Dozymetry fotometryczne

Promieniowanie jonizujące działa na materiały fotograficzne, powodując powstanie obrazu utajonego, który następnie możemy wywołać tak samo, jak w przypadku wykonania tradycyjnej fotografii. Zjawisko to przyczyniło się do odkrycia radioaktywności przez Henriego Becquerela, który kładł rudę uranową na płytach fotograficznych osłoniętych od światła widzialnego. Stopień zaciemnienia emulsji jest w pewnym zakresie proporcjonalny do pochłoniętej dawki promieniowania, zatem dość szybko zaczęto stosować tą metodę w dozymetrii indywidualnej. Dozymetry fotometryczne były światłoszczelnymi kasetkami z odcinkiem błony fotograficznej. W kasetkach instalowano specjalne filtry, przepuszczające jedynie określone energie promieniowania, aby ustalić udział poszczególnych energii w sumarycznej dawce pochłoniętej przez daną osobę. Dodatkowo jedno okienko zostawiano osłonięte jedynie plastikiem, aby uwzględnić dawkę od promieniowania beta. Promieniowanie alfa ma zbyt niski zasięg i przenikliwość, aby dało się je rejestrować tą metodą, choć na filmy działa silnie. Pomiar dawki od promieniowania neutronowego wymaga użycia dwóch filtrów - z kadmu i cyny. Wkładki blaszane miały również na celu wyrównanie charakterystyki czułości emulsji fotograficznej, która jest większa dla promieniowania o niższej energii (!).

Cyt. za: Wiesław Gorączko, Podstawy ochrony radiologicznej.

Tym samym, duża dawka wysokoenergetycznego promieniowania mogłaby spowodować mniejsze zaciemnienie niż mała niskoenergetycznego. Przykład kasetki z filtrami i naświetloną błoną widzimy poniżej:

Źródło - LINK

Błony dozymetryczne miały emulsję z obu stron, aby zwiększyć czułość i ułatwić pomiar zaciemnienia. Stosowano też układ dwóch błon, z których wierzchnia  była wysokoczuła, a pod nią znajdowała się błona niskoczuła, którą wywoływano, jeśli błona niskoczuła była w całości zaświetlona.

Dozymetry fotometryczne noszono zwykle przypięte do kieszeni fartucha, choć w pewnych przypadkach stosowano kilka dozymetrów, umieszczonych w różnych miejscach ciała, tam, gdzie szczególnie narażone narządy. Dozymetry zbierano w obrębie danego zakładu raz na miesiąc lub raz na kwartał i wysyłano do wyspecjalizowanych placówek, gdzie były wywoływane i dokonywano pomiarów dawek. Dla pracowni izotopowych było to Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, a dla rentgenowskich - Instytut Medycyny Pracy w Łodzi. Poniżej dozymetr stosowany przez CLOR:

Przy wywoływaniu istotne było przestrzeganie składu chemicznego wywoływacza oraz temperatury kąpieli wywołujących (18-20 st. C) dla zapewnienia powtarzalnych efektów. Celem stworzenia odpowiedniego układu odniesienia wraz z każdą serią wywoływanych błon wywoływano kilka błon nienaświetlonych oraz kilka napromienionych znanymi dawkami, oczywiście o tym samym numerze emulsji. Pomiarów zaciemnienia dokonywano specjalnymi densytometrami, mierzącymi za pomocą fotokomórki natężenie światła przechodzącego przez daną błonę.

Zaletą tych dozymetrów była niska cena, małe wymiary i prostota budowy, co umożliwiało masowe użycie. Stosowano je od początku atomistyki. Oczywiście były przypadki fałszerstw - np. w Polsce pracownicy przybliżali dozymetry do pojemników z farbą radową, aby zawyżyć wskazania i dostać większy dodatek za pracę w warunkach szkodliwych. Było to jednak dość łatwe do wykazania - typowe naświetlenie od długotrwałej pracy w warunkach mniejszej mocy dawki wyglądało inaczej niż od krótkotrwałego zbliżenia do silnego źródła.

Wadą metody fotometrycznej była pracochłonność obróbki ciemniowej, czas potrzebny do wywołania i pomiarów gęstości zaczernienia oraz cofanie się obrazu utajonego po pewnym czasie od ekspozycji. Zaletą zaś, oprócz rozróżniania energii promieniowania, była także możliwość archiwizacji wyników pomiaru, szczególnie cenna w czasach sprzed komputeryzacji.

Obecnie częściej stosuje się dozymetry termoluminescencyjne (TLD), które wykorzystują zdolność pewnych substancji do świecenia w podwyższonej temperaturze po uprzedniej ekspozycji na promieniowanie. Ich przewagą jest znacznie większa czułość oraz tzw. tkankopodobność materiału detektora, czyli sposób odpowiedzi na promieniowanie zbliżony do odpowiedzi ciała ludzkiego - więcej TUTAJ