lunes, 9 de noviembre de 2015
¡¡Convierte tu telefono en un detector de radiación!!
Pues sí, es tal y como se puede leer en el título, es posible convertir tu smartphone, ya sea Android o iOS, en un detector de radiación. Esto no es nuevo, pero casi.
Tras el accidente nuclear de Fukushima en marzo de 2011 se empezaron a desarrollar móviles que llevaban incorporado en su hardware detectores de radiación. El primero que salió al mercado fue el Pantone 5 107SH de la compañía japonesa Sharp, equipado con un sensor que podía medir dosis entre 0.05 y 9.99 microSievert/hora. Este modelo de móvil incorporaba un dispositivo de estado sólido extra que daba una lectura con una precisión de aproximadamente un 20% y para accionarlo bastaba con tocar un botón en la parte inferior del móvil.
Pantone 5 107SH
Sin embargo, poco después de que se empezaran a comercializar distintos teléfonos con detectores de radiación, a alguien se le encendió la bombillita y se dio cuenta de que no era necesario añadir un sensor adicional ya que ¡todos los móviles llevan incorporados detectores de estado sólido! Este detector es el sensor CMOS (siglas en inglés de Semiconductor Complementario de Óxido Metálico), que los smartphones llevan como elemento fundamental en su cámara de fotos. El sensor CMOS está formado por un conjunto de cajas pequeñas, de hecho, por millones de estas cajas. La señal que da cada una de ellas es lo que llamamos píxel. De ahí que las imágenes de las cámaras tengan varios megapíxeles, porque los millones de cajas del detector CMOS dan millones de señales. Y cada caja, ¿qué es realmente? Su nombre técnico es fotodiodo.
Sensor CMOS de un smartphone
Un diodo es un elemento semiconductor que sólo deja circular la corriente en un sentido, mientras que en sentido contrario la corta. Un fotodiodo es un diodo sensible a la incidencia de radiación electromagnética. La incidencia de fotones sobre estos dispositivos genera pequeñas cantidades de corriente eléctrica y carga que puede ser medida y relacionada con la intensidad de la luz recibida. Si aumentamos la cantidad de fotones que recibe, dejará pasar más corriente de forma que al medirla podremos estimar la cantidad de fotones que recibe.
En el caso de querer usar el sensor de la cámara de fotos como detector de radiación lo único que hay que hacer es tapar el objetivo de la cámara. ¿Cómo? ¿Tapar el objetivo?¿Entonces no medirá nada?
Para tratar de comprender esto mejor, primero hay que hablar de qué clase de fotones tenemos. Según sea su energía se clasifican dentro de las diferentes regiones del espectro electromagnético. Así, yendo de menor a mayor energía, tenemos las ondas de radio y televisión, las microondas, la radiación infrarroja, la luz visible, los rayos ultavioletas, los rayos X y la radiación gamma. Nuestro ojo sólo es capaz de detectar la parte del espectro correspondiente a la luz visible. El fotodiodo sería una especie de “ojo artificial” que puede detectar un rango mucho más amplio de radiación.
La radiación ionizante en forma de rayos gamma y rayos X es mucho más penetrante en la materia que la luz visible. Esto quiere decir que aunque tapemos el objetivo de la cámara con un papel, un trapo o el dedo, los fotones de este rango de energía son capaces de atravesar el smartphone e incidir sobre los fotodiodos dando una señal. También tendremos una cantidad de señales esporádicas debidas a la electrónica del propio dispositivo, pero que también se puede medir y es lo que se llama “fondo”. Bajo un campo de radiación ionizante, si contamos los fotodiodos que se activan y les restamos los que se activan sin la presencia del campo obtendremos una señal proporcional a la intensidad del campo de radiación.
En la práctica existen varias aplicaciones que se apoderan de la cámara y realizan estas cuentas por nosotros. Una de ellas es Wikisensor Dosimeter (para iOS) y otro esGammaPix Lite (para iOS y para Android). He instalado GammaPix en mi tablet y puedo afirmar que funciona dentro del rango del 20% de precisión comparado con un detector Inovision modelo 451P de Fluke Biomedical calibrado en el CIEMAT. Se midió la lectura dentro del búnker de un acelerador lineal de electrones. GammaPix dio una lectura máxima de 6.35 mSv/h y 226 mSv/h en dos posiciones diferentes no expuestas al campo directo, mientras que Inovision dio 7.26 mSv/h y 245 mSv/h respectivamente.
