CON-VIVERE CON LE RADIAZIONI
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioattività naturale
ado
Radon
Rischi da radiazioni
Paolo Montagna
Ricercatore in Fisica Nucleare
Università di Pavia
Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica
INFN Sezione di Pavia
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
Raccomandazioni ICRP e limiti di dose
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
Per la parte di radioprotezione
grazie al prof.
prof Piero Calvini
Università di Genova
http://www.ge.infn.it/~calvini/
Particelle o radiazioni?
parliamo la stessa lingua…
Nel linguaggio comune,
comune si chiamano
I t
Interaz.
coulombiana
l bi
sii o no
RADIAZIONI
particelle cariche e neutre
particelle con massa e senza massa
En.cinetica o elettromagn.
massa
m
m
0
0
carica
e
0
e
0
tipo
Protone,
Elettrone
Neutrone
nessuna
Fotone
velocità
l ità
v (<c)
( )
v (<c)
( )
c
c
energia
Cinetica
E = ½
½mv2
Cinetica
E = ½
½mv2
Elettromagn
E = hν
Elettromagn
E = hν
(luce, raggi X …)
Avvertenza: in Fisica Nucleare l’energia si misura sempre in elettronVolt:
1 eV è l’energia acquisita da un elettrone quando viene accelerato
tra due punti tra cui c’è una differenza di potenziale di 1 V. Cioè (da L=qV):
1 eV = (1.6·10-19 C) · (1 V) = 1.6·10-19 J
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17 febbraio 2011
pag.2
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
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Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.3
Le radiazioni nella materia
Ogni radiazione, interagendo con la materia,
cede energia alla struttura atomica/molecolare
del materiale attraversato.
Se ll’energia
energia ceduta è sufficiente
(radiazioni ionizzanti: E ≥ 100 eV),
si verificano nel materiale effetti distruttivi
(frammentazioni rotture di legami,
(frammentazioni,
legami ionizzazione,...).
ionizzazione )
Radiazioni ionizzanti:
- elettromagnetiche (m=0, E=hν) Æ raggi X e γ
- corpuscolari (m>0, E= ½ mv2)
Æ particelle α, β±, p,n,...
L’assorbimento delle radiazioni nella materia è un processo
molto vario e complesso. I parametri importanti sono:
tipo e energia della
d ll radiazione
d
incidente,
d
natura del
d l materiale.
l
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pag.4
Emissione e assorbimento di radiazioni
Le radiazioni emesse da una
sorgente radioattiva vengono
irraggiate nello spazio in tutte
le direzioni.
Una loro frazione, dipendente
dall’angolo solido e dalla
distanza (I∝Ω/r2), colpisce il
gg
esposto
p
cedendogli
g
soggetto
energia.
I danni che esso ne riceve
di
dipendono
d
d ll’
dall’energia,
i dal
d l tipo
ti
di radiazione, dagli organi che
ne vengono colpiti.
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pag.5
Emissione di radiazioni:
attività radioattiva
Attività radioattiva = n. decadimenti/s
(Æ “velocità” di decadimento)
U ità di misura
Unità
i
SI
SI:
becquerel Æ 1 Bq = 1/s
dimensionalmente
uguale all’hertz
1 Bq = 1 decadimento al secondo Æ unità troppo piccola
Unità pratica:
curie: attività di 1g di radio
(d
(decadimento
di
t α:
1 Ci = 3.7
•
234 Ra
84R
Æ
230 Rn,
82R
τ=1620
1620 anni)
i)
1010 Bq
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pag.6
Radiazioni, materiali e spessori
Range R (∝E) =
distanza media
Radiazioni
R
di i i α,β,γ
β
... e nell corpo umano
in diversi materiali... percorsa nella materia (impiego terapeutico)
γ da
d 60Co
C γ da
d elettroni
l tt i protoni
t i
E=1.3 MeV E=25 MeV E=200 MeV
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cm
0
0
10
10
20
cm
20
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pag.7
Schermi protettivi
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pag.8
…per non perderci…
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Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
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Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
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Radioprotezione
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pag.9
Esposizione alle radiazioni
I raggi X e
γ nella materia provocano
ionizzazione
ionizzazione,
cioè creano coppie di ioni +/-
Esposizione
(dose irraggiata) =
misura della ionizzazione
prodotta da una radiazione in un materiale
Materiale di riferimento
riferimento: aria (1 cm3, 0oC, 1 atm)
Unità di misura:
SI: C/kg
pratico: Röntgen Æ 0.33•109 C in 1 cm3 di aria a 0oC, 1 atm
1 R = 2.58•10-4 C/kg
g
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pag.10
Dose assorbita
Dose = energia
g assorbita per
p unità di massa
m = massa del
materiale assorbitore,
non della radiazione!
D = ΔE/Δm
Unità di misura:
SI Æ Gray = J/kg
pratico Æ rad = 100 erg/g
p
g g
1 Gy = 100 rad
Problema: la stessa dose
d
dovuta
t a radiazioni
di i i di
diverse
e/o assorbita da materiali diversi
produce effetti/danni diversi!
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pag.11
Dose equivalente
Per uniformità si definisce una radiazione standard: raggi X a 200 keV
Efficacia Biologica Relativa:
RBE = D(X 200 keV)/DR
= rapporto tra le dosi della radiazione standard e della radiazione R
che producono lo stesso effetto nel materiale di riferimento.
1 Sv = 100 rem
Unità di misura:
SI Æ Sievert = RBE• Gray
pratico Æ rem = RBE•rad
BE
d
Al posto della RBE si usa il
fattore di qualità QF
che tiene conto degli effetti
globali
l b li di iionizzazione
i
i
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Radiazione
QF
fotoni, elettroni
protoni
neutroni (varie energie)
particelle alfa, nuclei pesanti
es.
1
5
5 20
5-20
20
1 Gy (α) = 20 Sv
1 Gy (X 200 keV) = 1 Sv
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pag.12
Dose efficace
Ulteriore problema: la stessa dose equivalente assorbita
in organi o tessuti diversi produce effetti/danni diversi!
Dose efficace = dose
equivalente
l
“
“pesata”
”
a seconda del diverso impatto
sugli organi:
Deff = w•Deq = w•QF•D
Unità di misura:
ancora sievert e rem
A ogni organo/tessuto
si assegna un
fattore di peso w.
w
La somma dei fattori di peso di
tutti gli organi è 1 (se total body:
dose efficace = dose equivalente)
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Organi
g
w
Gonadi
Midollo osseo
Colon
Polmone
Stomaco
Vescica
Mammella
F
Fegato
t
Esofago
Tiroide
Cute
superfici
fi i ossee
altri tessuti (tot.)
