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Elio GIROLETTI - INFN Pavia & Università degli Studi di Pavia, dip. Fisica 21-VI-2016 Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 1 elio giroletti esperto qualificato INFN Pavia elio giroletti esperto qualificato INFN Pavia INFN sezione di Pavia UNIVERSITAdegli STUDI di PAVIA dipartimento di Fisica via bassi 6, 27100 pavia - tel. 0382 98.7905 [email protected] Pavia, 21 giugno 2016 Università Studi di Pavia dip. di Fisica protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzanti Elio GIROLETTI Esperto qualificato INFN Giuseppe TAINO Medico competente e autorizzato INFN Pavia, 21 giugno 2016 Università Studi di Pavia dip. di Fisica protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzanti Introduzione Possibili danni e sorv. medica (dott.Taino) Grandezze, limiti di dose e dosimetria Principi radioprotezione e sorveglianza fisica Sorgenti e procedure di tutela in laboratorio Segnaletica e dispositivi di protezione Soggetti preposti al sistema sicurezza Diritti e doveri per la sicurezza dei lavoratori Conclusioni e discussione Tratto da: Lo sbiancamneto dei negri, di R. Renzetti V. Forbin, La Nature, boll. Académie des Sciences, Parigi, articolo apertura n. 1814 del 1908 radioprotezione, un podi storia... si può cambiare colore alla pelle?

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Elio GIROLETTI - INFN Pavia & Università degli Studi di Pavia, dip. Fisica 21-VI-2016

Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 1

elio girolettiesperto qualificato INFN Pavia

elio girolettiesperto qualificato INFN Pavia

INFN sezione di Pavia UNIVERSITA’ degli STUDI di PAVIA

dipartimento di Fisicavia bassi 6, 27100 pavia - tel. 0382 98.7905

[email protected], 21 giugno 2016

Università Studi di Paviadip. di Fisica

protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzanti

Elio GIROLETTIEsperto qualificato INFN

Giuseppe TAINOMedico competente e autorizzato INFN

Pavia, 21 giugno 2016

Università Studi di Paviadip. di Fisica

protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzantiIntroduzionePossibili danni e sorv. medica (dott.Taino) Grandezze, limiti di dose e dosimetria Principi radioprotezione e sorveglianza fisicaSorgenti e procedure di tutela in laboratorio Segnaletica e dispositivi di protezioneSoggetti preposti al sistema sicurezzaDiritti e doveri per la sicurezza dei lavoratori Conclusioni e discussione Tratto da: Lo sbiancamneto

dei negri, di R. Renzetti

V. Forbin, La Nature, boll. Académie des Sciences, Parigi, articolo apertura n. 1814 del 1908

radioprotezione, un po’ di storia...si può cambiare colore alla pelle?

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PARTICELLE CARICHE LEGGERE più importanti beta (elettroni e positroni): β+ - β-

PARTICELLE CARICHE PESANTI alfa: αmesoni (μ, π), protoni, deutoni, nuclei ionizzati, ioni

PARTICELLE NEUTREneutrone

RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE elettromagnetiche (E>12 eV): X - γ

RADIAZIONI IONIZZANTIPARTICELLE CARICHE, T=(γ-1)mc2

• interazione continua con campo elettrico

• pesanti: percorso pressochè rettilineo

• leggere (es. elettroni): percorso tortuoso

RADIAZIONI NEUTRE

• cessione energia solo nel punto interazione

• percorso rettilineo fino alla interazione

• neutroni, T=(γ-1)mc2: diffusione

/assorbimento /scattering anelastico

• onde elettromagnetiche (fotoni), E=hv:

effetto fotoelettrico, compton, produzione

coppie, diffusione, ecc.