Sobre Wikisensor no puedo decir nada que no se encuentre en la red. La ventaja de éste sobre Gammapix parece ser que Wikisensor da lectura instantánea mientras que Gammapix requiere de un tiempo para recoger cuentas del fotodiodo. Cuantas más cuentas, más precisa será la medida. Existe una version gratis (Lite) y una de pago.
Está claro que la cámara de un móvil no tiene la precisión de un dosímetro profesional, como una cámara de ionización, un contador proporcional, un detector de estado sólido específico, etc. Sin embargo, el móvil tiene la ventaja de que siempre lo llevas encima y es accesible a todo el mundo, mientras que los detectores diseñados para la medida de las radiaciones ionizantes son caros y de uso profesional. Una forma curiosa de comprobar que efectivamente tu smartphone puede funcionar como un detector de radiación ionizante es, por ejemplo, dejarlo midiendo en el escáner de un aeropuerto antes de coger un vuelo. Mira la lectura de radiación tras pasar por el escáner y ya me dirás qué observas.
fuente: http://desayunoconfotones.org/2014/01/28/convierte-tu-smartphone-en-un-detector-de-radiacion/
lunes, 26 de octubre de 2015
¿Que es ALARA?
No te alarmes, no es un trabalenguas ni ningún acertijo, ALARA es el principio por el que se debe regir cualquier persona que maneje radiación. Sus siglas significan “As Low As Reasonably Achievable” que en lengua de Cervantes viene a ser algo como, “Tan bajo como sea razonablemente posible”.
Siempre que se oye hablar de radiactividad y radiaciones una duda viene a nuestra cabeza. ¿Cómo de seguro es esto de las radiaciones? ¿No estaré recibiendo mucha dosis? Existe una regulación tanto internacional, europea y nacional sobre los niveles máximos de radiación a los que trabajadores y público pueden estar expuestos. Esto no significa que podamos recibir esa radiación sin ningún perjuicio pero si que lo haremos dentro de unos márgenes seguros.
Lógicamente esos niveles están fijados muy por debajo de los límites para los cuales la radiación tenga un efecto determinista (efectos que se producen al superar un umbral de radiación), pero el estar expuesto a radiación aunque sea a esos niveles bajos incrementa la probabilidad de desarrollar efecto estocásticos (aumentar la probabilidad de desarrollar cáncer)
Para evitar esos efectos y aunque haya unos límites siempre se tendrá en cuenta el principio ALARA. Se tomaran medidas para reducir la dosis hasta que el coste de cualquier medida adicional sea mayor que el valor de la reducción del detrimento para la salud que con ella se consiga.
Tres criterios se usan para aplicar el principio ALARA:
–Distancia, a cuanta mas estemos de la fuente radiactiva menor dosis recibiremos.
–Blindaje, un buen blindaje puede ser suficiente para reducir la dosis a niveles bajos, podríamos poner todas las paredes o cristales plomados que quisiéramos pero el coste aumenta según aumenta el tamaño por lo que hay que llegar a un equilibrio
–Tiempo, cuanto menos pasemos cerca de una fuente radiactiva menor será la dosis, así que se tenderá a estar el mínimo.
Prácticamente desde el principio del uso de la radiactividad se supo de su efecto dañino pero no se disponía de estudios suficientes para cuantificarlo adecuadamente.
Según se fue difundiendo su uso aparecieron distintos organismos para regularla, tales como la IAEA (Agencia Internacional de Energía Atómica), Euratom a nivel europeo o el CSN (Consejo de Seguridad Nuclear) en España.
Ya en 1954 en las directrices del NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurements) encontramos consejos como “dosis permisible” que unos años mas tarde sería extendido a “La exposición a radiación de cualquier fuente debe ser reducida a lo mínimo posible. (“Radiation exposures from whatever sources should be as low as practical”)
Finalmente el término ALARA fue acuñado en 1977 por la ICRP, en su publicación 26 y desde entonces ha estado presente en multitud de recomendaciones y leyes sobre protección radiológica.
Otros términos han sido empleado con diferencias semánticas pequeñas como ALARP “as low as reasonably practical” en UK o ALAP (As Low As Practical, or Practicable, or Possible) que fue utilizado antes que ALARA.
Hay que tener cuidado con no malinterpretar ALARA, no significa simplemente disminuir la dosis absorbida sino de una optimización de la misma. Esta optimización resulta de una evaluación entre la dosis y los recursos disponibles para la protección. La mejor opción puede no ser la que nos lleva a una menor dosis pero si será la más optimizada.
Bienvenida
Bienvenidos a mi blog. Este espacio nace con la intención de transformarse en un lugar de encuentro e intercambio entre quienes están interesados en temas vinculados a la física medica y a la protección radiológica.
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