0.20
0.12
0.12
0 12
0.12
0.12
0.05
0.05
0 05
0.05
0.05
0.05
0.01
0 01
0.01
0.05
totale
Gray e
sievert
1.00
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pag.13
Dall’irraggiatore all’irraggiato: sintesi
Dall’emissione...
Sorgente radioattiva
Attività Æ becquerel, curie
Materiale irraggiato
Esposizione Æ C/kg, röntgen
Assorbimento
Dose assorbita Æ gray, rad
Danno biologico
Dose equivalente
/efficace Æ sievert, rem
...all
all’assorbimento
assorbimento
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pag.14
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
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Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
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Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
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Radioprotezione
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pag.15
Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti
ATOMI
eccitazione
ionizzazione
MOLECOLE
eccitazione
i i
ionizzazione
i
dissociazione
STRUTTURE
SUB-CELLULARI
blocco biosintesi
effetti genet
effett
genetici
c
effetti funzioni nucleo
CELLULE
blocco della divisione
effetti sul metabolismo
ORGANI
effetti sulla crescita
effetti su funzioni nervose
effetti su risposta umorale
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pag.16
Gli effetti biologici dipendono da...
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pag.17
…per non perderci…
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Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat rale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
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Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
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Radioprotezione
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pag.18
Radiazioni e vita
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pag.19
Radiazioni naturali e artificiali
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pag.20
Radioattività naturale
Elementi radioattivi naturalmente presenti
Sorgenti extraterrestri
Æ Raggi cosmici
Sorgenti terrestri
Æ Radionuclidi naturali
nell atmosfera
nell’atmosfera
nel sottosuolo
nelle acque
n i vegetali
nei
t li e n
negli
li animali
nim li
nel corpo umano
circa 1000
75
5 nuclidi
radionuclidi
l dd
ld
Radionuclidi naturali p
primordiali
Æ famiglie
g
radioattive naturali
Nucleosintesi delle stelle
(23892U, 23592U, 23290Th)
40 K,87 Rb
(nascita Sistema Solare, 4·109 anni fa)
19
37
R di
Radionuclidi
lidi naturali
li cosmogenici
i i
Reazioni nucleari tra radiazione cosmica
e atmosfera o terra
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Æ
1H,
3
14
6C
es. n +
n +
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3
1H Æ 1H
14 N Æ 14 C
7
6
2
+ p
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pag.21
Radiazione cosmica
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pag.22
Radioattività nel corpo umano
Elemento
Contenuto in peso
in un corpo di 70 Kg
Radioisotopo
Abbondanza
isotopica
Carbonio
16 Kg (23%)
14
Potassio
0.140 Kg (0.02%)
40
Torio
0.1 mg (1.4 10-7%)
232
90Th
100 %
Uranio
0.1 mg (1.4 10-7%)
238
92U
99.3 %
6C
1.5•10-10 %
19K
1.17 %
Il corpo umano è una “sorgente radioattiva”
di attività pari a circa 8000 Bq
così suddivisi:
4000 Bq (14C) + 4000 Bq (40K)
+ 238U e 232Th (trascurabili)
pag.23
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
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d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
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Rifiuti radioattivi
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pag.24
La questione del radon
C’è una radioattività naturale che sale dal terreno
… inodore,
inodore incolore
incolore, insapore…
insapore così impalpabile che
non ne parla nessuno!
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pag.25
Il radon: caratteristiche chimiche
Per il contributo sul radon
grazie a Alberto Panzarasa
9
E’ il gas nobile
più
iù pesante
t
(Z = 86,
A = 219-222)
9
9
P.Montagna
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E’ 8 volte
lt più
iù
denso dell’aria
E’ un gas
incolore,
inodore e
insapore
p
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pag.26
Il radon: caratteristiche fisiche
Si trova un po’ ovunque
nell sottosuolo,
tt
l
in particolare in alcune rocce:
tufi, granito, porfido e fillade
Tsolid = -71
71 oC
A temperatura
mp
ambiente
m
si presenta come un gas incolore
Unico gas radioattivo
a temperatura ambiente
Teboll = -61
61 oC
gas
Concentrazione:
all’ aria aperta in media 5
all
5-10
10 Bq/m3
in ambienti chiusi in media 50 Bq/m3
nel sottosuolo fino a 10000 Bq/m3
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pag.27
Isotopi del radon
222Rn
220Rn
219Rn
Generati dalle 3 famiglie radioattive:
• 238U Æ … Æ
• 232Th Æ … Æ
• 235U Æ … Æ
226Ra
Æ 222Rn (T1/2= 3.82
3 82 g)
224Ra Æ 220Rn (T
1/2= 54.5 sec)
223Ra Æ 219Rn (
(T1/2= 3.92 sec))
Il radon è pericoloso perché:
•è un g
gas nobile Æ diffonde facilmente senza interagire
g
con altre sostanze
•viene respirato e decade α Æ può provocare il cancro ai polmoni
Il 220Rn e 219Rn hanno tempo di dimezzamento troppo breve
e decadono prima di poter essere inspirati
L’isotopo
L
isotopo veramente pericoloso è il
P.Montagna
222Rn
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17 febbraio 2011
pag.28
I discendenti del radon
α 218
α 214
βγ 214
βγ 214
α 210
Rn⎯
⎯
→ Po⎯
⎯
→ Pb⎯⎯
→ Bi⎯⎯
→ Po⎯
⎯
→ Pb
222
T1/2=3.82 g
238U
T1/2=3.05 min T1/2=26.8 min T1/2=17.9 min
Nella famiglia radioattiva del
Æ… Æ
226Ra
Æ 222Rn Æ
218Po
238U
Æ … Æ
T1/2=0.1 msec
206Pb
i prodotti di decadimento del radon hanno tutti
vita media breve fino al 210Pb
T1/2 (Po,Pb,Bi) << T1/2 (Rn)
T1/2 (210Pb) = 22 anni
I “figli” del Rn sono in equilibrio secolare
con il R
Rn fino
fi all 210Pb
P.Montagna
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pag.29
Storia del radon
Indizi:
•
Una sconosciuta malattia polmonare nei minatori europei del 1400
•
Identificata nel 1879 in autopsie di minatori europei come
cancro dei polmoni (lymphosarcoma)
•
Osservazione di morti eccessive p
per cancro ai polmoni
p
tra i minatori di moltissime nazioni
tra i minatori di miniere di uranio
(USA, Cecoslovacchia, Francia, Canada…)
Oggi
gg
il radon è di gran lunga
la maggior causa di esposizione
alle radiazioni
z n ionizzanti.
n zz n .