INTERAZIONE

DECADIMENTO RADIOATTIVO

tnn Δ⋅⋅=Δ− λ

λ = costante di decadimento, caratteristica di ogni radionuclide = probabilità che il nuclide decada al sec; n(t)= atomi radioattivi presenti al tempo t; n(t0)= atomi radioattivi presenti all’inizio (t0)

1895

n(t)

tempo, t

n0/2

T1/2

ttt enetntn λλ −−− ≈= 0)(

00)()(

n0

• attività, A: intensità di decadimento, cioè numero di atomi che decadono al secondo; unità misura SI: becquerel [Bq], 1 Bq corrisponde ad una trasformazione nucleare al sec. : 1 Bq =1s-1; 1 curie (Ci) =3,7·1010 Bq

• tempo dimezzamento, T1/2 : tempo necessario affinché l’attività si dimezzi, [sec]

Attività, AteAtntA λλ −== 0)()(

2/1

)2ln(T

=λλ

)2ln(2/1 =T

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L’attivazione materiali segue la relazione:

dove: A è l’attività al tempo tirr+traff (tempo irraggiamento, tirr, e tempo raffreddamento, traff), del campione avente costante di decadimento λ, prodotto da un materiale avente sezione d’urto microscopica σ,ed una densità atomica Ncamp, e che è stato esposto per un tempo tirr, al flusso di neutroni Ф (o altre radiazioni energetiche).

ATTIVAZIONEAttivazione aria alla fine irraggiamento

alla fine del «raffreddamento»

dove: A è l’attività specifica dell’aria al tempo di irraggiamento o raffreddamento (tirr o traff), del radionuclide con costante di decadimento, λ, prodotta da un isotopo avente sezione d’urto microscopica (del processo considerato), σ, ed una densità atomica, N, che è stato esposto per un tempo, tirr, ad un flusso di radiazioni incidenti, Ф, ed r il numero di ricambi ora di aria

( ) )1()( irrtrirr eN

rtA +−−Φ

+= λσλλ ( ) )1()( irrtr

irr eNr

tA +−−Φ+

= λσλλ

( ) ( ) raffirr trtrraffirr eeN

rttA +−+−−Φ

+=+ λλσλλ )1()( ( ) ( ) raffirr trtr

raffirr eeNr

ttA +−+−−Φ+

=+ λλσλλ )1()(

ATTIVAZIONE aria

RADIOATTIVITÀ NEL CORPO

Radionuclidi naturali Attività [Bq]K-40 (T½ =1,27E9 a) 4.500C-14 (T½ =5400 a) 3.800

Rb-87 (T½ =48,8E9 a) 650Pb-210, Bi-210, Po-210 60figli del Rn-220 30

H-3 (T½ =13 a) 25Be-7 (53,2 g) 25

Altri 7TOTALE ~9.120 Bq

A. Romer, marzo 2004

TUBO A RAGGI X

QUATTRO PARAMETRI• corrente, mA

• dose lineare con corrente • alta tensione, kV

• energia e “durezza” (penetrazione) fascio • incrementa la dose

• tempo, ms• esposizione lineare con tempo

• distanza (DFP), m • dose diminuisce con distanza (quadrato)

RX presenti solo con corrente di elettroni

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RADIAZIONI INTORNOAL PAZIENTE

fascio primario(80-210 mGy/h a 1 m)

radiazione di fuga (<1 mGy/h a 1 m)

radiazione diffusa(0,6-1,8 mGy/h a 50 cm)

The sticky tape can produce an X-ray image of a human finger (on dental film).

In 1953, Russian scientists sugge-sted thatpeeling sticky tape produ-ced X-rays…. In 2008, Camara team placed tape …in theirvacuum chamber, and they were even able to take an X-ray image of a finger… (on a dental film). Of the total electron discharges, on-ly 10E-4 makes Xrays…. The energies of the individualX-ray pulses, typically a few nsec long, are about 15 keV.

Source: Camara, C. G., et al., Nature 455, 1089–1092 (2008).

NB: HV inside vacuum chambers!!!

X-rays using ….scotch tape?

SORGENTI DI RADIAZIONIelenco definito da All. I d.Lgs 230/95 e s.m.i.• materie radioattive: verificare la

concentrazione e l’attività totale detenuta • materie radioattive artificiali • materie radioattive naturali • materie radioattive naturali trattate

• acceleratori di particelle nucleari: verificare tensione di accelerazione delle particelle e se <30 keVverificare la dose ambientale

• radioattività naturale, NORM (ex all.I-bis al d.Lgs 230) • d.Lgs 230 prevede esclusioni

MODULO INFN

RADIAZIONI IONIZZANTI

Microscopia elettronica a trasmissione di autoradiografia di alveolo, con radiazioni alfa di 241Am (Sanders et al, 1989)

radiazioni che ionizzano

la materia

DNA molecola vitale

onde elettromagnetiche ionizzanti se

E >12 eVλ <100 nm

(d.Lgs 230/95)

