IR-14. LABORATORIO DE PATRONES DOSIMÉTRICOS

Descripción general

Este laboratorio forma parte del Laboratorio de Metrología de Radiaciones Ionizantes que según el Real Decreto 533/1996, de 15 de marzo (BOE nº 77, de 29 de marzo) se define como:
•    Laboratorio depositario de los Patrones Nacionales de medida de las unidades derivadas de Actividad (de un radionucleido), Exposición (Rayos X y gamma), Kerma, Dosis absorbida y fluencia neutrónica.
•    Laboratorio Asociado al Centro Español de Metrología (CEM) en el campo de las radiaciones ionizantes (artículo 2).
•    Responsable, en nombre del Estado, de la custodia, conservación, mantenimiento y difusión de los Patrones Nacionales de dichas unidades, en coordinación con el Centro Español de Metrología (artículo 3), en virtud de la competencia conferida a este Organismo por el apartado 2 del artículo 4 de la Ley 3/1985, de 18 de marzo, de Metrología.

Consta de cuatro laboratorios:
-    IR-14B. Laboratorio de dosimetría gamma en niveles de protección radiológica
-    IR-14D. Laboratorio de dosimetría de rayos X en niveles de protección radiológica
-    IR-14E. Laboratorio de dosimetría gamma en niveles de terapia hospitalaria
-    IR-14F. Laboratorio de dosimetría beta en niveles de protección radiológica

Es el encargado de mantener la referencia nacional de Exposición (Rayos X y gamma), Kerma y Dosis absorbida, además de, establecer nuevos patrones y técnicas de medida. También realiza la diseminación de las unidades mediante: la calibración de monitores de radiación, asignación de dosis e irradiación de dosímetros.
Para ello cuentan con instalaciones específicas para la preparación y medida de fuentes de emisores gamma, rayos X y beta.

Según lo dispuesto en el Real Decreto 533/1996 (BOE nº 99, de 29 de Marzo), el Laboratorio de Metrología de Radiaciones Ionizantes (LMRI) del CIEMAT es el Laboratorio de Patrones Nacionales para Radiaciones Ionizantes de España. 

El Centro español de Metrología (CEM), junto a otros 87 Institutos de Metrología y un total de 142 Laboratorios Asociados pertenecientes a 51 Estados Miembros de la Convención del Metro, 33 Asociados a la CGPM y 3 organizaciones internacionales, es firmante del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo (MRA)  (http://www1.bipm.org/en/cipm-mra) del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM).

En este contexto y de conformidad con los requisitos del MRA, el LMRI tiene como objetivo irrenunciable su compromiso de permanente mejora de las actividades y servicios, para lo cual trabaja de conformidad con el sistema de gestión de la calidad establecido en la norma UNE-EN ISO 17025:2005 relativa a la competencia de los laboratorios de calibración y ensayo, como parte integrante de la política de la calidad del CIEMAT.

El compromiso de cumplimiento de la norma referenciada, y el desarrollo y adecuación de la misma a través del sistema de gestión de la calidad establecido en el LMRI, permite asegurar que las calibraciones, intercomparaciones y demás actividades realizadas en el laboratorio, cumplen con las normas, reglamentos y especificaciones que son aplicables a las tareas propias de los laboratorios de patrones nacionales a nivel internacional.

Se trabaja bajo un Sistema de Gestión de la Calidad ISO 17025:2017 ("Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración"), bajo supervisión de la correspondiente organización metrológica regional, en este caso EURAMET  (Asociación de los laboratorios de Patrones Nacionales de los países europeos), de la que el CIEMAT-LMRI es miembro.
(https://www.euramet.org/index.php?id=members&cc=es).
Un cierto número de instrumentos del laboratorio realiza la medida absoluta de la actividad con los que puede participar con en comparaciones internacionales al más alto nivel, bien organizadas por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), por organizaciones metrológicas regionales (EURAMET) o en ámbitos multinacionales. Los resultados obtenidos permiten mantener las Capacidades de Medida y Calibración (CMCs) que son reconocidas internacionalmente.  La capacidad técnica se mantiene también mediante la participación en proyectos de investigación europeos financiados por la Comisión Europea (European Metrology Research Program). Para conseguir todo ello, el área de Radionucleidos del LMRI participa en esas comparaciones internacionales clave y suplementarias, restringidas a los laboratorios de patrones nacionales y convocadas por el Comité Consultatif pour les Rayonnements Ionisants (CCRI), para respaldar sus capacidades de calibración y medida (CMC).

