Calibration of the Harshaw 6600 Plus Tld Readers and Thermoluminiscent Dosimeter (Tld-100) Cards at the Personal Dosimetry Laboratory

في عالم العمل المرتبط بالإشعاع، تعتمد السلامة على معرفة مقدار الطاقة التي امتصها جسم الإنسان بدقة متناهية. لا يترك هذا الأمر مجالاً للتخمين، بل هو علم دقيق يسمى "قياس الجرعات الإشعاعية" (dosimetry). يرتدي العاملون في المستشفيات، والمختبرات البحثية، والمنشآت الصناعية شارات صغيرة تحتوي على بلورات خاصة تعمل كشهود صامتين. فعندما تتعرض هذه البلورات للإشعاع، فإنها تحبس الطاقة داخل بنيتها الذرية. ولاحقاً، عندما يقوم العلماء بتسخين هذه البلورات، فإنها تطلق تلك الطاقة المحبوسة على شكل توهج ضوئي خافت. وتخبرنا شدة هذا التوهج بقصة الجرعة الإشعاعية التي تم تلقيها. ومع ذلك، لكي تكون هذه القصة دقيقة، يجب أن يكون الجهاز المستخدم لقراءة الضوء مضبوطاً بدقة مثالية، ويجب التعامل مع كل بلورة كفرد فريد من نوعه، لأنه لا توجد بلورتان تتفاعلان مع الحرارة والضوء بنفس الطكبية تماماً.

وفي معهد الحماية من الإشعاع التابع لهيئة الطاقة الذرية في غانا، قام الباحثون مؤخراً بعملية دقيقة لضمان تزامن أجهزة القراءة والآلاف من البلورات التي يستخدمونها بشكل مثالي. وقد ركز عملهم على آلتين متطورتين تُعرفان باسم أجهزة قراءة "هارشو 660ا 6600 بلس تي إل دي" (Harshaw 6600 Plus TLD). كانت إحدى هاتين الآلتين وحدة جديدة تم اقتناؤها بدعم من شركاء دوليين، بينما كانت الأخرى نموذجاً مُجدداً تم استعادته للعمل بكفاءة. وكان الهدف هو معايرة كلا النظامين، وهي عملية تتضمن إنشاء علاقة موثوقة بين الإشارة الكهربائية الخام التي يرصدها الجهاز وبين كمية الإشعاع الفعلية التي تعرض لها العامل. وبدون هذه المعايرة، قد تكون القراءات مضللة، مما قد يعرض العمال للخطر أو يسبب إنذارات غير ضرورية.

بدأ الباحثون بتجهيز البلورات، وهي عبارة عن رقائق صغيرة من مادة تسمى "فلوريد الليثيوم"، مثبتة في بطاقات بلاستيكية. وقبل أي اختبار، تم تسخين البطاقات إلى درجة حرارة عالية لمحو أي تاريخ سابق للتعرض للإشعاع، لضمان بدئها بسجل نظيف. ثم تم تخزينها في حاوية محمية لحمايتها من الإشعاع الشارد والحفاظ عليها في درجة حرارة باردة. بعد ذلك، عرض الفريق البطاقات لمصدر إشعاعي معلوم ومسيطر عليه داخل الآلة نفسها. وقد وفر هذا المصدر الداخلي، وهو نظير مشع من "السترونشيوم"، حزمة ثابتة ومتوقعة من الجسيمات. ومن خلال تعريض البطاقات لهذه الكمية المعلومة، استطاع العلماء قياس مدى استجابة الآلة.

كان جزء حاسم من هذه العملية هو معالجة الاختلافات الطبيعية بين البلورات الفردية. فبالرغم من أنها تُصنع لتكون متطابقة، إلا أن بعض البلورات تكون أكثر حساسية للإشعاع من غيرها. ولإصلاح ذلك، احتسب الباحثون "عامل تصحيح" خاصاً لكل بطاقة على حدة. يعمل هذا العامل بمثابة تعديل شخصي، لضمان أنه إذا كانت إحدى البلورات أكثر سطوعاً بمرتين من غيرها، فإن الآلة ستقوم رياضياً بخفض قراءتها بحيث تبلغ كلتاهما نفس الجرعة. كما حدد الفريق "عامل معايرة رئيسي" لكل قارئ، وهو رقم يحول الشحنة الكهربائية الخام التي تقيسها الآلة إلى قيمة جرعة ذات معنى. وهذا يضمن بقاء مخرجات الآلة متسقة بمرور الوقت، بغض النظر عن التقلبات الطفيفة في الجهد الكهربائي أو تراكم الغبار.

وكشفت نتائج المعايرة عن اختلافات واضحة بين الجهازين. فقد تطلب القارئ الجديد عامل تحويل أكبر بحوالي ثلاث مرات من العامل المطلوب للوحدة المجددة. وبينما لم يكن السبب الدقيق لهذا الاختلاف واضحاً على الفور، لاحظ الباحثون أن الآلة المجددة ظلت مستقرة على مدى خمس سنوات ونصف، مما يثبت موثوقيتها. ثم اختبر الفريق دفعة كبيرة من البطاقات الجديدة، بواقع مائة بطاقة لكل آلة، لمعرفة عدد البطاقات الصالحة للاستخدام الميداني. ووجدوا أن حوالي سبعين بالمائة من البطاقات الخاصة بالآلة الجديدة، وخمساً وستين بالمائة للآلة المجددة، تقع ضمن نطاق الحساسية المقبول. وقد تم تمييز هذه البطاقات بعوامل التصحيح الفريدة الخاصة بها وتجهيزها ليتم صرفها للعمال.

كما سلطت الدراسة الضوء على أهمية استبدال المعدات القديمة. فقد تم رفض عدد من البطاقات لأن حساسيتها انحرفت كثيراً عن المعيار الطبيعي. ولاحظ الباحثون أن هذه البطاقات المرفوضة كانت قيد الاستخدام لأكثر من عشر سنوات. ومع مرور الوقت، يبدو أن دورات التسخين والتبريد المتكررة، جنباً إلى جنب مع سنوات من التعرض للإشعاع، تؤدي إلى تدهور قدرة المادة على الاستجابة بدقة. ومن خلال تحديد وإزالة هذه البطاقات المستهلكة، يضمن المختبر استخدام أكثر المستشعرات موثوقية فقط لمراقبة سلامة العمال المهنيين. إن المعايرة الناجحة لكلا القارئين واختيار البطاقات عالية الجودة يعني أن معهد الحماية من الإشعاع يمكنه الاستمرار في تقديم خدمات مراقبة دقيقة وموثوقة، مما يحافظ على سلامة الأشخاص الذين يعملون مع الإشعاع وإبقائهم على دراية تامة.