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non ionizing radiationsnRI

radiations emitted by:• magnetic resonance• mobile phones• all antennas• electrical power lines• ecography (ultrasouds)

do not have the energy neededfor producing ionizations

Pavia, 21 giugno 2016

Università Studi di Paviadip. di Fisica

protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzanti

IntroduzionePossibili danni e sorv medica (dott. Taino) Principi radioprotezione e sorveglianza fisica Grandezze, limiti di dose e dosimetria Sorgenti e procedure di lavoro e di tutela Segnaletica e dispositivi di protezioneSoggetti preposti al sistema sicurezzaDiritti e doveri per la sicurezza dei lavoratori Conclusioni e discussione

POSSIBLE CELL EFFECTS

1.Radiation may pass through cell without doing any damage

2.Damage may occur but be repaired

3.Cell may die

4.Damaged tissue not repaired: tissue reactions (high doses and dose rates)

5.Damaged cell may reproduce in its damaged form: stochastic effects (low doses and dose rates)

unit: Gy (gray) = 1J/kg

LAW STATED

biological effects are proportional to the organ (or a tissue, T) mean absorbed dose

ICRP Publ. 116 (2010)

T

T

mTT m

eDdmm

DT

== ∫1where mT is the mass of

the organ or tissue, and D is the absorbed dose in the mass element dm. The mean absorbed dose, DT, equals the ratio of the mean energy imparted to the organ or tissue, eT, and the mass of the organor tissue, mT;

Ein mT Eout

ex.: ovary: 10 gwhole body: 70 kg

tissue mean absorbed dose

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biological effectsstrongly depend on the radiation typei.e. alphas are more dangereous than beta and Xray radiations

every radiation (R) has a specific biological effectiveness

∑ ⋅=R

RRTT wtDtH )()( ,

radiation weighting factor, wR: dimensionless factorby which the organ or tissue absorbed dose is multipliedto reflect the relative biological effectiveness of high-LET radiations compared with photon radiations. It is used to derive the equivalent dose from the mean absorbeddose in an organ or tissue (only for stochastic effects)

SI unit: sievert, Sv1Sv = 1J/kg (X-ray + electrons); 1Sv = 100 rem

ICRP Publ. 103 (2007)

Tissue equivalent dose, HT

photons 1electrons(a) and muons 1protons (E> 2 MeV) 2 (5)charged pions 2 (not included)alpha particles, fission frangements,

heavy ions 20 neutrons: a continuus (stepwise) curve as

a function of neutron energy 2-20 (step)

Note: All values relate to the radiation incident on the body or, for internal radiation sources, emitted from the incorporated radionuclide(s); (a) special issue for Auger electrons.

radiation weighting factors, wRICRP 103, 2007 (ICRP 60)

Tissue factors, wT, - ICRP60 e ICRP103 (new)

Organo o tessuto Fatt. pond. wT ICRP60

Fatt. pond. wT NEW

Gonadi 0,20 0,08Midollo osseo emopoiet. 0,12 0,12Colon 0,12 0,12Polmone, vie toraciche 0,12 0,12Stomaco 0,12 0,12Vescica 0,05 0,04Mammella (uomo/donna) 0,05 0,12Fegato 0,05 0,04Esofago 0,05 0,04Tiroide 0,05 0,04Pelle 0,01 0,01Superficie ossea 0,01 0,01Cervello org.riman. 0,01Rene org.riman. 0,01Ghiandole salivari org.riman. 0,01Organi e tessuti rimanenti 0,05 0,12TOTALE COMPLESSIVO 1,00 1,00

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Every organ has a specific sensitivity

Tissue weighting factor, wT: the factor by which the equivalentdose in an organ or tissue T is weighted to represent the relative contribution of that organ or tissue to overall radiation detrimentfrom stochastic effects. The sum is performed over organs and tissues considered to be sensitive to the induction of stochasticeffects. “E” is not a physical quantity and is not measurable.

wT =1T

∑wT =1T

∑∑=T

TTHwE ∑=T

TTHwESI unit: sievert, Sv; 1Sv = 100 rem1 Sv=1J/kg (photons and electrons)

ICRP Publ. 116 (2010), dir 2013/59/Euratom

Effective dose, E (body)

Ada

ttato

da:

