1_zastosowanie promieniowania
advertisement
OCHRONA RADIOLOGICZNA Kilka słów wstępu Jakub Ośko OCHRONA RADIOLOGICZNA zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobieżenia takim sytuacjom - ograniczenie ich skutków do poziomu tak niskiego, jak tylko jest to rozsądnie osiągalne, przy uwzględnieniu czynników ekonomicznych, społecznych i zdrowotnych Prawo Atomowe 2 OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA zespół czynności i ograniczeń zmierzających do zminimalizowania narażenia pacjenta na promieniowanie jonizujące, które nie będzie nadmiernie utrudniało lub uniemożliwiało uzyskania pożądanych i uzasadnionych informacji diagnostycznych lub efektów leczniczych Prawo Atomowe 3 Rodzaje promieniowania PROMIENIOWANIE Niejonizujące Jonizujące Wprost Cząstki naładowane (elektrony, protony, alfa …) Pośrednio neutrony, gamma, X 4 Promieniowanie • Promieniowanie to przekazywanie energii na odległość • Promieniowanie jonizujące to przekazywanie energii za pośrednictwem cząstek lub fal elektromagnetycznych • Jonizacja – zjawisko polegające na oderwaniu elektronów od obojętnych elektrycznie atomów i utworzenie jonów 5 Promieniowanie • Promieniowanie pierwotne – promieniowanie wychodzące ze źródła i padające na dany obiekt • Promieniowanie rozproszone – promieniowanie powstające w wyniku zderzeń cząstki i zmiany jej kierunku • Promieniowanie wtórne – promieniowanie powstające w wyniku oddziaływania cząstki, np. promieniowanie hamowania 6 Promieniowanie rentgenowskie • Promieniowanie elektromagnetyczne • Powstaje w atomie poza jądrem • W wyniku hamowania elektronów 7 Promieniowanie beta • Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek elektronów lub pozytonów) • Powstaje w jądrze • w wyniku rozpadu promieniotwórczego 8 Promieniowanie alfa • Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek α) • Powstaje w jądrze • w wyniku rozpadu promieniotwórczego 9 Promieniowanie gamma • Promieniowanie elektromagnetyczne • Powstaje w jądrze • w wyniku rozpadu promieniotwórczego 10 Promieniowanie neutronowe • Powstaje w jądrze • w wyniku reakcji jądrowych 11 OCHRONA RADIOLOGICZNA Promieniowanie jonizujące naturalne i sztuczne Jakub Ośko Promieniowanie wokół nas • Promieniowanie jonizujące jest naturalnym czynnikiem, który znajduje się w otaczającym nas środowisku. 13 Narażenie Proces, w którym organizm ludzki podlega działaniu promieniowania jonizującego. 14 Narażenie • Naturalne • Naturalne – podwyższone na skutek działalności człowieka • Źródła sztuczne (w tym zastosowania medyczne) • Zawodowe • Medyczne • Awaryjne 15 Narażenie naturalne 16 Naturalne źródła promieniowania Promieniowanie kosmiczne i jego produkty (tryt i 14C) radon 40K Mleko 80 Bq/l Woda mineralna 6 Bq/l 8000 Bq 40K 40K 235U, 238U, 232Th 17 Wielkość narażenia na świecie ■ promieniowanie kosmiczne ■ promieniowanie gamma w pomieszczeniach ■ promieniowanie gamma „na powietrzu” ■ radon 18 Wielkość narażenia na świecie Najwyższe dawki: • Ramsar, Iran – 260 mSv/rok • Guarapari, Brazylia 175 mSv/rok • Kerala, Indie – 35 mSv/rok • Niektóre rejony Brazylii – 30 mSv/rok 19 Guarapari Ramsar Włochy Wielka Brytania USA Szwecja Szwajcaria Portugalia Polska Norwegia Niemcy Luksemburg Japonia Irlandia Holandia Hiszpania Grecja Francja Finlandia Dania Belgia Austria Australia Roczna dawka efektywna [mSv] Wielkość