostrando el procedimiento serán Nina Kuwata y Katsuki Kubayashi, estudiantes de mi laboratorio. Para el monitoreo de una fuente de radiación sellada dentro de una instalación de radioisótopos, ajuste la cámara Compton junto al monitor de dosis montado en la pared y mida la altura de los detectores desde el suelo. El monitor de dosis montado en la pared consta de una cámara de ionización de placa paralela y puede controlar constantemente la velocidad de dosis de aire de la posición en intervalos de un minuto.

Encienda la cámara Compton con el ordenador en línea e inicie la medición simultánea con la cámara Compton y el monitor de dosis. Coloque una fuente sellada Cesium-137 en la posición A, a 3,6 metros de los detectores. Después de 30 minutos, mueva la fuente sellada a la posición B, a 6,7 metros de distancia de los detectores.

Después de otros 30 minutos, mueva la fuente sellada a la posición C, a 6,7 metros de distancia de los detectores. Después de otros 30 minutos, mueva la fuente sellada a la posición D, a un metro de los detectores. Después de 30 minutos más, mueva la fuente sellada fuera de la habitación durante 30 minutos y detenga todas las mediciones.

Para el monitoreo ambiental dentro de una instalación de PET, temprano en la mañana antes de que lleguen los pacientes, ponga la cámara Compton frente a la recepción en la instalación de PET y mida la altura de los detectores desde el suelo. Coloque la computadora en línea en la sala del personal y encienda la cámara y el ordenador. Cuando todos los materiales estén en su lugar, inicie las mediciones.

Deje de monitorear después de que todos los pacientes se hayan ido por el día. Para la medición de radioisótopos en el exterior, coloque la cámara Compton cerca del edificio de interés, en la que se sospecha la existencia de algunos puntos críticos de Cesio radiológicos con tasas de dosis de servicio de un microsieverts por hora, o menos. Ajuste la altura de los detectores a 1,5 metros del suelo y encienda la cámara y el ordenador.

A continuación, adquiera las mediciones de la cámara Compton durante 30 minutos. Aquí, se muestra la variación de tiempo de la velocidad de disparo medida por la cámara Compton en una instalación de radioisótopo, después de aplicar una selección de retraso de tiempo de dos contadores de cabeza de menos de un microsegundo. La velocidad de disparo cambia cada 30 minutos, dependiendo de la posición de la fuente sellada, como se confirma a partir de los datos medidos por el monitor de dosis estacionaria.

Se establecieron cinco períodos para representar las cinco posiciones de la fuente sellada. Como se ilustra en estas imágenes omnidireccionales, durante los períodos uno a cuatro de monitoreo, la posición de la fuente sellada Cesio-137 se puede identificar con éxito a partir de las imágenes de rayos gamma mostradas en rojo. Las variaciones de tiempo generales de las tasas de activación medidas en una instalación de PET durante el día revelan una mejora notable en la tasa de disparo con varios patrones, que podría atribuirse al movimiento de pacientes inyectados con Fluorine-18 Fluorodeoxyglucosa alrededor de la recepción.

Por ejemplo, centrándose en el período de 6, 200 a 7.000 segundos, una serie de mejoras con dos mesetas se hacen evidentes. En estas imágenes de la instalación, las direcciones de los picos de rayos gamma en ambas imágenes corresponden a las direcciones del sofá y el baño detrás de la pared. Teniendo en cuenta las tasas de activación de ambos períodos de monitoreo, es probable que un paciente entró en el baño durante dos minutos, y después, se sentó en el sofá durante unos minutos antes de la tomografía por emisión de posición médica.

En la medición al aire libre en el campo de Fukushima, el protocolo revela que se pueden adquirir las imágenes de rayos gamma relativas a la distribución a nivel del suelo de la contaminación radiactiva de Cesio de bajo nivel. Nuestro procedimiento de descontaminación se puede utilizar en áreas con contaminación radiactiva de cesio de bajo nivel, liberada por el accidente de la central nuclear de Fukushima Daiichi, y mejoramos el actual sistema pet.