Visualização de fontes de radiação gama de baixo nível usando uma câmera Compton omnidirecional de baixo custo, alta sensibilidade e omnidirecional

Este método simples permite a visualização rápida de fontes de radiação gama de baixo nível com superfície ambiente e, ou taxas de dose de ar sobre alguns microsieverts por hora ou menos. O detector é omnidirecional, altamente sensível, barato e portátil, e pode ser usado para fontes de radiação gama de baixo nível dentro das instalações de RI, e fora da enfermaria ao redor de Fukushima. O método pode servir como uma tecnologia de última geração para monitoramento de radiação ambiental, substituindo os monitores convencionais de taxa de dose estacionária, atualmente em uso em instalações de RI em hospitais.

Demonstrando o procedimento serão Nina Kuwata e Katsuki Kubayashi, estudantes do meu laboratório. Para monitorar uma fonte de radiação selada dentro de uma instalação de radioisótopos, coloque a câmera Compton ao lado do monitor de taxa de dose montado na parede, e meça a altura dos detectores do solo. O monitor de taxa de dose montado na parede consiste em uma câmara de ionização de placas paralelas, e pode monitorar constantemente a taxa de dose de ar da posição em intervalos de um minuto.

Ligue para a câmera Compton com o computador on-line e inicie a medição simultânea com a câmera Compton e o monitor de taxa de dose. Coloque uma fonte lacrada de Césio-137 na posição A, a 3,6 metros de distância dos detectores. Após 30 minutos, mova a fonte selada para a posição B, a 6,7 metros dos detectores.

Após mais 30 minutos, mova a fonte selada para a posição C, a 6,7 metros dos detectores. Após mais 30 minutos, mova a fonte selada para a posição D, a um metro dos detectores. Após mais 30 minutos, mova a fonte selada para fora da sala por 30 minutos e pare todas as medidas.

Para monitoramento ambiental dentro de uma instalação pet, no início da manhã antes da chegada dos pacientes, coloque a câmera Compton em frente à recepção na instalação PET, e meça a altura dos detectores do chão. Coloque o computador on-line na sala de funcionários e energia na câmera e computador. Quando todos os materiais estiverem no lugar, inicie as medições.

Pare de monitorar depois que todos os pacientes partirem por hoje. Para medição de radioisótopos do lado de fora, coloque a câmera Compton perto do prédio de interesse, na qual se suspeita a existência de alguns pontos de acesso radiológicos de Césio com taxas de dose de serviço de um microsieverts por hora, ou menos, são suspeitos. Ajuste a altura dos detectores para 1,5 metros do chão, e ligue para a câmera e o computador.

Em seguida, adquira medições da câmera Compton por 30 minutos. Aqui, a variação de tempo da taxa de gatilho medida pela câmera Compton em uma instalação de radioisótopos, depois de aplicar uma seleção de intervalo de tempo de dois contadores de cabeça menos de um microssegundo, é mostrada. A taxa de gatilho mudou a cada 30 minutos, dependendo da posição da fonte selada, conforme confirmado a partir dos dados medidos pelo monitor de taxa de dose estacionária.

Cinco períodos foram definidos para representar as cinco posições da fonte selada. Conforme ilustrado nestas imagens omnidirecionais, para os períodos de um a quatro de monitoramento, a posição da fonte lacrada do Césio-137 pode ser identificada com sucesso a partir das imagens de raios gama mostradas em vermelho. As variações de tempo globais das taxas de gatilho medidas em uma instalação pet durante o dia revelam um notável aumento na taxa de gatilho com vários padrões, o que poderia ser atribuído ao movimento de pacientes injetados com Fluorodeoxyglucose fluorodeoxyglucose fluorine-18 ao redor da recepção.

Por exemplo, focando no período de 6.200 a 7.000 segundos, uma série de melhorias com dois platôs se tornam aparentes. Nestas imagens da instalação, as direções dos picos de raios gama em ambas as imagens correspondem às direções do sofá e do banheiro atrás da parede. Considerando as taxas de gatilho de ambos os períodos de monitoramento, é provável que um paciente tenha entrado no banheiro por dois minutos e, posteriormente, sentado no sofá por alguns minutos antes da tomografia.

Na medição ao ar livre no campo de Fukushima, o protocolo revela que as imagens de raios gama relativas à distribuição no nível do solo da contaminação radioativa de césio de baixo nível podem ser adquiridas. Nosso procedimento de descontaminação pode ser usado em áreas com contaminação radioativa de césio de baixo nível, liberada pelo acidente da usina nuclear de Fukushima Daiichi, e melhoramos o atual sistema PET.