Negli USA è la seconda causa di morte
per tumore al polmone dopo il fumo.
P.Montagna
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pag.30
Il radon negli edifici
Il radon entra in casa attraverso
fessure,, intercapedini,
p
, acqua,…
q ,
e viene “aspirato”
per gli scambi d’aria interno-esterno,
regolati dai venti e dai moti convettivi
dovuti a differenze di temperatura.
Δp=10-4 atm consente
un
n ricambio
i mbi ttotale
t l di aria
i in 1 ora in una
n casa media!
m di !
P.Montagna
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17 febbraio 2011
pag.31
Proteggersi dal radon
L’inquinamento da radon dipende da:
Produzione di radon nel terreno circostante
Fl
Flusso
d gas che
di
h entra nell’edificio
ll’ d f
(dipende dalla permeabilità del suolo
e dalle fondamenta della casa)
Ventilazione della casa
C
Cosa
non fare:
f
¾ Pulire l’aria tramite filtri
(diminuisce il pulviscolo e rimangono più
nuclei
l i radioattivi
di tti i “nudi”)
“ di”)
¾ Isolare meglio la casa
(non diminuisce il flusso in ingresso
ma il flusso in uscita)
C
Cosa
f
fare:
¾ Aspirare dal suolo e disperdere
all’esterno
¾ Indurre differenza di pressione
tra suolo e casa usando aspiratori e
riducendo il flusso di radon entrante
¾ Ventilare
V ntil
s tt il pavimento
sotto
p im nt
pag.32
Misura di concentrazione del radon
Tecniche di misura “attiva”:
il campionamento del Rn è forzato
Misura quasi istantanea (minuti,
(minuti ore)
Strumenti più costosi
Tecniche di misura “passiva”:
il Rn entra nel rivelatore per diffusione
Misura più laboriosa (6 mesi, 1 anno)
Strumenti meno costosi
Monitoraggio della
concentrazione di radon
in una stanza
Forte variabilità
nello spazio e nel tempo
dipendente da svariati fattori:
•Terreno
•Clima
•Temperatura
•Pressione
•Grado di umidità e polverosità
•Variazioni giornaliere e stagionali
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pag.33
Il radon nel mondo e in Italia
Studio in Italia:
Studi
Campione di
5000 case
in 200 comuni
Misure in 1 anno,
divise in 2 semestri
MEDIA MONDIALE: 40 Bq/m3
Forte variabilità
da regione
a regione!
i
!
Nelle abitazioni italiane:
77 Bq/m3 valore medio
200 Bq/m3 il 5% delle case
400 Bq/m3 l'1% delle case
1000 Bq/m
B / 3 valori
l i massimi
i i
Casi limite in USA e UK: 10000 Bq/m3
Livello limite per radioprotezione: 500 Bq/m3
(per 2000 ore l'anno
l anno in tali condizioni la
probabilità di tumore è del 0.25 %)
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pag.34
…per non perderci…
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Radioattività
nat ale
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Radioprotezione
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pag.35
Dose da radiazioni naturali e artificiali
Fonte: SOGIN Italia 2008
Società Gestione Impianti Nucleari - Roma
Fondo ambientale: circa 3 mSv/anno
Radon
di gran lunga
l
prevalente
l t tra
t le
l radiazioni
di i i
naturali/ambientali
Attività umane: circa 1 mSv/anno
Dose media assorbita in una radiografia
Addome
Urografia endovenosa
Colonna lombare
T
Torace
Radioscopia
1 mGy
30 mGy
20 mGy
7 mGy
G
100 mGy per min.
TOTALE: circa 4 mSv/anno
Incidente di Chernobyl
(26/04/1986)
equivalente
i l t a un aumento
t del
d l fondo
f d di
radioattività naturale anche in Italia
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pag.36
Rischi da radiazioni: confronti interessanti…
Ma la radioattività quanto è pericolosa,
in confronto ad altri fattori di rischio?
Rid i
Riduzione
aspettative
tt ti
di vita
it
20 sigarette al giorno
Fattore di risc
chio
Il rischio di cancro aumenta
Sovrappeso del 15%
di un milionesimo ogni:
Al l (USA)
Alcol
Incidenti
Í 1.4 sigarette fumate
Radioattività 10 mSv/anno
(cancro ai polmoni)
Radioattività 3 mSv/anno
Í 2 giorni passati a NewYork
Pericoli naturali
(i
(inquinamento)
i
t )
Í 65 Km di guida (incidente)
0
500
1000
1500
2000
2500
Í 2500 miglia di volo (incidente)
Giorni
Í 6 minuti di canoa
Í 0.1
0 1 mSv (una
(
vita intera vicino a una
Dose effettiva Rischio cancro Sigarette Km in macchina
Esame medico
mSv
1/1000000
equivalenti
equivalenti
centrale nucleare; 6 mSv/anno)
Ad es. le radiazioni ricevute
du nt alcuni
durante
l uni esami
s mi medici:
m di i:
Per il contributo
sui rischi da radiazioni
grazie a Andrea Negri
P.Montagna
RX torace
0.03
1
9
37
TAC al cervello
0.15
6
44
166
Esami con Bario
0.54
20
148
571
Scintografia ossea
4.40
180
1300
5120
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pag.37
Danno biologico per irraggiamento acuto
In caso di dose assorbita su tutto il corpo in qualche ora:
Dose (Sv):
< 0.25
0.25 – 1
1 – 2
2 – 3
4 – 7
> 8
Effetto:
nessuno
lievi alterazioni sangue, raddoppio rischio
l
leucemia
e anomalie
l genetiche
h
notevoli alterazioni sangue, nausea,
emorragie
g intestinali, forte rischio leucemia
e anomalie genetiche
gravi emorragie, shock, stato di prostrazione
morte nel 30
30-60%
60% dei casi
morte nel 100% dei casi
160000 volte
lt la
l dose
d
li
limite
it d
deii llavoratori
t i professionalmente
f
i
l
t esposti!
ti!
