Elementi di Radioprotezione
A cura di
Sandro SANDRI
Sommario
1.
COS’È UNA RADIAZIONE IONIZZANTE
2.
SORGENTI DI RADIAZIONI IONIZZANTI
3.
RADIAZIONI IONIZZANTI E INTERAZIONI
4.
CENNI DI DOSIMETRIA
5.
CONCETTI DI RADIOPROTEZIONE
6.
RADIOPROTEZIONE IN PRATICA
7.
COMPITI E RESPONSABILITA’
8.
CLASSIFICAZIONE DI LAVORATORI E AREE
9.
AUTORIZZAZIONE DELLE PRATICHE
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2
Cos’è Una Radiazione
TRASPORTO DI ENERGIA TRA
PUNTI DIVERSI DELLO SPAZIO
SENZA MOVIMENTO DI CORPI
MACROSCOPICI E SENZA
BISOGNO DI UN MEZZO DI
PROPAGAZIONE MATERIALE
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Cos’è Una Radiazione
Ionizzante
radiazione in grado di produrre ionizzazione
in una parte degli atomi e
delle molecole del mezzo attraversato.
RADIAZIONE
INCIDENTE
x
LA IONIZZAZIONE
x
L’energia trasportata
dalla radiazione si
Misura solitamente
In elettron-volt (eV)
e- 1 eV = 1.6 10-12 ergs
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4
Elementi, isotopi e simboli
Tavola periodica
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5
Elementi, isotopi e simboli
A cura di Sandro SANDRI
6
Elementi, isotopi e simboli
Numero atomico =
numero di protoni
nel nucleo
Numero di massa = Numero di neutroni + Numero atomico
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Elementi, isotopi e simboli
1
1
2
1
3
1
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Sorgenti Di Radiazione
a
b
x
g
sorgenti radioisotopiche
(naturali, artificiali,
modificate dall'uomo);
macchine radiogene
INOLTRE:
sorgenti extraterrestri
(raggi cosmici)
Tubo RX
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Tipi di radiazione
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Emissioni da radioisotopi
beta +
A
Z
X 
A
Z 1
beta -
A
Z
X 
A
Z 1
alfa
A
Z
X 
A 4
Z 2
gamma
A
Z
X  X
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X
X
X
A
Z
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Caratteristiche delle emissioni
I beta sono emessi ad energia
variabile in modo continuo
con spettri caratteristici.
L’energia di massima intensità
è solitamente 1/3 di quella più
elevata.
L’energia massima può andare
da alcuni keV ad alcuni MeV.
Le alfa ed i gamma hanno
invece energie discrete e sono
emessi ad uno o più valori di
energia ben definiti
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12
Radioattività e Decadimento
T1/2 = t Ln(2)
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13
Radioattività e sua misura
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Sorgenti radioisotopiche
• sorgente radioisotopica:
materia radioattiva della quale, ai fini della
radioprotezione, non si può trascurare l'attività, o la
concentrazione di radionuclidi o l'emissione di radiazioni
• sorgente sigillata (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):
materie radioattive solidamente incorporate in materie
solide e di fatto inattive, o sigillate in un involucro
inattivo che presenti una resistenza sufficiente per
evitare, in condizioni normali di impiego, dispersione di
materie radioattive superiore ai valori stabiliti dalle
norme di buona tecnica applicabili
• sorgente naturale di radiazioni (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):
sorgente di radiazioni ionizzanti di origine naturale, sia
terrestre che cosmica
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Macchine radiogene
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Interazione di a
Sono fermate da
un foglio di carta.
No irraggiamento
dall’esterno.
Perdono energia per
ionizzazione ed
eccitazione in modo
continuo e
Praticamente costante.
La ionizzazione ha un
aumento verso la fine
del percorso della
particella per poi
diminuire in modo
repentino
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Interazione di b
Si fermano in alcuni mm di
acqua e in pochi metri di aria
Perdono energia anche per
irraggiamento o Bremmstrhalung
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Interazione di x e g
Fotoelettrico
Compton
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Produzione
di coppie
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Produzione di neutroni
con isotopi
Fissione spontanea
Reazioni a, n; g, n
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Produzione di neutroni
negli acceleratori
In seguito a reazioni
di tipo g , n
(risonanza gigante)
D,T>a,n
In seguito a reazioni
nucleari provocate da
particelle accelerate
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Produzione di neutroni
nei reattori nucleari
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Interazioni dei neutroni
diffusione elastica (n,n);
diffusione anelastica
(n,n), (n,ng), (n,2n);
Anelastica, produzione di p
cattura radiativa (n,g);
emissione di particelle
cariche (n,p), ecc;
Elastica
fissione (n,f);
spallazione (n, sciame).