narażenia na świecie 300 250 200 150 100 50 0 20 Australia Austria Belgia Dania Finlandia Francja Grecja Hiszpania Holandia Irlandia Japonia Luksemburg Niemcy Norwegia Polska Portugalia Szwajcaria Szwecja USA Wielka Brytania Włochy Ramsar Guarapari Roczna dawka efektywna [mSv] Wielkość narażenia na świecie 1000 100 10 1 21 Narażenie naturalne podwyższone na skutek działalności człowieka • Praca w warunkach „nienaturalnych” – głęboko pod ziemią – wysoko nad ziemią 22 Narażenie na źródła sztuczne • radionuklidy w żywności i środowisku pochodzące z wybuchów jądrowych i awarii radiacyjnych, • wyroby powszechnego użytku emitujące promieniowanie lub zawierające substancje promieniotwórcze, • działalność zawodowa 23 Źródła i wielkość narażenia w Polsce Źródło: Raport Roczny Działalność Prezesa Państwowej Agencji Atomistyki oraz ocena stanu bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej w Polsce w 2013 roku 24 Narażenie medyczne w Polsce • 0,85 mSv rocznie – 0,8 mSv od badań rtg • • • • 1,2 mSv – średnio na 1 badanie rtg 0,11 mSv – klatka piersiowa 3 mSv – kręgosłup 4,3 mSv - płuca Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011 25 Narażenie na źródła sztuczne Narażenie statystycznego mieszkańca Polski • cez i stront w żywności: 0,006 mSv największy udział: artykuły mleczne, mięsne, warzywne (głównie ziemniaki) i zbożowe (najwięcej Cs i Sr jest w produktach „leśnych”) • cez i stront w środowisku: 0,002 mSv Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011 26 • Narażenie statystycznego mieszkańca Polski na naturalny potas K-40 w żywności: 0,17 mSv rocznie ok. 20-krotnie więcej od narażenia powodowanego radionuklidami sztucznymi 27 Wykorzystanie promieniowania przez człowieka 28 Trochę historii 29 8 XI 1895r. Wilhelm C. Röntgen Źródło: dr inż. G. Jezierski 30 22 XII 1895r. – ręka Berthy Röntgen Źródło: dr inż. G. Jezierski 31 24 02 1896r. - odkrycie promieniotwórczości naturalnej (Henri Becquerel) 32 21 03 1896 – pierwsza lampa RTG z regulowaną próżnią (Siemens) 33 Źródło: dr inż. G. Jezierski 34 35 Źródło: dr inż. G. Jezierski 36 37 Źródło: dr inż. G. Jezierski 38 Źródło: dr inż. G. Jezierski 39 1920 do lat 50-tych 10 000 W USA Źródło: dr inż. G. Jezierski 40 41 1925r. eliksir „Radiothor” 80 000 Bq Ra-226 i Ra-228 w 30 ml (sprzedano 500 000) Źródło: dr inż. G. Jezierski 42 1926r. Źródło: dr inż. G. Jezierski 43 Chleb radowy ok. 1920 r. Woda radowa z Joachimstal do produkcji chleba Źródło: dr inż. G. Jezierski 44 45 Źródło: dr inż. G. Jezierski 46 Źródło: dr inż. G. Jezierski 47 Źródło: dr inż. G. Jezierski 48 Źródło: dr inż. G. Jezierski 49 Źródło: dr inż. G. Jezierski 50 Clarence Dally (asystent Edisona) „pierwsza udokumentowana ofiara” – 1904 51 Źródło: dr inż. G. Jezierski Źródło: dr inż. G. Jezierski 52 Ochrona radiologiczna • 1901 William Rollins (USA) publikuje zasady ochrony zalecane do stosowania w zakładach rentgenowskich: – używanie okularów ochronnych, – stosowanie osłon na lampach rentgenowskich, – ograniczanie powierzchni napromienianej skóry pacjenta. 53 Ochrona radiologiczna • 1911 jednostka aktywności „curie” • 1914 błony radiograficzne (błony rtg.) 54 Ochrona radiologiczna • 1915 Niemieckie Stowarzyszenie Radiologów i Brytyjskie Towarzystwo Radiologiczne opracowują zalecenia dla lekarzy stosujących promieniowanie, S. Russ występuje do Brytyjskiego Towarzystwa Radiologicznego o opracowanie ustawy o ochronie radiologicznej. 