P.Montagna
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17 febbraio 2011
pag.38
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.39
Irraggiamento esterno
e contaminazione interna
Irraggiamento esterno:
Sorgente
g
esterna all’organismo
g
Le radiazioni incidono sul lavoratore
Radiazione molto penetrante:
fotoni
neutroni
elettroni alta energia
g ((linac))
Contaminazione interna:
Sorgente entra nell’organismo
a seguito di
ingestione, inalazione,
l
ferite,
f
…
P.Montagna
Radiazione poco penetrante:
Particelle beta
Particelle alfa
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.40
Ambiente esterno
ingestione
inalazione
Corpo umano
esalazione
c te
cute
polmoni
linfonodi
ferita
apparato
gastro
intest.
polmoni
e
liquidi
intercell.
tiroide
..….......
ossa
fegato
reni
urine
feci
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.41
Principi base in Radioprotezione
Riduzione dei rischi da
IRRAGGIAMENTO ESTERNO
Schermatura: la dose diminuisce
drasticamente (esponenzialmente)
all’aumentare dello spessore
e della densità del materiale interposto
Tempo: la dose cresce
proporzionalmente al tempo di esposizione (D∝ t)
Distanza: la dose diminuisce
proporzionalmente al quadrato della distanza (D∝
(D 1/d2)
Riduzione dei rischi da
CO
CONTAMINAZIONE
O
INTERNA
Non esiste praticamente altra difesa
se non la PREVENZIONE
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.42
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.43
Radioprotezione: inquadramento generale
Da quando le radiazioni ionizzanti sono presenti nei reattori e negli apparati che
utilizzano l’energia nucleare, i progettisti di questi sistemi devono includere nei
relativi progetti le schermature e la protezione dalle radiazioni sia per il personale
addetto al loro funzionamento che per la popolazione nel suo insieme.
Nelle strutture sanitarie la sorveglianza e il monitoraggio continuo dei livelli di
radiazione sono compito dei fisici sanitari,
sanitari che devono garantire la sicurezza degli
operatori e del pubblico in modo che nessuno riceva una dose pericolosa o non
necessaria per esposizione alle radiazioni.
criteri
te per
pe il progetto
p ogetto de
delle
e schermature
sc e atu e e l’applicazione
app ca o e delle
de e misure
su e d
di s
sicurezza
cu e a
Ic
sono basate sulle conoscenza aggiornata dei rischi dovuti alle radiazioni ionizzanti e
degli effetti che esse provocano sull’uomo.
Nel corso degli anni, con ll’aumentare
aumentare delle conoscenze in questo campo, la percezione
della “pericolosità” delle radiazioni è andata aumentando e le norme di sicurezza
adottate su scala mondiale sono diventate sempre più restrittive.
g
di irraggiamento
gg
cronico a
Il fondo ambientale di radiazioni costituisce una sorgente
basso rateo di dose e può influire sulla risposta dei sistemi viventi all’esposizione
acuta a radiazioni ionizzanti. Gli effetti non sono conosciuti in maniera esauriente.
Sebbene sia tendenza comune l’associare alle radiazioni sempre e comunque un
danno alla salute,
salute c
c’è
è chi avanza ll’ipotesi
ipotesi che le piccole dosi di radiazioni del fondo
naturale abbiano avuto effetti benefici sugli esseri viventi e sulla loro evoluzione.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.44
Danni indotti da radiazioni: un po’ di storia
Gli effetti dannosi delle radiazioni divennero evidenti solo alla fine dell’800 quando,
in seguito alla scoperta dei raggi X (Roentgen) e della radioattività (Becquerel), furono
disponibili intense sorgenti di radiazione.
radiazione
Solo un mese dall’annuncio della scoperta dei raggi X da parte di Roentgen (1896)
un costruttore e sperimentatore di tubi sotto vuoto mostrò lesioni alla cute e alle mani
che oggi indichiamo come dermatite subacuta da raggi X. Quelle lesioni erano il
risultato di esposizioni ad alte dosi avvenute manipolando apparecchi a raggi X, prima
ancora del riconoscimento dei raggi X da parte di Roentgen.
q
mostrò eritema della cute in corrispondenza
p
della tasca del vestito
Nel 1901 Becquerel
nella quale aveva tenuto per qualche tempo una fiala di vetro contenente sali di Radio.
Poco dopo Pierre Curie si provocò intenzionalmente un eritema da radio sulla cute del
braccio ed ebbe l’idea che le radiazioni potessero avere proprietà terapeutiche.
Molti malcapitati ricevettero come ricostituente iniezioni di materiali contenenti radio e
torio e furono successivamente colpiti da tumore.
Nel 1903 fu scoperto che l’esposizione ai raggi X poteva indurre sterilità negli animali
d llaboratorio;
da
b
i pochi
hi annii d
dopo ffu annunciato
i
che
h gli
li embrioni
b i i di uova di rospo
fertilizzate con sperma irradiato con raggi X presentavano anomalie di tipo genetico.
Nel 1904 furono segnalate le prime anemie e le prime leucemie indotte da raggi X e
già nel 1902 si constatò che un carcinoma cutaneo si era sviluppato su precedente
dermatite da raggi.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.45
Danni indotti da radiazioni: un po’ di storia
Nel 1911 furono messi in evidenza 94 casi di tumori indotti da raggi X, 50 dei quali in
radiologi. Nel 1922 fu stimato che almeno 100 radiologi morirono come risultato di
cancro indotto da radiazioni.
radiazioni
Entro circa dieci anni dalla scoperta di Roentgen e Becquerel una gran parte delle
patologie da dosi elevate ed intense di esposizione a radiazioni ionizzanti era stata
riconosciuta e sommariamente descritta.
Le lesioni da ingestione di sostanze radioattive furono scoperte attorno agli anni ’20
quando si manifestarono necrosi e tumori ossei al mascellare di operaie che durante la
prima guerra mondiale erano state addette a dipingere le lancette ed il quadrante di
orologi luminescenti con vernici contenti sali di radio: esse avevano ingerito le vernici
facendo la punta ai piccoli pennelli inumidendoli con le labbra, gesto frequentemente
ripetuto durante il lavoro. (www.nytimes.com/library/national/science/100698sci-radium.html )
Inoltre si notò che i minatori che lavoravano nelle miniere di cobalto della Sassonia e
nelle miniere di pechblenda di Joachimsthal (Slovacchia), entrambe contenenti grosse
percentuali di uranio, soffrivano di cancro ai polmoni con una percentuale 30 volte più
elevata che il resto della popolazione: oggi è noto che questi lavoratori erano vittime di
esposizione interna al gas radon ed ai suoi figli, prodotti di decadimento dell’uranio: la
concentrazione di Radon emesso dalle pareti dei tunnel nell’aria respirata, soprattutto
a causa della scarsa ventilazione, è estremamente elevata in miniera. Oggi per legge è
imposta una ventilazione forzata delle miniere e turni di lavoro limitati per i minatori.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.46
Danni indotti da radiazioni: un po’ di storia
Sempre verso la fine degli anni ’20 si manifestò un altro genere di effetti: durante
i suoi studi di genetica Muller mostrò che raggi X e raggi gamma producono mutazioni
genetiche e cromosomiche nel moscerino dell
dell’aceto,
aceto, mutazioni che vengono trasmesse
ai discendenti secondo le leggi dell’ereditarietà biologica.