Técnicas acreditadas internacionalmente (BIPM) 

Este laboratorio tiene 44 Técnicas acreditadas internacionalmente (CMCs) que se pueden encontrar en enlace del BIPM, sección CMC

Además, el laboratorio somete a aprobación internacional, por el Joint Committee of the Regional Metrology Organizations and the BIPM (JCRB), sus capacidades de calibración y medida (CMC).El Sistema de Gestión de la Calidad ISO 17025:2017 del laboratorio fue implantado y aprobado en 2003 por el Comité QS-FORUM (ahora TC-Q) de la organización metrológica regional europea EUROMET (ahora EURAMET). Este Sistema de Gestión de la Calidad ISO 17025:2017 ha sido re-evaluado y vuelto a aprobar cada 5 años desde 2012 por el Comité Técnico de Calidad TC-Q de EURAMET.

Asimismo, el Sistema de Gestión de la Calidad ISO 17025:2017 del área de Radionucleidos LMRI es supervisado;
o    Anualmente por el mencionado Comité Técnico de Calidad (TC-Q) de EURAMET, según el procedimiento Quality Management System review procedure (GTCQ-PRC-001). Anualmente por la Auditoría Interna requerida por la Norma ISO 17025:2017
o    Periódicamente por el Centro Español de Metrología (CEM), según su procedimiento interno CEM-PG-01-12.
o    Revisión por pares (Peer review). Dos laboratorios nacionales de referencia europeos, auditan al LMRI en su totalidad: Sistema de Gestión de Calidad y todos los laboratorios con sus técnicas.

Procedimientos de trabajo y normas

Este laboratorio trabaja bajo las normas anteriormente explicadas.
Asímismo, este laboratorio dispone de varios procedimientos internos que se encuentran validados por publicaciones científicas que en  algunos casos se basan en normas de calidad determinadas. La mayoría de los procedimientos son primarios, es decir, no dependen de fuentes calibradas ni de calibración del detector. Igualmente dispone de procedimientos para la calibración de monitores de contaminación y preparación de muestras de referencia.
En los siguientes procedimientos del laboratorio se detalla las normas que se utilizan:
P-LMRI-C-18: Procedimiento para la asignación de dosis a dosímetros personales y ambientales usando haces de fotones de fuentes de 137Cs y 60Co 

P-LMRI-C-25: Procedimiento de calibración de conjuntos cámara-electrómetro en unidades de kerma en aire, en la energía del 137Cs y 60Co, en niveles de protección
P-LMRI-C-30: Procedimiento de calibración y verificación de los haces de referencia de radiación gamma en niveles de protección, en la instalación IR-14B
P-LMRI-C-47: Procedimiento para la determinación de la tasa de kerma en aire, de referencia, en la energía del 137Cs
P-LMRI-C-12: Procedimiento para la calibración de medidores de radiación en el laboratorio de referencia para rayos x en niveles de protección IR14D
P-LMRI-C-13: Procedimiento para la asignación de dosis a dosímetros pasivos en el laboratorio de referencia para rayos X en niveles de protección IR14D
P-LMRI-C-26: Procedimiento para la calibración de equipos de control de calidad de radiodiagnóstico en el laboratorio de referencia para Rayos-X en niveles de protección IR14D
P-LMRI-C-01: procedimiento para la calibración de conjuntos cámara-electrómetro en unidades de kerma en aire, en la energía del 60Co y en niveles de terapia
P-LMRI-C-22: Procedimiento de calibración de conjuntos cámara electrómetro en unidades de dosis absorbida en agua, en la energía del 60Co y en niveles de terapia
P-LMRI-C-36: Procedimiento para la asignación de equivalente de dosis personal a dosímetros personales en el laboratorio de referencia beta en niveles de protección
P-LMRI-C-37: Procedimiento para la calibración de monitores de radiación en el laboratorio de referencia beta