55 Ochrona radiologiczna • 1921 roku Pierwsze krajowe komitety ochrony radiologicznej. Brytyjski Komitet Ochrony przed Promieniowaniem X i Radu opracowuje przepisy ochrony radiologicznej. • 1922 Amerykańskie Towarzystwo Promieniowania Rentgenowskiego opracowuje zalecenia dotyczące ochrony radiologicznej. 56 Ochrona radiologiczna • 1924 dawka tolerancyjna Mutschellera 0,25R/dzień = 2,3 mSv 57 Ochrona radiologiczna • 1925 I Międzynarodowy Kongres Radiologiczny w Londynie powołuje Komitet ds. Jednostek Pomiarowych Promieniowania X (obecnie International Commission on Radiation Units and Measurements - ICRU) 58 Ochrona radiologiczna • 1926 Licznik Geigera-Müllera 59 Ochrona radiologiczna 1928 II Kongres Radiologiczny powołuje Międzynarodowy Komitet Ochrony przed Promieniowaniem X i Radu (obecnie ICRP). 60 Ochrona radiologiczna • 1928 jednostka “rentgen” (dawka ekspozycyjna) 61 Ochrona radiologiczna • 1931 Liga Narodów powołuje Komitet do Badania Skutków Zdrowotnych ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Zalecana dawka dopuszczalna w USA: 0,5 R/tydzień mierzone w wolnym powietrzu 62 Ochrona radiologiczna • 1934 IV Międzynarodowy Kongres Radiologiczny przyjmuje zalecaną przez ICRP dawkę tolerancyjną 0,2 R/dzień mierzoną na powierzchni fantomu • 1950 r. VI Międzynarodowy Kongres Radiologiczny wprowadza termin „największa dawka dopuszczalna", 0,3 R na tydzień (mierzona na powierzchni fantomu). 63 Dzisiaj… 64 Zastosowanie - dziś PRZEMYSŁ MEDYCYNA NAUKA 65 Medycyna Obrazowanie Aparaty rentgenowskie 66 Medycyna Obrazowanie Mammografia 67 Medycyna Obrazowanie Tomografia komputerowa 68 Medycyna Obrazowanie Tomografia komputerowa 69 Medycyna Obrazowanie Tomografia komputerowa 70 Medycyna Obrazowanie Angiografia substrakcyjna 71 Medycyna Obrazowanie Fluoroskopia 72 Medycyna Obrazowanie Scyntygrafia Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – A. Czerwiński Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – B. Dziunikowski 73 Medycyna Obrazowanie SPECT 74 Medycyna Obrazowanie PET 75 Medycyna Teleterapia Technika leczenia zmian nowotworowych za pomocą wiązki promieniowania gamma lub elektronów. Jako źródeł promieniowania używa się izotopu 60Co (promieniowanie gamma) lub liniowych akceleratorów cząstek (elektrony lub promieniowanie X). 76 Medycyna Brachyterapia (Terapia aplikatorowa) technika leczenia zmian nowotworowych polegająca na napromienieniu zmiany nowotworowej poprzez umieszczenie źródła promieniowania w obrębie tej zmiany. 77 Przemysł Mierniki izotopowe Zawierają zamknięte źródło promieniowania, detektor promieniowania właściwy dla danego typu promieniowania oraz układ pomiarowy. Do określenia właściwości napromienianego materiału wykorzystuje się absorpcję lub rozproszenie promieniowania w badanym materiale. 78 Przemysł Mierniki grubości Miernik grubości oparty na zjawisku absorpcji promieniowania. P – pojemnik ze źródłem promieniowania, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, M – materiał mierzony. Miernik grubości oparty na zjawisku rozproszenia promieniowania. P – pojemnik ze źródłem promieniowania, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, M – materiał mierzony. