Impiego delle radiazione nelle attività Impiego delle radiazione nelle attività umaneumane

L’ impiegoL’ impiego delle radiazioni ionizzanti, e dei fenomeni fisici delle radiazioni ionizzanti, e dei fenomeni fisici ad esse connessi, nelle molteplici attività umane, inizia verso la ad esse connessi, nelle molteplici attività umane, inizia verso la fine del 1800 con la scoperta dei raggi-x ad opera di Roentgen. fine del 1800 con la scoperta dei raggi-x ad opera di Roentgen. Attualmente tale impiego si realizza : Attualmente tale impiego si realizza :

Nell’ IndustriaNell’ Industria Nella generazione di energia Nella generazione di energia Nella diagnostica e nella terapia medicaNella diagnostica e nella terapia medica Nella ricerca di base ed applicataNella ricerca di base ed applicata Nella costruzione di armamenti nucleari.Nella costruzione di armamenti nucleari.

Quale che sia il campo di impiego, Quale che sia il campo di impiego, si è subito presentata l’esigenza disi è subito presentata l’esigenza di

predisporre strumenti e norme predisporre strumenti e norme che assicurino, negli ambienti di lavoro e che assicurino, negli ambienti di lavoro e di vita un livello di rischio da radiazioni accettabile. di vita un livello di rischio da radiazioni accettabile.

Scopo del corso è illustrare il concetto di rischio radiologico Scopo del corso è illustrare il concetto di rischio radiologico nonché i metodi e nonché i metodi e

strumenti propri della Radioprotezione in relazione ai vari strumenti propri della Radioprotezione in relazione ai vari ambienti di lavoro. ambienti di lavoro.

Sostanze radioattive naturaliSostanze radioattive naturali

Principali elementi radioattivi naturali:Principali elementi radioattivi naturali: Potassio-40Potassio-40 Rubidio- 87Rubidio- 87 uranio-238 e famiglia (…Radio-226…Radon-222…uranio-238 e famiglia (…Radio-226…Radon-222…

Piombo-210)Piombo-210) Torio-232 e famiglia (….Radon-220….)Torio-232 e famiglia (….Radon-220….)

Tali elementi si trovano in natura a causa del Tali elementi si trovano in natura a causa del lungo periodo di tempo necessario al loro lungo periodo di tempo necessario al loro decadimento (alcuni miliardi di anni) ed entrano decadimento (alcuni miliardi di anni) ed entrano nel ciclo biologico ed alimentare provocando il nel ciclo biologico ed alimentare provocando il maggior contributo alla dose della popolazione. La maggior contributo alla dose della popolazione. La dose varia da luogo a luogo ( da qualche mSv dose varia da luogo a luogo ( da qualche mSv decine di mSv per anno)decine di mSv per anno)

Raggi cosmiciRaggi cosmici

I raggi cosmiciI raggi cosmici (raggi x, particelle cariche veloci) (raggi x, particelle cariche veloci) provengono in gran parte dallo spazio provengono in gran parte dallo spazio

interstellare ed altri sono emessi dal sole con interstellare ed altri sono emessi dal sole con intensità diversa, in relazione agli eventi solari. intensità diversa, in relazione agli eventi solari.

Tali emissioniTali emissioni investono la Terra con intensità investono la Terra con intensità variabile dall’equatore ai poli, ed aumenta con variabile dall’equatore ai poli, ed aumenta con l’altitudine (poiché diminuisce l’effetto l’altitudine (poiché diminuisce l’effetto schermante dell’aria).schermante dell’aria).

I raggi cosmiciI raggi cosmici forniscono alla popolazione una forniscono alla popolazione una dose per irradiazione esterna quasi la metà di dose per irradiazione esterna quasi la metà di quella dovuta all’intera radiazione naturale.quella dovuta all’intera radiazione naturale.