Fab

bret

to M

, Rot

tam

e m

etal

lico

2001

∫∑+

=tt

tT

TTimpegnata dHwE

0

0

)( ττ∫∑+

=tt

tT

TTimpegnata dHwE

0

0

)( ττ

t è il tempo (anni) su cui avviene l'integrazione, di norma: 50 anni per gli adulti e 70 anni per i bambini; t0 =istante dell’introduzione

es., Livtinenko

es., wife

es., smoker

COMMITTED effective dose, Ec

LNT hypothésis

Rea

tive

indu

ced

risk,

R

E, Effective dose

R

αE

ERisk Eα∝

relative induced risk(stochastic effects)

E<100 mSv / year

rischio in radioprotezione

ER Eα∝

(ICRP 103, dir 2013/59/Euratom)

tumori ereditari totalepopolazione 0,055 0,002 0,057adulti 0,041 0,001 0,042coefficienti di detrimento nominale di rischio, αE (1/Sv), per effetti STOCASTICI e alle basse dosi (E<100 mSv/anno)

…usare con cautela!!!

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LNT: CONSIDERAZIONILNT: CONSIDERAZIONI

• valida solo alle basse dosi (<100 mSv/anno) e bassi ratei di dose

• elevate incertezze su αE, wR e wT

• solo per radioprotezione (principio precauzione) • base prudente per gli aspetti pratici della

radioprotezione e per confrontare diversi livelli di rischio (es. tra diverse professioni)

• non usare per valutare “decessi” da incidenti nucleari o per indagini mediche

• non valida per bassissime dosi ricevute da un elevato numero di persone e per un lungo periodo

• contestata da vari ricercatori

The estimated risks of human effects attributable to ionizing radiation exposure are:

DETERMINISTIC EFFECTS (tissue reactions)~100% for early clinical effects at doses >1 Gy

STOCHASTIC EFFECTS (probabilistic) ~ 0.05 %/mSv for antenatal effects~ 0.005 %/mSv for cancer~ 0.0005 %/mSv for hereditable effects.

A. Gonzales, Sievert lecture, Madrid 2004

POSSIBLE EFFECTSPOSSIBLE EFFECTS

radiazioni ionizzanti

• non si vedono• non si sentono• non profumano…

⇒ occorre protezione

ma… possono essere tossiche!

I.R. HEALTH EFFECTS

W. Weiss, UNSCEAR 2013

Stochasticeffects (LNT)

100%

Deterministic effects(tissue reactions)

dose(Gy)100 0,2 1E(mSv/year)

likel

yhoo

d

biologicallyplausible?

statistical limitof epidemiology

limit of pathology

desease statisticsfor population(epidemiology)

clinicallyobservable

in individuals

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d.Lgs 187/00, 230/95 e 81/08 (e s.m.i.) PRINCIPI DI RADIOPROTEZIONE

1. Giustificazione2. Ottimizzazione 3. Limitazione dosi individuali

• lavoratori e popolazione • non per pazienti, volontari, ecc.

protezione dalle radiazioni ionizzanti richiede: • sorveglianza fisica: esperto qualificato (RPE)• sorveglianza medica: medico competente/autorizzato • partecipano alla riunione annuale sicurezza• protezione dei pazienti: esperto in fisica medica

principi generali

LIMITI DOSE INDIVIDUALELimiti di dose, mSv/anno solare (+)

ESPOSTI A (B) (*) NON ESPOSTIDose efficace 20 (6) 1Cristallino (§) 20, era 150 (?) 15Mani o avambracci 500 (150) --Piedi o caviglie 500 (150) --Pelle (med. 1 cmq) 500 (150) 50

Nascituro 1Sorv. fisica individ. si dipende non

richiestaVisita medica/anno 2 1Fonte: all. IV d.lgs 230/95 direttiva UE 53/2013; (+) si riferiscono a TUTTE sedi lavorative, ma non comprendono le quelle mediche o per assistere i pazienti; (*) sono classificati in categoria B i lavoratori che non sono suscettibili di superare i valori (n); (§) 100 mSv su 5 anni (max 50/y);

