Calcolo delle barriere nella radioprotezione

Nella progettazione dei locali che devono ospitare sorgenti di radiazioni ionizzanti è indispensabile il calcolo delle barriere che fungono da protezione ai lavoratori ed alla popolazione. Ai fini del calcolo si può utilizzare la procedura proposta dall'NCRP 49. Questa procedura suddivide le barriere in due categorie, le barriere primarie, atte a schermare dal fascio diretto delle radiazioni ionizzanti, e le barriere secondarie, che servono da schermo alla radiazione del fascio primario scatterata dal bersaglio e dalla radiazione dall'apparato sorgente delle radiazioni ionizzanti.

Per quanto riguarda la radiazione primaria viene definito un coefficiente adimensionale di trasmissione

$f_{u}={\frac {K_{a}\cdot d^{2}}{K_{a_{n}}WUT}}$

dove

K_a è il limite del kerma in aria settimanale che si vuole ottenere al di là della barriera

K_an è l'intensità di kerma in aria per mA della macchina radiogena misurato ad un metro dalla macchina stessa

d è la distanza tra la sorgente di radiazioni ed il bersaglio

W è il carico di lavoro della macchina, espresso in (mA · minuti)/settimana

U è il fattore d'uso della barriera

T è il fattore i utilizzo della barriera

Nella pratica si preferisce usare un fattore di trasmissione, indicato con B, che è definito come:

$B=f_{u}\cdot K_{a_{n}}.$

e viene misurato in

$\left[\mathrm {\frac {Gy\cdot m^{2}}{mA\cdot min}} \right]\,.$

Nell'NCRP 49 e 76 e nell'ICRP 33 ed 82a si trovano i grafici, per diversi materiali, dei valori di B in funzione delle energia per diversi spessori ed i grafici di B in funzione degli spessori per diverse energia. Con la formula f_u è possibile calcolare B. Conoscendo l'energia del fascio incidente e conoscendo B si può quindi risalire agli spesso ri di filtrazione attraverso i grafici che si trovano in letteratura.