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art 79 Przemysł Miernik gęstości Miernik gęstości. P – pojemnik ze źródłem promieniowania, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, R – rura całkowicie wypełniona materiałem mierzonym. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art 80 Przemysł Miernik poziomu Miernik poziomu. P – pojemnik ze źródłem promieniowania, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, R – zbiornik. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art 81 Przemysł Wagi izotopowe Pomiar oparty na zjawisku absorpcji promieniowania. P – pojemnik ze źródłem liniowym, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, T – taśma przenośnika, M – materiał mierzony. Pomiar oparty na zjawisku rozproszenia promieniowania. P – pojemnik ze źródłem liniowym, D – detektor promieniowania, UP – układ pomiarowy, Prz – przesłona, T – taśma przenośnika, M – materiał mierzony. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art 82 Przemysł Profilowanie odwiertów Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – Andrzej A. Czerwiński 83 Przemysł Radiografia przemysłowa Metoda badań nieniszczących. Polega na prześwietleniu materiału badanego i utrwaleniu jego obrazu. Źródła promieniowania: sztuczne izotopy gamma- promieniotwórcze, w przeszłości stosowano aparaty rentgenowskie, a obecnie coraz częściej znajdują zastosowanie akceleratory, które ze względu na możliwość generowania wyższych energii promieniowania pozwalają badać grubsze warstwy materiału. Zastosowanie: badanie spawów przy budowie rurociągów , w przemyśle stoczniowym, itp. 84 Przemysł Urządzenia radiacyjne Wykorzystanie bezpośredniego oddziaływania promieniowania na materiały poddane napromienieniu. Urządzenia radiacyjne jako źródła promieniowania wykorzystują izotopy (głównie 60Co, rzadziej 137Cs, 90Sr+90Y czy wypalone paliwo jądrowe) lub akceleratory. Wymagane moce dawek to kilkadziesiąt kGy i więcej. Tak duże dawki wymagają stosowania źródeł o bardzo dużej aktywności, np. kilkaset TBq 60Co. Urządzenia radiacyjne stanowią zwykle całe budowle. Zastosowanie: utrwalanie żywności, zapobieganie kiełkowaniu nasion i ziemniaków, niszczenie owadów zbożowych, dezynfekcja radiacyjna, radiosterylizacja w przemyśle farmaceutycznym. 85 Przemysł Urządzenia radiacyjne Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – Andrzej A. Czerwiński 86 Przemysł Metoda atomów znaczonych Przedmiot, medium lub materiał, którego przemiany lub ruch są celem badania, zostaje oznaczony przy pomocy izotopu promieniotwórczego, który w czasie badanego procesu zachowuje się w ten sam sposób jak podmiot badania. Zastosowanie: badania rzek i zbiorników wodnych, wód gruntowych i powierzchniowych, procesów metalurgicznych, zużycia narzędzi i części maszyn, szczelności rurociągów, zużycia wymurówki w wielkich piecach. Dziedziny: energetyka, hutnictwo, przemysł chemiczny, celulozowy i papierniczy, chemiczny, cementowy, elektroniczny, samochodowy, wydobywczy 87 Przemysł Urządzenia jonizacyjne Wykorzystują zdolność promieniowania do jonizacji gazów. Zastosowania: czujki dymu, eliminatory ładunków elektrostatycznych. 88 Energetyka jądrowa Źródło: Materiały szkoleniowe AREVA 89 Przemysł jądrowy Źródło: Materiały szkoleniowe EDF 90 We wszystkich tych dziedzinach konieczne jest wdrożenie i przestrzeganie zasad ochrony radiologicznej. 91 Dziękuję za uwagę 92