Sono complessivi

minoriapprendisti e studenti <18 anni

gestanti (occhio alle indagini mediche)non attività in zone classificate (ZC e ZS)

fino a 7 mesi dopo partocomunque, al feto <1mSv

donne che allattano al senoevitare contaminazione interna (zone a rischio)

fino al termine allattamento

TUTELE PARTICOLARI

d.Lgs 151/01 e smi

Sorveglianza fisicaPer conto del datore di lavoro, l’esperto qualificatoa) effettua le valutazioni e indica le protezioni; b) effettua esame e verifica di: attrezzature, dispositivi e strumenti di

protezione, ed in particolare: 1) procede a esame preventivo e rilascia benestare; 2) classifica aree e lavoratori; 3) prescrive dosimetri individuali e dispositivi di sicurezza; 4) propone norme radioprotezione e corsi formazione; 5) effettua prima verifica di nuove installazioni e modifiche; 6) esegue verifica periodica efficacia dispositivi e tecniche; 7) verifica funzionamento degli strumenti di misura;

c) effettua sorveglianza ambientale nelle zone classificate; d) valuta dosi ed introduzioni di radionuclidi dei lavoratori esposti; e) assiste il datore di lavoro nelle azioni in caso di incidente; f) comunica al medico le dosi dei lavoratori; g) procede alla valutazione delle dosi gruppi riferimento; h) compila documentazione radioprotezione e partecipa a riunione 81/08

Art. 79 DLgs 230/95 e smi

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esposizione esterna contaminazione

esterna: pelle, ecc. interna, attraverso:

ingestione inalazione ferite perfusione cutanea

J.Barò, OSSMA, Unv. Barcellona, 10/99

MODALITA’ ESPOSIZIONE MISURE GENERALI TUTELA

ridurre numero esposticlassificare personale e visita preventiva e periodica formazione ed informazione conoscere misure di tutela degli impianti visitatidosimetro individuale segnalare le sorgenti e le aree a rischio usare le sorgenti lo stretto necessariominima attività/potenza possibile minima area del campo radiante (angolo solido)DPI: dispositivi individuali schermatiprocedure operative specifiche idoneo uso delle apparecchiaturecontrolli regolari sistemi sicurezza

d.Lgs 230/95 e d.Lgs 81/08

a gasLuminescenti: es. termica (TLD), scintillazionea semiconduttore o diodo fotograficipellicole (tracce) e altri: spettrofotometria,

elettreti, EPR, chimici

rivelatori di radiazioni

Foto: Reg.Piemonte

oper(ational) quantitiesfor external irradiation

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DOSIMETRO INDIVIDUALEDOSIMETRO INDIVIDUALE

• è personale • specifico per l’impianto (!)• prescritto da esperto qualificato • si usa solo sul lavoro • non si scambia col collega • lontano da sorgenti di calore, né manomesso • se smarrito avvisare ed attendere sostituzione • non va abbandonato nelle aree classificate

non protegge, ma misura…

ELECTRONIC PERSONAL DOSEMETER, EPD

DMC2000 manual

radiazioni ionizzanti e sanitàMateriali radioattivi:

laboratori di radiobiologia e radioimmunologiareparto di medicina nucleare altri reparti: in pazienti sottoposti a indagini di medicina nucleareradon negli interrati

Raggi X, gamma, elettroni e adroni: sale di radiodiagnostica sale di interventistica reparti di radioterapia (est.+int) altri reparti: uso occasionale

laboratori di radiochimicalaboratori di radiobiologia e radioimmunologiaimpianti nucleari (LENA, SM1, ecc.) acceleratori, sorgenti taraturagrandi impianti (CERN, PSI, GSI, CNAO, …) diffrattometri, raggi X reparti radiodiagnostici laboratori per rivelatori laboratori prove materiali controlli non distruttivi microscopi elettronici gascromatografi, ecc…

radiazioni ionizzanti e ricerca

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0,40,6

20,3

1,20,00020,0050,002

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

CosmiciRadiazione terrestre

Radon e toronIngestione naturali

MedicheEnergia nucleare

FalloutChernobyl

Dose efficace, mSv/anno

DOSI MEDIE alla POPOLAZIONE ITALIANA

Etotale ≈4,5 mSv/aAPAT, Annuario 2006

Valorisottostimati!?

15 km 0.01

10 km 0.005

6.7 km 0.001 - Himalaya

3.7 km Lhasa - Tibet

2.25 km ~0.0001 – Città del Messico1.6 km Denver

mare 0.00003

360 km100 km

0.04 mSv/h Eventi solari (particelle) possono

causare dosi di 1000 mSv o più.Dipende dagli schermi (elettroni).

equipaggio di aereo: >2 mSv/anno

RAGGI COSMICI E ALTEZZA

20 ore volo: ~0.1 mSv!