Personal IR14

Néstor Armando Cornejo Díaz, Doctor en Ciencias Físicas. Trabaja como supervisor en la instalación radiactiva de dosimetría gamma en niveles de protección ambiental y personal. Realiza: calibraciones y asignación de dosis con fuentes radiactivas de 137Cs y 60Co.

Eugenio Guantes Díez. Ingeniero Industrial. Trabaja como operador de instalación radiactiva de dosimetría gamma en niveles de protección ambiental y personal, realizando trabajo de apoyo al supervisor.

Miguel Embid Segura. Doctor en Ciencias Físicas. Trabaja como supervisor en la instalación radiactiva de rayos X en niveles de protección ambiental y personal. Realiza: calibraciones y asignación de dosis con rayos X de 10 keV a 320 keV en las calidades ISO 4037:2018, L, N, W, H y de radiodiagnóstico RQR, RQT, RQA y RQC.

Cristina García Mulas. Licenciada en Ciencias Químicas. Trabaja como supervisora en la instalación radiactiva de dosimetría gamma en niveles protección hospitalaria. Realiza: calibraciones con un irradiador de 60Co de alta actividad.

Paz Avilés Lucas. Doctora en Ciencias Físicas. Trabaja como supervisora en la instalación radiactiva de dosimetría gamma en niveles protección hospitalaria. Realiza: calibraciones con un irradiador de 60Co de alta actividad.

M. Carmen Fernández Martínez. Formación Profesional de Técnico de Laboratorio. Trabaja como operadora de instalación radiactiva de dosimetría gamma en niveles protección hospitalaria realizando trabajo de apoyo a las supervisoras.

Milagros Pozuelo Cuervo. Licenciada en Ciencias Químicas. Trabaja como supervisora en la instalación radiactiva de dosimetría beta en niveles de protección ambiental y personal. Realiza: calibraciones y asignación de dosis con fuentes radiactivas de 90Sr/90Y, 145Pm y 85Kr.

Laboratorio de referencia para la radiación gamma en niveles de protección radiológica

Descripción general
El Laboratorio de referencia para la radiación gamma, en niveles de protección, forma parte del laboratorio de Metrología de Radiaciones Ionizantes del CIEMAT, siendo el depositario de los Patrones Nacionales para la radiación gamma.  Tiene las siguientes funciones esenciales:
•    La calibración de los equipos de vigilancia radiológica de áreas y puestos de trabajo en niveles de protección radiológica, empleando haces de radiación gamma de fuentes de 137Cs y 60Co.
•    La calibración de conjuntos cámara – electrómetro, en unidades de kerma en aire, para la energía de la radiación gamma del 137Cs y el 60Co, en niveles de protección radiológica.
•    La asignación de valores de equivalente de dosis ambiental a dosímetros ambientales empleando haces de fotones de 137Cs y el 60Co.
•    La asignación de valores de equivalente de dosis personal a dosímetros personales empleando haces de fotones de 137Cs y el 60Co.