Raggi cosmici: esposizione a Raggi cosmici: esposizione a varie quotevarie quote

20 Km

13 μSv/ora

12 Km

5 μSv/ora

2 Km

0.1 μSv/ora

Livello del mare

0.03 μSv/ora

RADIAZIONI IONIZZANTIRADIAZIONI IONIZZANTI

DefinizioneDefinizione : : energia emessa da una fonte e energia emessa da una fonte e che che

modifica lo stato fisico degli atomi dei modifica lo stato fisico degli atomi dei materiali materiali

incontrati.incontrati. Le radiazioni ionizzanti possono essereLe radiazioni ionizzanti possono essere

Radiazioni elettromagnetiche Radiazioni Radiazioni elettromagnetiche Radiazioni CorpuscolariCorpuscolari

(fotoni x, (fotoni x, n, n, p……p……

Le modifiche che avvengono negli atomi incontrati Le modifiche che avvengono negli atomi incontrati

costituiscono i costituiscono i pprocessi di ionizzazionerocessi di ionizzazione

Sorgenti di Radiazioni Ionizzanti Sorgenti di Radiazioni Ionizzanti

Sostanze Radioattive Sostanze Radioattive Macchine radiogene Macchine radiogene Raggi cosmiciRaggi cosmici

((NaturaliNaturali o o Artificiali Artificiali ) ( Apparecchi Rx - Acceleratori)) ( Apparecchi Rx - Acceleratori)

PRODUZIONE DEI RAGGI - X

20 kV 150 kV

Nf

E (Kev)1500

R-X

Spettro del fascio R-x

I KV regolano l’energia dei fotoni.

I mA regolano il numero dei fotoni.

mA

Macchine radiogene per Macchine radiogene per S.O.S.O.

Intensificatore di Immagine

Tubo radiogeno

ANALISI RISCHI IN SALA OPERATORIA: Impiego di M.RANALISI RISCHI IN SALA OPERATORIA: Impiego di M.R..Esposizione al fascio primario Esposizione al fascio primario

(Limite di equivalente di dose alle mani : 500 mSv per ct. (Limite di equivalente di dose alle mani : 500 mSv per ct. A)A)

Macchina r-x portatile con Intensificatore di immagine

Rateo di dose al min.Rateo di dose al min.

( Radioscopia( Radioscopia ) ) Radiografia perRadiografia per

0.2 sec0.2 sec

Ad 1 m. da una Ad 1 m. da una sorgente di Tc 99m sorgente di Tc 99m da 370 Mbq (10mCida 370 Mbq (10mCi))

0.0085 mSv 0.0085 mSv hh

kVkV 1 mA1 mA 3 mA3 mA kvkv 100 mA100 mA 400 mA400 mA

6060 2.2 2.2 mSvmSv

6.6 6.6 mSvmSv

6060 0.72 0.72 mSvmSv

1.42 1.42 mSvmSv

8080 4.54.5 13.513.5 8080 1.371.37 2.742.74

100100 6.66.6 19.819.8 101000

2.12.1 4.24.2

Esposizione tipica sul fascio primario ad 1 mt. Dal fuoco di una macchina radiogena con I.I. impiegata normalmente in S.O.

SOSTANZE RADIOATTIVESOSTANZE RADIOATTIVE

Molti nuclei costituenti la materia presentano un certo grado di instabilità per cui spontaneamente tendono a trasformarsi in nuclei più stabili con emissione di radiazione. Le sostanze contenenti tali nuclei instabili sono note come SOSTANZE RADIOATTIVE. IL processo di trasformazione è detto DECADIMENTO RADIOATTIVO ed avviene con un tempo e con emissione di radiazioni caratteristiche per ogni nucleo.

Effetto del decadimento radioattivo è dunque la graduale scomparsa dei nuclei instabili che sono sostituiti da nuclei più stabili come prodotto finale, poiché durante le fasi intermedie del decadimento si possono ottenere nuclei fortemente instabili.

