Sistema automático de abertura de fonte radioativa em laboratório de ensino

Abstract

O desenvolvimento do experimento Espalhamento Compton, estudado no curso de graduação de Física Médica da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), acontece no Laboratório de Ensino em Física Médica pertencente ao Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW/UNICAMP). O experimento é composto por uma fonte radioativa fixa de 137Cs, com atividade atual de 610,5 MBq e um detector de cintilação translacionando sobre o centro do sistema, cuja função é detectar o espectro dos fótons espalhados por um objeto qualquer (alvo). A fonte 137Cs permanece guardada em uma blindagem de chumbo, que possui uma janela colimadora da radiação gama emitida com energia 0,662 MeV. Esta fonte é exposta apenas quando uma barreira de atenuação que protege a janela de colimação é aberta. O processo de abertura e fechamento da barreira de atenuação, quando feito manualmente, expõe os usuários do laboratório à radiação ionizante. Levando-se em conta os efeitos estocásticos nocivos da radiação ionizante, o objetivo deste projeto foi desenvolver um sistema automático de exposição da fonte radioativa, a fim de reduzir a dose aos usuários do Experimento Compton. O sistema desenvolvido é microcontrolado e desenvolve rotinas de operação padrão, respondendo a situações de emergência. Além disso, uma trava eletromagnética permite o rápido fechamento da barreira por ação da gravidade, no caso de interrupção do circuito de corrente elétrica. Além de reduzir a dose total aos usuários do laboratório, o sistema desenvolvido adiciona maior segurança na rotina, já que limita o acesso à fonte radioativa e evita exposições acidentais.