Equipamiento

Para el cumplimiento de sus funciones, el laboratorio cuenta con un recinto blindado de irradiación que aloja dos irradiadores alineados con una bancada de calibración, una sala de control adyacente a dicho recinto blindado para el manejo seguro de dichos irradiadores y un conjunto de equipos de medición adecuados para mantener la trazabilidad metrológica requerida. Uno de los dos irradiadores contiene una fuente de 137Cs de 100 TBq de actividad nominal, con fecha de referencia 28-10-1983, y dispone de un colimador fijo de ángulo nominal de 7º de apertura. El segundo contiene dos fuentes de 137Cs de 1,5 TBq y 15 GBq, y dos fuentes de 60Co de 0,74 TBq y 6,5 GBq de actividad nominal. Este irradiador dispone de un colimador fijo de ángulo nominal de 13 º y de otro adicional móvil que permite delimitar el campo en un ángulo nominal de 7 º. Un sistema de posicionamiento alinea cada fuente con el eje del colimador. Ambos irradiadores están dotados de obturadores de accionamiento neumático cuyo tiempo de apertura puede ser establecido manualmente o durante un tiempo prefijado en un selector digital.
Se dispone de una bancada de posicionado de diez metros de longitud, construida de material ligero, sobre la que se desplaza un carro gobernado por control remoto para la colocación de los equipos a calibrar, o dosímetros a irradiar.


Diseminación de unidades 
Los niveles de tasa de kerma en aire que pueden obtenerse están entre las fracciones de µGy/h a las unidades de Gy/h. De esta forma es posible abarcar todos los rangos de medida de los equipos destinados a la vigilancia radiológica de zonas y puestos de trabajo, incluyendo los destinados a las emergencias radiológicas.


Trazabilidad del Laboratorio
Los haces son calibrados en la magnitud kerma en aire, con trazabilidad propia al Sistema Internacional de Unidades, a partir de cámaras de ionización de paredes de grafito, con las que se calibran los patrones secundarios constituidos por las cámaras de ionización PTW 32003 (00134), PTW 32002 (00345) y PTW 32005 (00047), que se utilizan conjuntamente con los electrómetros PTW UNIDOS (20641) e IBA DOSE 1 (13097). El reconocimiento de las Capacidades de Calibración y Medida del laboratorio nacional se realiza en el marco del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del Comité Internacional de Pesas y Medidas.
 

Laboratorio de referencia para rayos X en niveles de protección.

Descripción
El Laboratorio de referencia para rayos X en niveles de protección es el depositario de los Patrones Nacionales para rayos X. En el laboratorio se establecen las catorce calidades de espectro estrecho, las siete de espectro ancho y las 11 de baja tasa de kerma en aire que figuran en la norma ISO 4037:2018, así como las calidades de radioterapia de energías medias y las RQR de radiodiagnóstico.

Equipamiento

Para el establecimiento de las calidades ISO, que abarcan energías medias entre 15 y 300 keV, se  dispone de un sistema generador de rayos X de la marca YXLON Y.TU/320-D03 bipolar, de doble foco, con tensión de funcionamiento entre 10 y 320 kV a una potencia máxima de 4,2 kW. Cada unidad dispone de un sistema de portafiltros los que se sitúan los filtros de Al, Cu, Sn y Pb, previstos por la norma  ISO 4037-1:2018 para obtener los haces de referencia correspondientes a las calidades de espectro estrecho, de espectro ancho y espectro de baja tasa de kerma en aire así como calidades de radioterapia de energías medias y las calidades RQR de radiodiagnóstico.


Trazabilidad del Laboratorio

El laboratorio de rayos X en niveles de protección dispone de dos patrones secundarios para la magnitud de kerma en aire, constituídos por  cámaras NE 2575 nº 506 y 557 que se utilizan conjuntamente con el electrómetro PTW UNIDOS T10002. Estos patrones secundarios son trazables al patrón primario del Physikalish-Technische Bundesanstalt (PTB). Los haces correspondientes a las calidades de rayos X han sido caracterizados en términos de kerma en aire mediante estas cámaras.
En la actualidad el Laboratorio está desarrollando dos cámaras de ionización que se pretende que constituyan el patrón primario nacional de kerma en aire para las energías de rayos X desde 10 kV hasta 300 kV.


Diseminación de unidades 

Se lleva a cabo la diseminación de unidades a través de la calibración de monitores en niveles de protección, la calibración de instrumentos de referencia en esos mismos niveles y la asignación de dosis bien conocidas a dosímetros personales y ambientales.