Il DECADIMENTO RADIOATTIVOIl DECADIMENTO RADIOATTIVO

Il decadimento Radioattivo è descrivibile completamente da Il decadimento Radioattivo è descrivibile completamente da due tipi di rappresentazioni che rispondono ai quesiti:due tipi di rappresentazioni che rispondono ai quesiti:

Che tipo di trasformazioni fisico-chimiche avvengono Che tipo di trasformazioni fisico-chimiche avvengono nel processo, che tipo di radiazioni emesse e relative nel processo, che tipo di radiazioni emesse e relative energie:energie:

Come cambia, nel tempo, il numero di nuclei instabili Come cambia, nel tempo, il numero di nuclei instabili che inizialmente sono contenuti in una certa quantità di che inizialmente sono contenuti in una certa quantità di sostanza radioattiva:sostanza radioattiva:

(stabile) Tc Tc Mo 9943

99m43

9942

e T

t0.693

0t NN

Nt

tT

N0

N0

2

Schema di decadimento del Molibdeno Schema di decadimento del Molibdeno radioattivoradioattivo

h 66 Mo9942

h 6.00 Tc99m43

anni 214500 Tc9943

eV

MeV

eV 0.78 MeV

eV

(Stabile)Ru 9944

MeV

I

CURVA DI DECADIMENTO TC-99m

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00

Tempo (Ore)

Fraz

ione

di a

ttivi

tà in

izia

le

Decadimento tecnezio

Il tempo di dimezzanento del Tc-99m vale circa 6 ore pertanto dopo tale periodo la quantità iniziale del radionuclide si riduce alla metà

RADIAZIONIRADIAZIONI

Particella Particella ..

Essa è composta da due protoni e da Essa è composta da due protoni e da due neutroni (nucleo dell’elio).due neutroni (nucleo dell’elio).

La loro velocità è dell’ordine di La loro velocità è dell’ordine di 20.000 km/h.20.000 km/h.

Con l’espulsione di tale particella Con l’espulsione di tale particella l’elemento riduce di 4 il suo numero di l’elemento riduce di 4 il suo numero di massa e di due il suo numero atomico.massa e di due il suo numero atomico.

Ra226

88Rn222

86

Ra226

88Rn222

86

RADIAZIONIRADIAZIONI

Particella Particella --

Essa è un elettrone espulso dal Essa è un elettrone espulso dal nucleo ad alta velocità, prossima nucleo ad alta velocità, prossima a quella della luce.a quella della luce.

Con l’espulsione di tale Con l’espulsione di tale particella l’elemento non riduce il particella l’elemento non riduce il suo numero di massa ed aumenta suo numero di massa ed aumenta di uno il suo numero atomico.di uno il suo numero atomico.

Pb214

82Bi214

83

Pb214

82Bi214

83

Br80

35Br

35

80

Tipi di radiazioniTipi di radiazioni CARATTERICARATTERI

ALFA ALFA

BETABETA

GAMMAGAMMA

massamassa 44 0,00050,0005 00

carica elettricacarica elettrica + 2+ 2 11 00

energia (Mev)energia (Mev) 4 4 8 8 0 0 3 3 0 0 20 20

range in ariarange in aria pochi cmpochi cm vari m.vari m. molti mmolti m

range in tessutorange in tessuto 50 50 mm pochi mmpochi mm vari cmvari cm

Irradiazione di Irradiazione di interesseinteresse

internainterna esterna + esterna + internainterna

Esterna + Esterna + internainterna

Possibili mezzi Possibili mezzi protettiviprotettivi

carta carta fogli di fogli di plasticaplasticalegnolegno

alluminioalluminiovetrovetroPlastichePlastiche

piombopiombocalcestruzzocalcestruzzoVetro e Vetro e gomma algomma alpiombopiombo

Grandezze fisiche

Effetti di ionizzazione nella materia al passaggio delle particelleEffetti di ionizzazione nella materia al passaggio delle particelle

Le Particelle α e β sono elettricamente cariche per cui passando vicino agli elettroni 0rbitali interagiscono con essi strappandoli (alcuni) dall’atomo incontrato .

Le particelle α producono 3000 ÷ 6000 coppie di ioni in un mm di aria.

Le particelle β ne producono 5 ÷ 40

Particelle βPercorso in aria:

qualche m.

Particelle αPercorso in aria:

qualche cm.

I fotoni x non sono carichi e dunque possono ionizzare l’atomo solo se urtano direttamente gli elettroni ai quali cedono parte della loro energia (effetto Compton) o tutta ed in questo caso si annullano (effetto fotoelettrico)

Fotone percorso in aria:

Molti m.