La radioprotezione si occupò in maniera rilevante degli effetti genetici solo dopo la
seconda g
guerra mondiale,, quando
q
questi
q
furono considerati come le più
p gravi
g
e
insidiose conseguenze dell’esposizione alle radiazioni.
In questi anni aumentano le conoscenze anche sui cosiddetti effetti tardivi (costituiti in
gran parte da tumori maligni) che compaiono in una piccola frazione delle persone di
una popolazione sottoposta a dosi anche non elevate di radiazioni.
Alla International Conference on Pacific Uses of Atomic Energy (Ginevra, 1955) Tzuzuki
riportò la notizia che tra i sopravvissuti di Hiroshima e Nagasaki erano stati osservati
circa 200 casi di leucemia,
leucemia un numero enormemente più alto di quello atteso in base
alle caratteristiche endemiche della malattia. Negli anni seguenti si osservarono tra i
sopravvissuti altre forme di tumori in misura molto superiore alle attese.
Intanto venivano resi noti i risultati di indagini epidemiologiche sull
sull’incremento
incremento di
tumori maligni tra i pazienti curati con radiazioni per forme morbose non tumorali.
Court, Brown e Dale nel 1957 dimostrarono un aumento della frequenza di leucemie
nelle cause di morte di pazienti trattati con roentgenterapia per dolori dovuti ad artrosi
vertebrale.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.47
Danni indotti da radiazioni: un po’ di storia
A cavallo del 1960, a causa delle ricadute radioattive (fallout) conseguenti alle
esplosioni nell’atmosfera di ordigni bellici nucleari di prova iniziò purtroppo anche il
fenomeno di piccole dosi annue ricevute costantemente da vastissime popolazioni di
interi continenti (prevalentemente per contaminazione interna) e si cominciò a parlare
di “dose collettiva” ricevuta da un insieme di persone esposte.
Già negli anni ’50 era stato studiato un altro campo di effetti delle radiazioni: i danni
riguardanti lo sviluppo embrionale e fetale. Furono soprattutto le ricerche sistematiche
dei coniugi Russel che mostrarono le capacità lesive delle radiazioni sulla organogenesi
che si verifica nell’embrione umano nei primi mesi dal concepimento, anche per dosi
non elevate.
elevate Nasce così una speciale forma di protezione per le donne durante la
gravidanza ed in generale per le donne in età fertile.
OGGI
l’utilizzo pacifico dell’energia nucleare
(in particolare a scopi medici)
è senza dubbio
l’attività con il maggiore e più severo controllo
sui rischi dei lavoratori e della popolazione
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.48
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.49
ICRP
Le conoscenze sui danni generati dalla
radiazione sull’uomo derivano da:
•
•
•
•
studi sui sopravvissuti di Hiroshima e Nagasaki
studi sulle popolazioni esposte ai test nucleari
conseguenze di terapie mediche
conseguenze di incidenti nucleari
(Chernobyl 1986 Æ Fukushima 2011)
• esperimenti su animali
www.icrp.org
Esiste un organismo mondiale e indipendente
International Commission on Radiological Protection
che
h sulla
ll base
b
d l scarsi dati
degli
d
sperimentali
l disponibili
d
bl
(e nell’impossibilità di averne altri se non per motivi accidentali)
si occupa di aggiornare le valutazioni che permettono di
collegare
ll
il danno
d
i d tt alla
indotto
ll dose
d
equivalente.
i l t
Le sue “raccomandazioni annuali”
ICRP Recommendations
sono recepite dalla legislazione di tutti i Paesi
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.50
Curva dose-effetto
Come fa l’IRCP
a stabilire
gli standard di
radioprotezione?
PROBLEMA:
nella zona a basse dosi
gli effetti sono
immisurabili
Dai dati sperimentali
??
dose equivalente
L’ICRP assume prudenzialmente che
una dose,
dose comunque piccola,
piccola
produca (probabilità di) danno:
non vi è soglia
g
(la curva dose-effetto passa per l’origine)
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.51
Raccomandazioni ICRP: in sintesi
nessuna attività umana che esponga a radiazioni deve essere
1 accolta, a meno che la sua introduzione produca un beneficio
netto e dimostrabile
ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta
2 tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile
in base a considerazioni sociali ed economiche principio “ALARA”: As Low As Reasonably Achievable
quiv l nt di d
dose
s aii sin
singoli
li individui n
non
nd
deve
v
3 l’l equivalente
superare i limiti raccomandati
I tre principi devono essere applicati in sequenza: si passa cioè
al secondo quando si sia verificato il primo, e al terzo quando si
sia verificato anche il secondo.
secondo
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.52
Indice di rischio globale (RIM)
Sulla base dei dati sperimentali relativi ad alte dosi equivalenti (Sv)
e assumendo una relazione lineare dose equivalente-effetto, si ricava
l’i di
l’indice
di rischio
i hi globale
l b l (RIM)
RIM = 1.65⋅10-2 eventi gravi per Sv ricevuto
distinto rispettivamente in:
1.25⋅10-2 Sv-1 per la cancerogenesi, 0.4⋅10-2 Sv-1 per gli effetti ereditari
Esempio:
p
Un tecnico radiologo che lavora in un servizio di radiologia ospedaliero assume in
media 0.2 mSv/anno: qual è la probabilità P che entro la fine del suo periodo
lavorativo egli contragga una grave malattia?
La dose equivalente totale assunta nell’intero periodo lavorativo (40 anni) varrà:
à
Deq = [0.2 mSv/anno]·[40 anni]= 8 mSv = 8·10-3 Sv.
La probabilità di ammalarsi (utilizzando il RIM specifico per la cancerogenesi) risulta:
P = Deq · RIM
canc=
8·10-3 · 1.25·10-2 = 1 · 10-4
Cioè, in media, solo un tecnico su 10000 si ammala per la dose ricevuta!