Laboratorio de referencia para la radiación gamma en niveles de terapia hospitalaria

Descripción

Se trata de un laboratorio asociado al Centro Español de Metrología (CEM) y depositario de los patrones nacionales de kerma en aire y dosis absorbida en agua según el Real Decreto 533/1996 (BOE nº 77). En este contexto, el laboratorio de referencia gamma en niveles de terapia perteneciente al Laboratorio de Metrología de Radiaciones Ionizantes (LMRI) del CIEMAT, actúa como laboratorio nacional estableciendo y manteniendo los patrones nacionales constituidos por dos cámaras de ionización cilíndricas (NE 2571 e IBA FC65-G) de paredes de grafito y electrodo central de aluminio.

Las actividades que lleva a cabo el Laboratorio de Referencia Gamma en Niveles de Terapia son:
•    Custodia y mantenimiento de los patrones nacionales incluyendo la caracterización del haz de 60Co y la determinación de los factores de corrección necesarios para la medida de las magnitudes a determinar.
•    Desarrollo de instrumentación y equipamiento para la mejora de la operación en la instalación.
•    Calibración de los conjuntos de referencia cámara-electrómetro de los centros hospitalarios españoles en las magnitudes de kerma en aire y dosis absorbida en agua con una incertidumbre de 0,8% y 0,9% (k=2) respectivamente.
•    Participación en comparaciones internacionales como miembro del Consultative Committee for Ionizing Radiation, CCRI(I).
•    Formación en metrología de radiaciones ionizantes en niveles de terapia.
•    Mantenimiento del sistema de gestión de la calidad según ISO: 17025:2005 y requerimientos del Centro Español de Metrología
•    Participación en proyectos de EURAMET.

Equipamiento

Para el establecimiento del kerma en aire y la dosis absorbida en agua con los patrones nacionales el laboratorio de referencia gamma en niveles de terapia dispone de un irradiador Terabalt T100 y una fuente de 60Co de actividad igual a 20 TBq. Además, posee una bancada con control remoto para el posicionado de precisión de los detectores de ionización.

Posee 2 patrones nacionales constituidos por dos cámaras de ionización cilíndricas (NE 2571 e IBA FC65-G) de paredes de grafito y electrodo central de aluminio.


Trazabilidad del Laboratorio

Los patrones nacionales del laboratorio de referencia gamma en niveles de terapia constituidos por dos cámaras de ionización cilíndricas secundarias, trazadas a la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) situada en Paris, Francia.


Diseminación de unidades 

La diseminación de unidades se realiza a través de las campañas de calibración de los patrones de referencia de los centros hospitalarios españoles con servicio de radioterapia.
 

Laboratorio de referencia para la radiación beta en niveles de protección

Descripción
El Laboratorio de referencia Beta en niveles de protección es el depositario de los patrones nacionales para radiación Beta. El laboratorio de referencia Beta forma parte del laboratorio de metrología de radiaciones ionizantes (LMRI) del CIEMAT. El LMRI es un laboratorio asociado al Centro español de Metrología  (CEM) y el responsable de establecer, mantener y diseminar las unidades en el campo de las radiaciones ionizantes.

Equipamiento

En el laboratorio se dispone de las tres fuentes de la serie 1 de acuerdo con la norma ISO 6980-1:2023, diseñadas para asignar una tasa de dosis uniforme en un área amplia a una distancia específica. Estas fuentes son de 90Sr, 85Kr y 147Pm. Las fuentes se utilizan con filtros aplanadores, que tienen una composición y dimensiones específicas para cada una de las fuentes.


Trazabilidad del Laboratorio

Los tres conjuntos fuente-filtro de que dispone el laboratorio, y que son el patrón nacional de radiación Beta, son trazables al patrón primario del Physikalish-TechnischeBundesanstalt (PTB) y están calibrados en términos de tasa de dosis absorbida en tejido a 0,07 mm de profundidad.


Diseminación de unidades


Para llevar a cabo las tareas de diseminación de unidades, el laboratorio de referencia Beta puede realizar calibraciones de equipos, tales como monitores de radiación, y asignación de dosis bien conocidas a dosímetros personales y ambientales.