Caratteristiche di attenuazione Caratteristiche di attenuazione delle radiazioni ionizzanti delle radiazioni ionizzanti

nella materianella materia

EEffffeetttti i ssuullllaa ppeerrssoonnaa

EFFETTI DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI EFFETTI DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI

EFFETTI SUGLI ATOMI EFFETTI SUGLI ATOMI (Ionizzazione)(Ionizzazione)

Morte della cellulaMorte della cellula EFFETTI SULLA CELLULA Mutazione del DNA EFFETTI SULLA CELLULA Mutazione del DNA

Riparazione del danno Riparazione del danno

Immediati (Eritemi –Immediati (Eritemi –Morte)Morte)

SomaticiSomatici Tardivi (Leucemia Tardivi (Leucemia

tumori)tumori)

EFFETTI SULLA PERSONA EFFETTI SULLA PERSONA

Genetici Genetici

0 1 Sv 4 Sv 0 1 Sv 4 Sv 7 Sv 7 Sv

EFFETTI TARDIVI EFFETTI IMMEDIATI MORTE

AL 50%

Soglie di rischio per gli Soglie di rischio per gli effetti delle R.I.effetti delle R.I.

Gli effetti immediatiGli effetti immediati sono effetti somatici di sono effetti somatici di tipo non stocastico e si producono per dose tipo non stocastico e si producono per dose da radiazioni superiori a determinati valori da radiazioni superiori a determinati valori (eritema, perdita di peli, opacità del cristallino, sterilità, (eritema, perdita di peli, opacità del cristallino, sterilità, sindrome gastrica, sindrome neurologica……, morte.)sindrome gastrica, sindrome neurologica……, morte.)

La gravità degli effetti è proporzionale alla La gravità degli effetti è proporzionale alla dose assorbita.dose assorbita.Gli effetti tardivi comprendono gli effetti genetici e gli effetti somatici di tipo stocastico (mutazioni genetiche,leucemie, tumori…) .

Essi possono verificarsi a dosi di radiazioni anche molto basse (compresa la dose dovuta al fondo naturale). La probabilità che si verifichino è proporzionale alla DOSE di radiazioni ricevuta dal soggetto. La gravità è indipendente dalla dose assorbita.

Sorgenti sigillate e non sigillateSorgenti sigillate e non sigillate

Le sorgenti radioattive sono suddivise in due categorieLe sorgenti radioattive sono suddivise in due categorie ::

- Sorgenti Sigillate (S.S.)- Sorgenti Sigillate (S.S.) Sono confezionate in modo tale che in condizioni normali di impiego non Sono confezionate in modo tale che in condizioni normali di impiego non

possono dare origine a nessun tipo di contaminazione dell’ambiente o delle possono dare origine a nessun tipo di contaminazione dell’ambiente o delle persone. La fonte di rischio è legata alla sola persone. La fonte di rischio è legata alla sola

Irradiazione esternaIrradiazione esterna

- Sorgenti non Sigillate (S.N.S)- Sorgenti non Sigillate (S.N.S) Sono in forma liquida, gassosa, polveri, quindi nelle normali condizioni Sono in forma liquida, gassosa, polveri, quindi nelle normali condizioni

di lavoro possono disperdersi nell’ambiente circostante ed entrare nei di lavoro possono disperdersi nell’ambiente circostante ed entrare nei cicli biologici e nelle catene alimentari dell’uomo. La fonte di rischio è cicli biologici e nelle catene alimentari dell’uomo. La fonte di rischio è legata a :legata a :

Irradiazione internaIrradiazione interna

Irradiazione esternaIrradiazione esterna

Sugli operatori esposti a tali rischi Sugli operatori esposti a tali rischi occorre valutare le dosi per occorre valutare le dosi per irradiazione esterna nonché le dosi agli organi del corpo, i quali possono irradiazione esterna nonché le dosi agli organi del corpo, i quali possono incorporare aliquote di sostanze radioattive eventualmente introdotte incorporare aliquote di sostanze radioattive eventualmente introdotte accidentalmente, per ingestione o per inalazione.accidentalmente, per ingestione o per inalazione.