Attivazione (radioisotopi)
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La radioattività naturale
• Radiazione cosmica
– Al suolo: neutroni e componente ionizzante
• Radioisotopi cosmogenici
– Principali: 3H, 7Be, 14C, 22Na
• Radioisotopi primordiali
– Potassio 40 (40K)
– Famiglia dell’uranio (238U)
– Famiglia dell’attinio (235U)
– Famiglia del torio (232Th)
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Il Radon
,
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25
Le grandezze dosimetriche
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Le grandezze dosimetriche
• Dose assorbita
energia assorbita per unità di massa
unità di misura è il gray (Gy)
1 Gy = assorbimento di 1 J di energia radiante
per kg di materia (1J/kg)
• Dose equivalente e Dose efficace
dose assorbita nei tessuti moltiplicata per
opportuni fattori correttivi
esprimono la probabilità di effetti dannosi per
esposizioni a bassi livelli
unità di misura è il sievert (Sv).
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Le grandezze dosimetriche
Dosi assorbite
agli organi
(gray)
Fattori di peso
Della radiazione
Dose efficace
(sievert)
Dosi equivalenti
Agli organi
(sievert)
Fattori di peso
Per i tessuti
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28
Misurare le radiazioni
Tipo di radiazione
Strumenti adeguati
X, gamma e beta
Camera a ionizzazione
Contatore proporzionale
Contatore Geiger-Muller
Barriera di superficie
Camere a finestra sottile
Contatori a BF3
Contatori a He
Particelle cariche, alfa
Neutroni
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I dosimetri
Tipo di radiazione
Dosimetri passivi
X, gamma e beta
Emulsione fotografica
Termoluminescenza (TLD)
TLD ad Albedo
Tracce nucleari (CR 39)
Neutroni
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Proteggersi da una sorgente
La regola dei tre parametri
• Tempo
• Distanza
• Schermatura
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Inverso del quadrato della
distanza
0,000001 mSv/h
0,01 mSv/h
10 m
1m
D = D1/d2
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Le basi della radioprotezione
• Giustificazione
Rischio-beneficio
• Ottimizzazione
ALARA
• Limitazione del rischio individuale
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Radioprotezione in pratica
• Progettazione di impianti e attrezzature
• Organizzazione e gestione
• Informazione e formazione
• Limitazione e controllo dell’esposizione dei lavoratori
• Limitazione e controllo dei rifiuti radioattivi
• Limitazione e controllo dell’esposizione del pubblico
• Pianificazione e gestione di emergenze
• Predisposizione e gestione di strumenti
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D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:
Responsabilità
DATORE DI LAVORO
MEDICO
AUTORIZZATO
DIRIGENTI
ESPERTO
QUALIFICATO
PREPOSTI
LAVORATORI
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D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:
classificazione lavoratori
popolazione
1
Cat. B
6
Cat. A
20
Limite di dose efficace annua (mSv)
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D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:
limiti
Limiti di dose individuali
Dose (annua) efficace o
equivalente:
Lavoratori
mSv/anno
20
Popolazione
mSv/anno
1
equivalente cristallino
150
15
equivalente pelle
500
50
equivalente mani e piedi
500
50
efficace
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D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:
classificazione zone
Acceleratore
6 mSv/a < D < 20 mSv/a
Zona Controllata
Zona Sorvegliata
1 mSv/a < D < 6 mSv/a
Zona Libera
A cura di Sandro SANDRI
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Esposizione esterna ed interna
Esposizione esterna:
La sorgente è esterna al corpo.
Le radiazioni più penetranti sono le
più pericolose (X, gamma, neutroni)
Esposizione interna:
La sorgente è introdotta nel corpo.
Le radiazioni meno penetranti sono le
più pericolose (beta, alfa, ioni)
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39
Le segnalazioni
A cura di Sandro SANDRI
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D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:
autorizzazioni
Comunicazione
Preventiva
di pratiche
(art. 22)
N.O. di
Categoria B
(art. 28)
A cura di Sandro SANDRI
N.O. di
Categoria A
(art. 29)
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