Evaluación del impacto radiológico ambiental de una industria NORM

[ES]El proceso de soldadura más común es la soldadura por arco metálico con electrodos revestidos. A veces ese revestimiento contiene materiales radiactivos de origen natural (NORMs). En España los electrodos más utilizados son los recubiertos de rutilo mezclado con otros materiales. El rutilo contiene algunos radionúclidos naturales detectables, por lo que puede ser considerado como un NORM. Este trabajo principalmente se centra en la aplicación de la metodología expuesta en la Guía de Seguridad 11.3 del Consejo de Seguridad Nuclear (Metodología para la evaluación del impacto radiológico en las industrias NORM), como una herramienta para obtener las dosis en una fábrica que produce este tipo de electrodo y evaluar el impacto radiológico en una instalación específica. Para ello, se aplicaron en dicha instalación los pasos requeridos por la metodología para su cumplimiento. Se analizaron los beneficios inherentes al estudio y se identificaron las zonas de radiación más altas así como la posición de los trabajadores. Habiendo hecho uso de evaluaciones de dosis llevadas a cabo con anterioridad por otros procedimientos, métodos de simulación, se establecieron las pautas de protección radiológica a seguir para el cumplimiento de dicha guía, mediante la colocación de dosímetros personales y monitores de radiación.

Characterization of non-imaging semiconductor X-ray solar monitors

The first observations of solar X-rays date back to late 1940 s. In order to observe solar X-rays the instruments have to be lifted above the Earth s atmosphere, since all high energy radiation from the space is almost totally attenuated by it. This is a good thing for all living creatures, but bad for X-ray astronomers. Detectors observing X-ray emission from space must be placed on-board satellites, which makes this particular discipline of astronomy technologically and operationally demanding, as well as very expensive. In this thesis, I have focused on detectors dedicated to observing solar X-rays in the energy range 1-20 keV. The purpose of these detectors was to measure solar X-rays simultaneously with another X-ray spectrometer measuring fluorescence X-ray emission from the Moon surface. The X-ray fluorescence emission is induced by the primary solar X-rays. If the elemental abundances on the Moon were to be determined with fluorescence analysis methods, the shape and intensity of the simultaneous solar X-ray spectrum must be known. The aim of this thesis is to describe the characterization and operation of our X-ray instruments on-board two Moon missions, SMART-1 and Chandrayaan-1. Also the independent solar science performance of these two almost similar X-ray spectrometers is described. These detectors have the following two features in common. Firstly, the primary detection element is made of a single crystal silicon diode. Secondly, the field of view is circular and very large. The data obtained from these detectors are spectra with a 16 second time resolution. Before launching an instrument into space, its performance must be characterized by ground calibrations. The basic operation of these detectors and their ground calibrations are described in detail. Two C-flares are analyzed as examples for introducing the spectral fitting process. The first flare analysis shows the fit of a single spectrum of the C1-flare obtained during the peak phase. The other analysis example shows how to derive the time evolution of fluxes, emission measures (EM) and temperatures through the whole single C4 flare with the time resolution of 16 s. The preparatory data analysis procedures are also introduced in detail. These are required in spectral fittings of the data. A new solar monitor design equipped with a concentrator optics and a moderate size of field of view is also introduced.

Layered RF Phantom Characterization for Wireless Medical Vital Sign Monitors

Wearable antenna performance measurements were used to characterize a synthetic variable layered phantom testbed, representative of human tissue for operation in the 868/915 MHz, and 2400 MHz industrial, scientific and medical frequency bands. Antenna radiation efficiency measurements on the phantom were compared with measurements on the thorax region of a human test subject. The results show that the phantom is representative of the human body for the application of wireless vital sign monitors, where conductive connections are made to the tissue.

Compact Low-Profile Antenna for Wireless Medical Vital Sign Monitors at 868 MHz

A low-profile wearable antenna suitable for integration into low-cost, disposable medical vital signs monitors is presented. Simulated and measured antenna performance was characterized on a layered human tissue phantom, representative of the thorax region of a range of human bodies. The wearable antenna has sufficient bandwidth for the 868 MHz Industrial, Scientific and Medical frequency band. Wearable radiation efficiency of up to 30 % is reported when mounted in close proximity to the novel human tissue phantom antenna test-bed at 868 MHz.