Per scopi di sorveglianza fisica è definito il Per scopi di sorveglianza fisica è definito il Limite Annuale di Limite Annuale di

Introduzione (ALI)Introduzione (ALI) . Tale parametro è relativo ai diversi radioisotopi e . Tale parametro è relativo ai diversi radioisotopi e stato fisico-chimico ed esprime la quantità di radioisotopo che introdotta stato fisico-chimico ed esprime la quantità di radioisotopo che introdotta nell’organismo in un anno, determina il raggiungimento delle dosi limite nell’organismo in un anno, determina il raggiungimento delle dosi limite fissate per i lavoratori e la popolazione, relativamente al corpo intero e per fissate per i lavoratori e la popolazione, relativamente al corpo intero e per i singoli organi critici; i singoli organi critici;

LA RADIOPROTEZIONE

È la disciplina che ha l’obbiettivo di preservare lo stato di salute e di benessere dei lavoratori e degli individui componenti la popolazione dai rischi connessi all’uso di radiazioni ionizzanti. Ciò viene conseguito riducendo i rischi da radiazioni ionizzanti a livello accettabili per quelle attività che sono giustificate dai benefici che ne derivano alla società ed ai suoi membri.

Nel conseguire questi obbiettivi, questa disciplina deve provvedere anche alla difesa e tutela dell’ambiente.

LLaa rraaddiioopprrootteezziioonnee

FFoonntti i nnoorrmmaattiivve e ddeelllla a rraaddiioopprrootteezziioonnee

NORME TECNICHE emanate da parte di organismi scientifici nazionali ed internazionali

NORME GIURIDICHE

Emanate dagli Stati dei vari paesi

I paesi della CE sono legati dal Trattato EURATOM (1957) recepito in Italia con legge 1203/57. Tale trattato vincola i paesi interessati al recepimento, mediante decreti delle DIRETTIVE emanate su ASPETTI FONDAMENTALI relativi alla protezione sanitaria nell’impiego pacifico dell’energia nucleare:

• DOSI MASSIME AMMISSIBILI CON UN SUFFICIENTE MARGINE DI SICUREZZA

• ESPOSIZIONI E CONTAMINAZIONI MASSIME AMMISSIBILI

• PRINCIPI FONDAMENTALI DI SORVEGLIANZA SANITARIA DEI LAVORATORI

FONTI NORMATIVE DELLA RADIOPROTEZIONE

In Italia il recepimento delle DIRETTIVE EURATOM è posto in essere :

dal DL.vo 241/2000 (protezione dei lavoratori e della popolazione

dal DL.vo 187/2000 (protezione della persona sottoposta ad interventi di radiologia medica, medicina nucleare e radioterapia.

Principi di base in Principi di base in radioprotezioneradioprotezione

Principio di giustificazionePrincipio di giustificazione Ogni attività umana con R.I. deve trovare Ogni attività umana con R.I. deve trovare

adeguata motivazione in un netto e positivo adeguata motivazione in un netto e positivo bilancio tra rischi e benefici associati ad essa.bilancio tra rischi e benefici associati ad essa.

Principio di ottimizzazionePrincipio di ottimizzazione

Tutte le esposizioni devono essere mantenute Tutte le esposizioni devono essere mantenute tanto basse quanto ragionevolmente ottenibile in tanto basse quanto ragionevolmente ottenibile in riferimento a considerazioni economiche e socialiriferimento a considerazioni economiche e sociali

Principio del limite della dose individualePrincipio del limite della dose individuale La dose ai singoli individui non deve superare i La dose ai singoli individui non deve superare i

limiti raccomandati per le varie circostanzelimiti raccomandati per le varie circostanze

Limiti di dose per lavoratoriLimiti di dose per lavoratori

Classificazione

del lavoratore

Dose

Efficace

(mSv/anno)

Equivalente di dose

alle mani,

avambracci, piedi e

caviglie

(mSv/anno)

Equivalente di dose

alla pelle*

(mSv/anno)

Equivalente di dose

al cristallino

(mSv/anno)

Non Esposti

1

50

50

15

Esposti di cat. B > 1

6

> 50

150

> 50

150

< 15

50

Esposti di cat.