(… il rischio è pari a quello di aver fumato in tutta la vita circa 150 sigarette…)
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.53
Limiti di dose annua
L’ICRP distingue due categorie:
i lavoratori professionalmente esposti e la popolazione generica
Limite per i lavoratori professionalmente esposti: 20 mSv all’anno
Supponendo un periodo lavorativo di 50 anni (!), il lavoratore alla fine della attività
potrà al massimo aver assorbito 1 Sv. Poichè il RIM g
p
globale è 1.65⋅10-2 eventi
gravi per Sv ricevuto, questo lavoratore avrà una probabilità dello 1.65% di
contrarre una malattia grave (anche con effetti ereditari) e che dipenda dalla sua
intera attività lavorativa (50 anni). Ed è solo una probabilità, non una certezza!
Limite per la popolazione: 1 mSv all’anno
Questo valore è comparabile con la dose
imputabile alla radioattività naturale (raggi
cosmici, 222Rn, 40K, 14C, … ), stimata tra 1.3 e
2.5 mSv/anno e variabile in base a molti
fattori. La probabilità di contrarre durante
l’intera vita (es. 70 anni) una grave malattia
per esposizione naturale a dosi di 1 mSv/anno
è P = 1.25 . 10-2 . 10-3 . 70 = 8.75 . 10-4 .
In media un individuo su 1142 dovrebbe
ammalarsi per la radiazione naturale !
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.54
Limiti di dose annua
Dosi efficaci annue in mSv
Dosi efficaci annue in mSv
Raggi cosmici
Radiazi ne terrestre
Radiazione
Radionuclidi naturali nel corpo
Radon e suoi discendenti
0.39
0 46
0.46
0.23
1.3
Attività ciclo nucleare
2.9
Attività altra industria
09
0.9
Attività diagnosi/terapia medica 0.5
TOTALE rad.naturali
2.4
MEDIA in attività con radiazioni 1.1
Rad.diagnostica medica
(paesi industrializzati
0.33
1 1 )
1.1
Radiazioni
z
D
Dose
media
m
popolazione
Radiazioni
z
Dose media
D
m
lavoratori
Limiti di dose annua per radiazioni artificiali:
popolazione normale 1 mSv/anno
lavoratori esposti
50Æ20 mSv/anno
(normativa sempre più cautelativa)
P.Montagna
Fond.Trebeschi Brescia
17 febbraio 2011
pag.55
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli
ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.56
Classificazione dei lavoratori
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.57
Classificazione dei lavoratori
I lavoratori esposti sono tutti coloro che, durante l’attività lavorativa, siano
suscettibili di una esposizione alle radiazioni ionizzanti
superiore a uno qualsiasi dei limiti fissati per le persone del pubblico.
pubblico
Tutti gli altri sono ovviamente lavoratori non esposti.
I lavoratori esposti, a loro volta,
sono classificati in categoria A
se sono suscettibili di
un’esposizione superiore, in un
anno, a uno dei
d i seguenti
ti valori:
l i
. 6 mSv di dose efficace;
. i tre decimi di uno qualsiasi dei
limiti di dose equivalente:
per il cristallino (150 mSv/anno),
per pelle, mani, avambracci,
piedi e caviglie (500 mSv/anno)
I lavoratori esposti non
classificati in categoria A sono
classificati in categoria B.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.58
Classificazione degli ambienti di lavoro
La normativa prescrive al datore di lavoro
di classificare e segnalare gli ambienti in cui è presente il rischio di
esposizione alle radiazioni ionizzanti e regolamentarne l’accesso.
Zona classificata è un ambiente di lavoro sottoposto a
regolamentazione per motivi di protezione contro le
radiazioni ionizzanti. Le zone classificate possono essere
- zone controllate
ll
- zone sorvegliate
E zona controllata ogni area di lavoro in cui possono
E’
essere superati in un anno i limiti stabiliti per i lavoratori;
tali aree devono essere delimitate da opportuna
segnaletica, e l’accesso deve essere regolamentato.
E' zona sorvegliata un ambiente di lavoro in cui può
essere superato in un anno uno dei pertinenti limiti fissati
per le persone del pubblico e che non è zona controllata.
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.59
L’esperto qualificato
L’accertamento delle condizioni che portino alla classificazione dei lavoratori è di
competenza esclusiva dell’esperto qualificato; al datore di lavoro compete,
ovviamente,
i
solo
l lla d
definizione
fi i i
d
delle
ll attività
i i à che
h i lavoratori
l
id
devono svolgere.
l
L’esperto qualificato deve fornire al datore di lavoro indicazioni
affinché:
- gli ambienti di lavoro in cui sussista un rischio da radiazioni vengano
individuati delimitati,
individuati,
delimitati segnalati
segnalati, classificati in zone e ll’accesso
accesso ad essi
sia adeguatamente regolamentato;
- i lavoratori interessati siano classificati ai fini della radioprotezione;
- siano forniti ai lavoratori, ove necessario, i mezzi di sorveglianza
dosimetrica e di protezione;
- siano resi edotti i lavoratori nell’ambito di un programma di
formazione finalizzato alla radioprotezione.
p
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.60
Sorveglianza fisica e medica
Sorveglianza fisica
La legge prevede che i datori di lavoro che esercitano attività che comportano
la classificazione degli ambienti di lavoro in una o piu zone controllate o sorvegliate
oppure la classificazione degli addetti interessati come lavoratori esposti,
assicurino la sorveglianza fisica per mezzo di esperti qualificati
iscritti in elenchi nominativi presso l’Ispettorato medico centrale del lavoro.
Sorveglianza
g
medica
I datori di lavoro che esercitano attività che comportano la classificazione
degli addetti interessati come lavoratori esposti devono assicurare
la sorveglianza medica per mezzo di medici autorizzati
iscritti in elenchi nominativi presso l’Ispettorato medico centrale del lavoro
nel caso di lavoratori esposti di cat.A
e per mezzo di medici autorizzati o medici competenti
nel caso di lavoratori esposti di cat.B.
Sono prescritte visite mediche preventive (all’assunzione del lavoratore)
e visite mediche periodiche (annuali per Cat
Cat. B e semestrali per cat
cat. A)
A).
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.61
Radioprotezione annuale
Radioprotezione
p
annuale:
comunicazione
d i iindividuali
dosi
di id li
P.Montagna
Fond.Trebeschi Brescia
17 febbraio 2011
pag.62
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.63
Strumenti per il controllo dosimetrico
Obbligo di monitoraggio costante
d ll’
dell’esposizione
i i
alle
ll radiazioni
di i i
nelle zone controllate e sorvegliate
e sui lavoratori esposti
Æ Rivelatori di radiazione
Dosimetri ambientali
Dosimetri personali
Rivelatori a gas
Camera a ionizzazione
Contatore geiger
Emulsioni fotografiche
Dosimetri a termoluminescenza
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.64
Rivelatori a gas
Rivelatori a gas: principio fisico
La radiazione ionizza le molecole del gas di riempimento. Gli ioni + e gli elettroni
– sono accelerati da un campo elettrico interno al rivelatore e raccolti dalle
armature di un condensatore di capacità C. Dalla misura di d.d.p. ΔV = Q/C ai
capi del condensatore si risale alla carica Q, e quindi all’esposizione.