Mesure des champs de radiation dans le détecteur ATLAS et sa caverne avec les détecteurs au silicium à pixels ATLAS-MPX

Les collisions proton-proton produites par le LHC imposent un environnement radiatif hostile au détecteur ATLAS. Afin de quantifier les effets de cet environnement sur la performance du détecteur et la sécurité du personnel, plusieurs simulations Monte Carlo ont été réalisées. Toutefois, la mesure directe est indispensable pour suivre les taux de radiation dans ATLAS et aussi pour vérifier les prédictions des simulations. À cette fin, seize détecteurs ATLAS-MPX ont été installés à différents endroits dans les zones expérimentale et technique d'ATLAS. Ils sont composés d'un détecteur au silicium à pixels appelé MPX dont la surface active est partiellement recouverte de convertisseurs de neutrons thermiques, lents et rapides. Les détecteurs ATLAS-MPX mesurent en temps réel les champs de radiation en enregistrant les traces des particules détectées sous forme d'images matricielles. L'analyse des images acquises permet d'identifier les types des particules détectées à partir des formes de leurs traces. Dans ce but, un logiciel de reconnaissance de formes appelé MAFalda a été conçu. Étant donné que les traces des particules fortement ionisantes sont influencées par le partage de charge entre pixels adjacents, un modèle semi-empirique décrivant cet effet a été développé. Grâce à ce modèle, l'énergie des particules fortement ionisantes peut être estimée à partir de la taille de leurs traces. Les convertisseurs de neutrons qui couvrent chaque détecteur ATLAS-MPX forment six régions différentes. L'efficacité de chaque région à détecter les neutrons thermiques, lents et rapides a été déterminée par des mesures d'étalonnage avec des sources connues. L'étude de la réponse des détecteurs ATLAS-MPX à la radiation produite par les collisions frontales de protons à 7TeV dans le centre de masse a montré que le nombre de traces enregistrées est proportionnel à la luminosité du LHC. Ce résultat permet d'utiliser les détecteurs ATLAS-MPX comme moniteurs de luminosité. La méthode proposée pour mesurer et étalonner la luminosité absolue avec ces détecteurs est celle de van der Meer qui est basée sur les paramètres des faisceaux du LHC. Vu la corrélation entre la réponse des détecteurs ATLAS-MPX et la luminosité, les taux de radiation mesurés sont exprimés en termes de fluences de différents types de particules par unité de luminosité intégrée. Un écart significatif a été obtenu en comparant ces fluences avec celles prédites par GCALOR qui est l'une des simulations Monte Carlo du détecteur ATLAS. Par ailleurs, les mesures effectuées après l'arrêt des collisions proton-proton ont montré que les détecteurs ATLAS-MPX permettent d'observer la désintégration des isotopes radioactifs générés au cours des collisions. L'activation résiduelle des matériaux d'ATLAS peut être mesurée avec ces détecteurs grâce à un étalonnage en équivalent de dose ambiant.

A comparison between neutron-fluence measurements using metal-activation monitors and standard glasses calibrated via thin uranium-fission monitors and via ηq method

The two fundamental approaches to fission-track dating involve either an explicit determination of the thermal neutron fluence (φ-method) or a calibration against age standards (ζ-method). The neutron fluence measurements are carried out with metal-activation monitors or with uranium-fission monitors, co-irradiated with the samples. Uranium-fission monitors consist of either a thin mono-atomic) film, or a thick fission source (standard uranium glass) irradiated against a muscovite external track detector. In this work, different techniques for performing neutron-fluence measurements were compared: based on thin-film calibration, based on thick-source calibration, and based on gamma spectrometry of co-irradiated metal monitors (Au, Co). The results suggest that more experiments are needed to make all calibrations consistent, including new measurements of the length of etched induced tracks in mica. Also the standard glass calibration carried out with thin films should be confirmed with a greater number of calibrating irradiations. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sound radiation characteristics of a box-type structure

The finite element and boundary element methods are employed in this study to investigate the sound radiation characteristics of a box-type structure. It has been shown [T.R. Lin, J. Pan, Vibration characteristics of a box-type structure, Journal of Vibration and Acoustics, Transactions of ASME 131 (2009) 031004-1–031004-9] that modes of natural vibration of a box-type structure can be classified into six groups according to the symmetry properties of the three panel pairs forming the box. In this paper, we demonstrate that such properties also reveal information about sound radiation effectiveness of each group of modes. The changes of radiation efficiencies and directivity patterns with the wavenumber ratio (the ratio between the acoustic and the plate bending wavenumbers) are examined for typical modes from each group. Similar characteristics of modal radiation efficiencies between a box structure and a corresponding simply supported panel are observed. The change of sound radiation patterns as a function of the wavenumber ratio is also illustrated. It is found that the sound radiation directivity of each box mode can be correlated to that of elementary sound sources (monopole, dipole, etc.) at frequencies well below the critical frequency of the plates of the box. The sound radiation pattern on the box surface also closely related to the vibration amplitude distribution of the box structure at frequencies above the critical frequency. In the medium frequency range, the radiated sound field is dominated by the edge vibration pattern of the box. The radiation efficiency of all box modes reaches a peak at frequencies above the critical frequency, and gradually approaches unity at higher frequencies.