A

> 6

20

> 150

500

> 150

500

> 50

150

su qualsiasi superficie di 1 cm2 tale limite si applica alla dose media della pelle

NON ESPOSTI ESPOSTI categoria B ESPOSTI categoria A

Emergenza radiologicaEmergenza radiologicaIl nuovo e più ampio concetto di “emergenza radiologica” definito Il nuovo e più ampio concetto di “emergenza radiologica” definito

nell’attuale assetto normativo comprende situazioni quali quelle nell’attuale assetto normativo comprende situazioni quali quelle verificatesi presso le acciaierie Beltrame di Vicenza nel 2004 e di verificatesi presso le acciaierie Beltrame di Vicenza nel 2004 e di S. Didero nel 2005, dove a seguito di fusione accidentale di S. Didero nel 2005, dove a seguito di fusione accidentale di sorgenti radioattive, è stato necessario adottare provvedimenti sorgenti radioattive, è stato necessario adottare provvedimenti urgenti. In entrambi i casi nessun lavoratore o membro della urgenti. In entrambi i casi nessun lavoratore o membro della popolazione o soccorritore ha superato il pertinente limite di dose, popolazione o soccorritore ha superato il pertinente limite di dose, ma il carattere di necessità ed urgenza che si è manifestato in ma il carattere di necessità ed urgenza che si è manifestato in entrambi gli episodi li fa certamente annoverare tra le “emergenze entrambi gli episodi li fa certamente annoverare tra le “emergenze radiologiche”. L’art. 74 del D. Lgs. 230 e smi prevede che “dopo radiologiche”. L’art. 74 del D. Lgs. 230 e smi prevede che “dopo ogni esposizione accidentale o di emergenza i datori di lavoro … ogni esposizione accidentale o di emergenza i datori di lavoro … devono acquisire dall’esperto qualificato una apposita relazione devono acquisire dall’esperto qualificato una apposita relazione tecnica, dalla quale risultino le circostanze ed i motivi tecnica, dalla quale risultino le circostanze ed i motivi dell’esposizione stessa per quanto riscontrabili dall’esperto dell’esposizione stessa per quanto riscontrabili dall’esperto qualificato, nonché la valutazione delle dosi relativamente ai qualificato, nonché la valutazione delle dosi relativamente ai lavoratori interessati.” La mancata osservazione dell’art. 74 lavoratori interessati.” La mancata osservazione dell’art. 74 comma 1 è sanzionata penalmente comma 1 è sanzionata penalmente

Grandezze ed unità di misura delle Grandezze ed unità di misura delle

radiazioni ionizzantiradiazioni ionizzanti

Tipo di particelle emesseTipo di particelle emesse Energia delle particelle Energia delle particelle Numero particelle Numero particelle

emesse per sec e emesse per sec e nell’unità di angolo nell’unità di angolo solidosolido

I valori delle grandezze sono legati al tipo di radionuclide

I valori delle grandezze sono legati al tipo di macchina nonché ai parametri selezionati per il funzionamento: (KV, mA)

Altre Grandezze fisiche (e non) sono associate agli effetti che le radiazioni ionizzanti producono nella materia irraggiata

In questo caso la grandezza fisica è definita secondo il livello gerarchico di aggregazione della materia:

• Materia inerte

• Tessuti ed organi umani

• Persona

M.R.

S.R.