DO

SI in

rad

iodi

agno

stic

a

dosi

tra

tte

da P

adov

ani e

t al

., pu

bblic

az.

inte

rna

,(20

08)

tipo di esame (preocedura) anno 2006 Dose efficace mSv

Dose proced/ DoseRxTorace

PA, n.rel.

Ortopantomografia 0,01 0,5Singola radiografia al torace, PA 0,02 1Densitometria ossea 0,03 1,5Cranio 0,05 3Procedura radiografica torace 0,14 7Mammografia 0,32 16Addome 0,75 38Rachide lombare 0,94 47Pelvi e anca 1,04 52Rachide in toto 1,52 76TC rachide 1,58 79Tratto gastrointestinale superiore 2 100TC testa 2,25 113Urografia 2,9 145Tratto gastrointestinale Inferiore 4,09 205Radiologia interventistica 7,59 380Radiologia interventistica 8,2 410TC altre 8,33 417TC Torace 8,9 443Radiol. interventistica cardiologica 11,37 569TC Pelvi 14,1 705TC addome 16 802

In molte strutture sanitarie

- dose erogata è superiore a quella necessaria

- rapporti pari a un fattore 10-100, tra la dose massima e minima, a parità di indagine radiologica

- la dose eliminabile è equivalente, se non superiore a quella di tutte le altre fonti artificiali (centrali nucleari comprese).

Font

e: U

NSC

EAR

2000

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dispositivi di protezione schermati per pazienti

Foto

dal

cat

alog

o di

Eur

opro

tex)

miglior conoscenza rispetto all’estero, ma esistono alcune lacune da risolvere, tra cui:

• <5% ignorano che RM ed Eco non usano RI• maggioranza dei medici (non radiologi) pare non

avere sufficiente dimestichezza con effetti stocast.• medici faticano a discriminare entità della dose

indebita delle diverse pratiche radiologiche• difficoltà di discriminare tra procedure radiologiche a

maggior dose e possibili alternative• >50% dichiara di non avere ricevuto una formazione

in radioprotezione durante università

INDAGINE TRA I MEDICI SULLE CONOSCENZE DI RADIOPROTEZIONE

Indagine Uni Pv OdM Pv, 2013

considerare: tempi, distanze, schermature ed altre protezioni (es. contaminazione ambientale)

caratterizzaresorgente

caratterizzareambiente

valutaredoseindivid.

ESPOSIZIONE ESTERNA PROTEZIONEDA ESPOSIZIONE ESTERNA

Schermiusare schermi appropriati

Distanzaallontanare le sorgenti il più possibile

Temporidurre al minimo

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META’ TEMPO = META’ DOSE

Tdoseddosedosett

t

Δ⋅=⋅=•+ •

∫0

0

)( ττ Tdoseddosedosett

t

Δ⋅=⋅=•+ •

∫0

0

)( ττ

TEMPO DISTANZA

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100

La riduzione della dose è notevole specialmente alle brevi distanze

sorgente puntiforme

22

211

2)()(

rrrDrD = 2

2

211

2)()(

rrrDrD =

piombo

mattoni

ferro acqua

SCHERMI

EQ valuta schermi e ne definisce uso

protezione da radiazioni alfa

Solo le più energetiche producono shallow dose (oltre 7 mg/cm2) Sono pericolose quando introdotte all’interno del corpo (inalazione o ingestione), wT=20 Spesso si fissa la contaminazione α-emittente così che non costituiscono problema di irraggiamento né di contaminazione dell’aria Sono un serio problema di rivelazione

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pericolosità radiazioni beta Rischio per irradiazione esterna:

Possono essere facilmente schermate: è sufficiente uno spessore di Al o un paio di cm di plexiglass Beta E >70 keV superano lo strato morto della pelle Nei laboratori di solito sono assorbiti dalle pareti dei contenitori delle soluzioni radioattive Radiazione di frenamento: schermature a basso Z verso la sorgente e successivamente alto Z

Rischio da contaminazione interna: non sono considerate troppo pericolose: maggior penetrazione delle α ma ionizzazione specifica minore; l’energia è ceduta su massa maggiore, minor danno biologico

CATTIVA (broad)