Contatori Geiger
Camere ad ionizzazione
Penne dosimetriche individuali
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.65
Emulsioni fotografiche
Emulsioni fotografiche: principio fisico
Una emulsione fotografica irradiata viene impressionata come nel caso della luce
visibile e “annerisce”: l’annerimento è proporzionale alla dose.
Si ottiene la misura della dose integrale durante l’intero periodo di esposizione.
Film badge: da portare sempre al seguito.
Una volta letti, costituiscono un documento
stabile ed archiviabile della dose ricevuta
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.66
Dosimetri a termoluminescenza
Dosimetri a termoluminescenza: principio fisico
Alcuni particolari materiali isolanti (CaF2, LiF, BeO, CaSO4,
Li2B4O7) se riscaldati emettono luce (termoluminescenza).
L’energia ricevuta dalla radiazione cambia lo stato di alcuni
elettroni di valenza, che rimangono intrappolati in uno stato
di
diverso
fi hé con il riscaldamento,
finché,
i
ld
t riescono
i
a rientrare
i t
nello stato normale emettendo luce. La luce emessa è
proporzionale al numero di elettroni intrappolati e quindi
alla
a
a do
dose a
assorbita.
o b a
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.67
Dispositivi di protezione
e monitoraggio
it
i iindividuali
di id li
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.68
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
P.Montagna
Radioprotezione
Febbraio 2012
pag.69
Le radiazioni nell’attività sanitaria
Senza
a entrare
a nei dettagli,
d ag , per
p i quali
qua si rimanda
a da ai
a corsi
o
specialistici di ciascun corso di laurea, si presentano ora alcuni
aspetti di base di radioprotezione che si incontrano
normalmente nei principali ambiti delle attività sanitaria
che utilizzano radiazioni ionizzanti:
- Radiografia tradizionale con raggi X
- Mammografia
- Medicina nucleare
- Radioimmunologia
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.70
Attività radiologica: fonti di rischio
Nella produzione di raggi X mediante
tubo a raggi X, il rischio di
irraggiamento esterno deriva da:
- fascio p
primario di raggi
gg X (1)
( )
- radiazione diffusa nell’ambiente (2)
- radiazione di fuga alla produzione (3)
3
2
L irradiazione dipende da:
L’irradiazione
materiale interposto
distanza
tempo di esposizione
1
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.71
Rischio da irraggiamento esterno
La definizione e la quantificazione del rischio da irradiazione esterna non
può prescindere da tre elementi fondamentali:
1. tempo (durata dell’esposizione): determina in maniera lineare, a parità di
condizioni di esposizione, l’intensità dell’esposizione e conseguentemente del
rischio
h radiologico;
d l
2. distanza: la dose di radiazioni segue la legge dell’inverso del quadrato della
distanza rispetto al punto di emissione: D1r12 = D1r12
dove D1 è l’intensità di dose alla distanza r1 dalla sorgente e D2 è l’intensità di
dose alla distanza r2 dalla sorgente (es.: passando dalla distanza di 1 m a quella
di 2 m, l’intensità di dose si riduce di un fattore 4)
3. disponibilità di schermature: la radiazione viene attenuata a seguito
dell’interazione con il materiale con cui interagisce; pertanto, la dose da
radiazione in un punto viene ridotta interponendo del materiale tra la sorgente e
il punto d’interesse. La quantità e il tipo di materiale necessario dipende dal tipo
della radiazione: ad esempio le radiazioni X sono penetranti e, nel caso di
energie elevate, richiedono spessori considerevoli di piombo (Pb)
P.Montagna
Radioprotezione
febbraio 2012
pag.72
Radiografie e TAC
Per il personale addetto alle radiografie, l’uso di un grembiule in gomma
piombifera di spessore equivalente a 0.25 mm, riduce da 10 a 20 volte
l d
la
dose assorbita
bit e conseguentemente
t
t il rischio
i hi professionale;
f
i
l l’uso
l’
di
occhiali anti-X, quando prescritto, porta a livelli trascurabili la dose
assorbita dal cristallino.
Durante l’attivita radiologica tradizionale, il personale staziona
normalmente in un box comandi schermato: un progetto ottimizzato di
una sala radiologica garantisce che la dose efficace assorbita
dall’operatore sia mediamente dell’ordine di 0.1 μSv/radiogramma.
Anche utilizzando RX portatili per esami su pazienti allettati si può
stimare un campo
p di radiazioni dovuto alla radiazione diffusa variabile
da 0.4 a 1 μSv/radiogramma a 1 m.
Anche nella TAC, che per i pazienti è fonte di alte dosi, per il personale alla
console
l di una TAC la
l tomografia
fi computerizzata
i
non rappresenta una
significativa fonte di rischio. Solo in esami particolari, in cui e’ necessario lo
stazionamento nelle vicinanze del gantry, il personale è interessato a campi
di radiazioni rilevanti (da 5 a 20 μGy/strato).
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Radioprotezione
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Mammografia e radiografia dentale
Sia nella mammografia
che nelle procedure
di radiologia dentale,
con apparecchiature dedicate
ep
procedure
ocedu e ott
ottimizzate
ate
le esposizioni lavorative
risultano di assoluta irrilevanza
radioprotezionistica.
radioprotezionistica
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Radioprotezione
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pag.74
Radioimmunologia
Occorrono particolari precauzioni nell’impiego di
sostanze radioattive in forma non sigillata a scopo terapeutico
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Radioprotezione
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pag.75
Dotazione di un laboratorio
di radioimmunologia
Ai fini della protezione dei lavoratori in esso operanti, un Laboratorio RIA (radioimmuno-assay: dosaggio
d
radioimmunologico)
d
l
) deve
d
essere dotato
d
d
di:
-un sistema di ventilazione adeguato a tipo e quantità di sostanze radioattive
utilizzate;
- una cappa
-pavimenti a sguscio e superfici lavabili per facilitare le operazioni di
decontaminazione;
-adeguata
adeguata strumentazione di monitoraggio della contaminazione superficiale
(mani e piedi)
- deposito per lo stoccaggio e il decadimento di rifiuti liquidi e solidi radioattivi
prima del loro smaltimento
Di solito il rischio di irradiazione esterna è praticamente trascurabile in tali attività a
meno che non si utilizzino beta emettitori di alta energia;
g ; ai fini della p
protezione dai
rischi di irradiazione interna è indispensabile utilizzare tutti i dispositivi di protezione
individuali disponibili e in particolare guanti monouso da utilizzare durante la
manipolazione del tracciante.