Alcune grandezze Alcune grandezze fisiche sono associate al fisiche sono associate al tipo ed alla intensità tipo ed alla intensità delle radiazioni delle radiazioni ionizzanti ionizzanti (caratteristiche della (caratteristiche della sorgente)sorgente)

Campo di radiazioni

Strumenti di misura delle grandezzeStrumenti di misura delle grandezze fisiche fisiche associate alle radiazioni: associate alle radiazioni: CONTATORI e CONTATORI e

DOSIMETRIDOSIMETRI

Contatore Geiger

Dosimetro

Dosimetro individuale

Contatore mani-piedi

Strumenti di misura delle grandezze fisicheStrumenti di misura delle grandezze fisiche associate alle radiazioni ionizzanti associate alle radiazioni ionizzanti

Contatori Contatori Misurano il numero di particelle Misurano il numero di particelle αα,,ββ,,γγ,n,n emesse da una emesse da una

sorgente radioattiva.sorgente radioattiva. Tali strumenti, se opportunamente tarati, rendono possibile Tali strumenti, se opportunamente tarati, rendono possibile

la stima della attività contenuta nella sorgente stessa. Sono la stima della attività contenuta nella sorgente stessa. Sono usati normalmente per la misura di contaminazioni di oggetti, usati normalmente per la misura di contaminazioni di oggetti, persone, superficipersone, superfici

Dosimetri Dosimetri Misurano la dose assorbita in un mezzo nel quale sono Misurano la dose assorbita in un mezzo nel quale sono

presenti fasci di radiazioni presenti fasci di radiazioni ββ,,γγ emessi da una sorgente. emessi da una sorgente. Solitamente il mezzo è costituito da Solitamente il mezzo è costituito da

aria o materiali simulanti il tessuto umano (acqua, materie aria o materiali simulanti il tessuto umano (acqua, materie plastiche). L’impiego di tali strumenti permette di stimare la plastiche). L’impiego di tali strumenti permette di stimare la dose assorbita da persone esposte a radiazioni ionizzanti.dose assorbita da persone esposte a radiazioni ionizzanti.

Dosimetri individualiDosimetri individuali Sono disponibili dosimetri di piccole dimensioni, utilizzati Sono disponibili dosimetri di piccole dimensioni, utilizzati

come “dosimetri personali” per la stima della dose come “dosimetri personali” per la stima della dose individuale di ogni lavoratore addetto all’impiego di radiazioni individuale di ogni lavoratore addetto all’impiego di radiazioni ionizzanti (dosimetri BEADGE).ionizzanti (dosimetri BEADGE).

Sistemi spettrometriciSistemi spettrometrici Sono costituiti da complessi apparecchi di misura che Sono costituiti da complessi apparecchi di misura che

permettono di verificare le caratteristiche qualitative e permettono di verificare le caratteristiche qualitative e quantitative della radioattività di un campione biologico o quantitative della radioattività di un campione biologico o ambientale.ambientale.

Grandezze fisiche associate ad una Grandezze fisiche associate ad una Sorgente radioattivaSorgente radioattiva

Il numero di atomi del radionuclide che decadono in un Il numero di atomi del radionuclide che decadono in un secondo,secondo, ad un certo istante di vita della sorgente, è ad un certo istante di vita della sorgente, è proporzionale la numero totale di atomi del radionuclide presenti proporzionale la numero totale di atomi del radionuclide presenti nella sorgente nell’istante considerato. Tale numero definisce nella sorgente nell’istante considerato. Tale numero definisce anche l’intensità di emissione della sorgente pertanto ne descrive anche l’intensità di emissione della sorgente pertanto ne descrive completamente il carattere quantitativo te e viene definito completamente il carattere quantitativo te e viene definito ATTIVITÀ ATTIVITÀ della sorgente radioattiva.della sorgente radioattiva.

ATTIVITÀ ATTIVITÀ = numero di decadimenti (o disintegrazioni) in un = numero di decadimenti (o disintegrazioni) in un secondo (Becquerel)secondo (Becquerel)

1 Becquerel (Bq) = una 1 Becquerel (Bq) = una disintegrazione/secdisintegrazione/sec

Tempo Di Dimezzamento ( T1/2 ) = tempo impiegato per dimezzare il numero di radionuclidi di una specie contenuti nella sorgente radioattiva

Quantitò di un radionuclide contenuto in una sorgente radioattiva

Nelle vecchie unità 1 Ci = 3.7 x 1010 dis/sec 1 mCi = 37 MBq

GRANDEZZE E UNITA’ DI MISURA DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI (r.i.)

