science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werken de dosismeters?

Dosimeters meten langdurige blootstelling aan mogelijk gevaarlijke effecten. Ze worden gebruikt door werknemers en wetenschappers in verschillende situaties, maar de meest gebruikte dosimeters meten ioniserende straling of ruis gedurende een bepaalde periode. Het zijn kleine voorwerpen die vaak in zakken worden gedragen en die gedurende een dag of meerdere dagen worden afgelezen. De drager kan de dosimeter zelf controleren om te zien wat het gemiddelde niveau van straling of geluid is geweest. Andere dosimeters worden verstuurd naar technici die de dosimeter door een gestandaardiseerde test halen om de gemiddelde niveaus te meten. Dit geeft bedrijven een goed idee van hoe gevaarlijk bepaalde gebieden zijn voor hun werknemers, en laat zien hoe goed ze de veiligheidsvoorschriften naleven die door de staats- en federale overheden zijn opgelegd.

Stralings- en lawaaidosimeters voelen beide de verlengde "dosis" van een bepaald type effect, maar werk op enorm verschillende manieren. Bij het meten van lichte hoeveelheden straling over een langere tijdsperiode kunnen twee verschillende methoden worden gebruikt. De eerste soort is de dosimeter van het hele lichaam, die x-, bèta- en gammastralingsstralen meet. Dit is een eenvoudig, wegwerpbaar apparaat in de vorm van een pakket dat is gemaakt met een zeer dunne laag aluminiumoxide. Alle straling passeert dit pakket, maar sommige passeren een koperfilter, terwijl sommige door een tin- of afbeeldingsfilter gaan en een deel mag rechtdoor gaan naar de aluminiumoxidelaag. De gevaarlijke stralingssoorten hebben een specifieke interactie met deze laag, waardoor deze energie krijgt. Aan het einde van de dag wordt de laag van de dosimeter genomen en getest met een blauwe laser, waardoor het oxide luminescentie afgeeft in verschillende gebieden op basis van de hoeveelheid straling die het heeft ontvangen.

Het tweede type stralingsdosimeters werkt op een vergelijkbare manier, maar gebruikt kleine kristallen of chips in plaats van een aluminiumoxidelaag. Deze kristallen "vangen" ioniserende straling, die sporen van energie achterlaat wanneer deze objecten passeert, elektronen uitwisselt en uiteindelijk de processen van weefsels verandert. Omdat het kristal niet leeft, heeft het geen processen om te veranderen, maar de elektronen worden binnen de structuur ervan gevangen. Bij verhitting produceert de kristalchip licht dat gelijk is aan de hoeveelheid gammastraling, x- en bètastraling die het heeft ontvangen. Dit licht wordt zorgvuldig gemeten en gebruikt om te bepalen hoeveel straling een persoon die de dosimeter draagt ​​is tegengekomen. Dit proces wordt thermoluminescente dosimetrie genoemd.

Lawaai-dosismeters meten geluidsniveaus in plaats van straling. Ruisdosimeters gebruiken geluidsmeters om te meten hoeveel gemiddelde decibel ze worden blootgesteld aan een bepaald aantal uren per dag, meestal zes tot acht. Alles boven een 80-decibelgemiddelde over acht uur wordt als onaanvaardbaar hoog beschouwd.

Lawaai-dosismeters meten geluid op verschillende manieren omdat er verschillende voorschriften zijn met betrekking tot soorten geluid. Terwijl de primaire microfoon de gemiddelde decibel waarop werknemers worden blootgesteld kan oppikken en opnemen, controleren andere interne instrumenten meer specifieke sprongen in geluid. Moderne dosimeters worden gemaakt in de vorm van kleine insignes met een opening voor de microfoon en geen toegankelijke delen, zodat werknemers de aflezingen niet kunnen wijzigen. Gegevens worden gecommuniceerd naar een hoofdcomputer via draadloze of infraroodverbindingen.