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Radioprotezione
febbraio 2012
pag.76
Medicina Nucleare
La Medicina nucleare si occupa dello studio della morfologia e della
funzionalità di alcuni organi del corpo umano, utilizzando sorgenti γ da
emittenti non sigillate (energia dei fotoni emessi: da 100 a 400 keV circa).
Nella
e a sc
scintigrafia
t g a a viene
e e so
somministrata
st ata a
al pa
paziente,
e te, p
principalmente
c pa e te pe
per via
a
endovenosa, una sostanza radioattiva legata ad un composto chimico
(tracciante) diverso a seconda dell'organo che si desidera studiare.
Alla base della formazione di una immagine
scintigrafica è la possibilita, accostando
al corpo del paziente un rivelatore di radiazioni,
di rivelare
i l
i fotoni
f t i emessii dalla
d ll sostanza
t
somministrata; i segnali prodotti dal rivelatore,
opportunamente processati da un sistema
elettronico,, forniscono a video l’immagine
g
della distribuzione del tracciante. L’insieme
costituito dal rivelatore e dal sistema
elettronico di elaborazione del segnale
viene
i
chiamato
hi
t comunemente
t gamma camera.
came a
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pag.77
Esempi di dosi in Medicina Nucleare
Un lavoratore di cat.A
cat A con esposizione CONTINUA di 40 h settimanali
riceverebbe 0.5 μSv/ora.
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Radioprotezione
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pag.78
Misure di prevenzione e protezione
in Medicina Nucleare
La protezione dei lavoratori, in un Servizio di Medicina nucleare, si fonda
in larga misura su accorgimenti progettuali.
Un Servizio di medicina nucleare deve infatti essere caratterizzato da:
sistemi di ventilazione che convoglino l’aria dalle zone fredde alle zone
calde e garantiscano adeguati ricambi di aria;
un locale apposito per la manipolazione di radionuclidi (camera calda);
pavimenti
i
ti a sguscio
i e superfici
fi i lavabili
l
bili per facilitare
f ilit
le
l operazioni
i i di
decontaminazione;
percorsi differenziati in ingresso e in uscita dal reparto e una zona di
decontaminazione;
adeguata
g
strumentazione di monitoraggio
gg della contaminazione superficiale
p
(monitor mani - piedi, monitor per contaminazioni superficiali)
un deposito
p
per
p lo stoccaggio
gg e il decadimento di rifiuti liquidi
q
e solidi
radioattivi, prima del loro smaltimento.
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Radioprotezione
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pag.79
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività sanitarie
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Febbraio 2012
pag.80
Rifiuti radioattivi
Nell’esercizio delle attività di diagnostica in vivo vengono prodotti, di norma,
solo rifiuti radioattivi in forma solida e liquida,
liquida a condizione che:
a) i vapori o gas radioattivi, peraltro prodotti normalmente in piccole
quantità vengano filtrati prima della loro immissione in ambiente da parte
quantità,
degli impianti di ventilazione e/o condizionamento di cui sono normalmente
dotate le strutture di medicina nucleare;
b) si provveda alla sostituzione programmata dei filtri assoluti e/o a carbone
attivo dei servizi di medicina nucleare al fine di mantenerne inalterata la
funzionalità e il potere filtrante.
filtrante
I rifiuti vanno controllati e conservati
in attesa del loro decadimento
Possono essere smaltiti nel rispetto delle leggi
quando la loro attività specifica
p
(Bq/kg)
(
q/ g) è scesa sotto
solo q
ai livelli previsti dalla normativa europea vigente.
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pag.81
Rifiuti radioattivi solidi
I rifiuti solidi derivanti dall’uso di sostanze radioattive a scopo diagnostico
in vivo sono principalmente costituiti da:
• siringhe, provette e contenitori vuoti di sostanze radioattive;
• materiale di medicazione;;
• biancheria contaminata;
• materiale venuto a contatto con escreti di pazienti sottoposti ad esame
scintigrafico (pannoloni, teli, cateteri, sondini, etc);
• materiale di consumo utilizzato in camera operatoria e venuto a contatto con
pazienti portatori di radioattivita sottoposti a intervento chirurgico
• materiali utilizzati per operazioni di lavaggio e decontaminazione;
• filtri degli impianti di estrazione dell’aria dei servizi di Medicina nucleare
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pag.82
Rifiuti radioattivi liquidi
I principali rifiuti liquidi derivanti dall’uso di sostanze radioattive non
sigillate a scopo diagnostico in vivo,
vivo sono costituiti da:
• residui di soluzioni somministrate, costituiti da piccoli volumi con
attivita’ inferiore,
attivita
inferiore in genere
genere, al centinaio di MBq.
MBq
• acque utilizzate per il lavaggio di vetrerie o altri oggetti contaminati,
con un volume non precisabile e attività massima dell
dell’ordine
ordine di qualche
kBq;
• acque d
di lavagg
lavaggio
od
di b
biancheria
ancher a contam
contaminata,
nata, con volume non
precisabile e attività non stimabili a priori ma comunque estremamente
contenute;
• escreti dei pazienti, di solito raccolti in sistemi di vasche.
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pag.83
…per non perderci…
Le radiazioni in natura e nella vita umana
Radiazioni e materia
Dosimetria
Effetti biologici delle radiazioni
Radioatti ità naturale
Radioattività
nat ale
Radon
Rischi da radiazioni
Primi elementi di radioprotezione
Contaminazione interna ed esterna
Dati sperimentali e cenni storici
R
Raccomandazioni
d i i ICRP e limiti
li iti di dose
d
Classificazione dei lavoratori e degli ambienti
Dosimetri
Attività sanitaria con radiazioni
Rifiuti radioattivi
Basi di radioprotezione nelle attività
sanitarie
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pag.84
Radioprotezione di base in…
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Radioprotezione
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pag.85
Radioprotezione di base in…
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Radioprotezione
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pag.86
Radioprotezione di base in…
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Radioprotezione
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pag.87
Radioprotezione di base in…
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pag.88
Radioprotezione di base in…
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pag.89