L’effetto Biologico prodotto dalle r.i. dipende:

1- dalla quantità di energia ceduta dalla radiazione nella materia (dose assorbita);

2- dal tipo e dall’energia delle radiazioni

3- dalle caratteristiche Biologiche degli organi interessati.

1- La “dose assorbita” è una grandezza fisica misurabile la sua unità di misura il Gray (Gy) che corrisponde all’energia di 1 Joule depositato in un Kg di massa.

2- Per tener conto della dipendenza dell’effetto biologico delle radiazioni anche dal tipo di radiazioni e

dall’energia, è stata definita una seconda grandezza radioprotezionistica la “dose equivalente” HT come

la dose media ( DT) ad un organo o tessuto di tipo T, moltiplicata per un fattore peso adimensionale WR

che è legato al tipo di radiazione ed all’energia

HT = DT x WR L’unità di misura è il Sievert (Sv) .

3- Dato ché l’esposizione alle radiazioni ionizzanti dei diversi organi e tessuti comporta anche diverse probabilità di danno e diversi livelli di gravità del danno a seconda del tessuto o organo interessato, la combinazione di probabilità di danno e del relativo grado di severità è definito Detrimento. Per valutare il detrimento sanitario associato agli effetti probabilistici è stata introdotta la “dose efficace” (E) ovvero la sommatoria della dose equivalente ai vari tessuti e organi irradiati, moltiplicata per un fattore peso

adimensionale WT

E = T WT x HT L’unità di misura è il Sievert (Sv)

WT è un fattore di ponderazione che rappresenta la frazione di detrimento da irradiazione dell’organo o tessuto T, rispetto al detrimento totale da irradiazione uniforme del corpo intero.

UUnniittà à ddi i mmiissuurra a ddoosse e eeffffiiccaaccee

FFaattttoorri i ddi i ppoonnddeerraazziioonnee ddeegglli i oorrggaannii

Modello dell’uomo standard usato in dosimetria

Fattori di ponderazioneWT

Gonadi 0,20Midollo osseo (rosso) 0,12Colon 0,12Polmone 0,12(vie respiratorie toraciche)

Stomaco 0,12

Vescica 0,05Mammelle 0,05Fegato 0.05Esofago 0,05 Tiroide 0,05Pelle 0,01Superficie ossea 0,01Rimanenti 5 altriorgani e/o tessuti 0,05(ad esclusione di estremità e cristallino)

Descrittori delle effetto delle radiazioni Descrittori delle effetto delle radiazioni ionizzantiionizzanti

Secondo la complessità gerarchiche di aggregazione della materia è Secondo la complessità gerarchiche di aggregazione della materia è utilizzato un opportuno decrittore degli effetti delle Radiazioni Ionizzantiutilizzato un opportuno decrittore degli effetti delle Radiazioni Ionizzanti

NellaNella Materia inerteMateria inerte : : Dose assorbitaDose assorbita - - definisce la quantità di definisce la quantità di energia depositata energia depositata

nell’unità nell’unità di massadi massa

Dose = Energia/Massa [Gray] Dose = Energia/Massa [Gray]

NeiNei Tessuti biologiciTessuti biologici : : Equivalente di doseEquivalente di dose - Dose assorbita dal tessuto - Dose assorbita dal tessuto

opportunamente pesata da un fattore (Wopportunamente pesata da un fattore (WRR) a causa della dipendenza ) a causa della dipendenza

degli effetti biologici dal tipo e dall’energia della radiazione . degli effetti biologici dal tipo e dall’energia della radiazione .

HHT T = Dose x W= Dose x WRR [Sievert] (T=1…22) [Sievert] (T=1…22)

Nella PersonaNella Persona: : Dose efficaceDose efficace - - Somma delle dosi agli organi, Somma delle dosi agli organi,

pesate per unpesate per un

fattore (Wfattore (WTT) ) che tiene conto della diversa incidenza che ogni organo ha che tiene conto della diversa incidenza che ogni organo ha

nella salute e qualità della vita sociale dell’individuonella salute e qualità della vita sociale dell’individuo

E = HE = H11WW1 1 + H+ H22WW2 2 + …….+ H+ …….+ H2222WW2222 (Sievert)(Sievert)