GEOMETRIA

BUONA (narrow)

GEOMETRIA

xnn Δ⋅⋅=Δ− μ( )0)(),()( 0

xxexnxBxn −−= μμ ( )0)(),()( 0xxexnxBxn −−= μμ

ASSORBIMENTO FOTONI

MODALITA’ DI ESPOSIZIONE E RADIOATTIVITÀ

Irradiazione esternaContaminazione

esterna: pelle, ecc. interna (intake): per

ingestione inalazione ferite perfusione cutanea

ingestione: non portare oggetti alla bocca, non fumare, ecc.

pelle: usa guanti protettivi e indossa camice per non disperdere la contaminazione

inalazione: uso cappa (schermo abbassato) o mascherine e… procedure

non disperdere la contaminazione

sorgenti radioattive non sigillate

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controlla la contaminazionesuperficiale e personale, sempre!

dopo la manipolazionelava le mani

anche se protette dai guanti, semprelascia in ordine

e decontaminato

sorgenti radioattive non sigillate

nei laboratori: - non applicare cosmetici- non lenti a contatto - non fumare- non assumere cibi e bevande e…

sorgenti radioattive non sigillateFo

nte:

cat

alog

o Q

SA G

loba

lH

igh

Tech

Sou

rces

Lim

.

• wipe test• bubble test • immersion test• ISO code • recommended

life: 15 y (for He producedinside, Am/Be)

C66545

Norma ISO 2919-1980 – ANSI 43.6 1997

sorgenti radioattive sigillate

The five tests are: • Temperature: 20’ at -40°C up to 800 °C (for 1

hour) and thermal stock to 20°C• External Pressure: from 25kPa raise to 170MPa • Impact: The source is struck by a steel hammer of the

required weight (from 1 m). • Vibration: 25 to 80Hz at 1.5mm amplitude peak to

peak and 80 to 2000Hz at 196 m/s² 20 gn (3 times) • Puncture: The source is struck by a hardened pin fixed

to a hammer of the required weight (from 1 m).

WHAT DOES SEALED MEAN?

sorgenti radioattive sigillate

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Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 17

attento a spostamento o manipolazioneminore attività compatibile con la misura delimita l’angolo solido di irradiazionedistanza di sicurezza

usa il dosimetro, se prescrittosegnala sorgente e ingresso al localeregistra movimenti della sorgente riponi nel deposito (cassaforte)

sorgenti radioattive calibrazione

riducili al minimo!

RIFIUTI RADIOATTIVI

separati in fuzione di: radioattivi/non radioattivi solidi /liquidi /scintillantetempo dimezzamento

32P, 33P < 75g < 35S, 14C, 3Hrischio bologico /virale? etichettati e chiusi schermati ove possibile riposti nel deposito frequentemente... non nel lavandino (!)

RIFIUTI RADIOATTIVIserve deposito nazionale!!!

Solo mezzo autorizzato e colli particolari

Bellini G, IUSS, Pavia 2004

TRASPORTO RADIOATTIVI

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AREE A RISCHIO

In funzione del tipo di rischio Irradiazione esterna Contaminazione

Zona Interdetta vietato accesso durante funzionamento o irraggiamento

zona controllata a permanenza limitata zona controllata ad accesso proibito, interdetta

Zona liberaed in ordine crescente di rischio:

Zona sorvegliataZona controllata

Aree a rischio radiogeno

zona libera, E <1mSv/annoed in ordine crescente di rischio: zona sorvegliata, 1< E <6 mSv/annozona controllata, 6< E <20 mSv/anno

+ accesso interdetto se …

Zona Interdetta vietato accesso durante funzionamento o irraggiamento

zona controllata a permanenza limitata zona controllata ad accesso proibito, interdetta

SEGNALETICA

Radiazioni ionizzanti

contaminazione

d.Lgs 81/08 e 230/95 e s.m.i.

attori e destinatari Esperto Qualificato

comunica al DdL con relazione scrittaclassifica le zone a rischio indica modalità di accesso

DdL /Resp. Gruppo /Dirigente espone la segnaleticadelimita le zone a rischioregolamenta gli accessiforma lavoratori e RLS

SEGNALETICA

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DPI in radioprotezione si indossano e proteggono:

• testa• occhi e/o il viso • udito• vie respiratorie • arti superiori • corpo

stabiliti da EQ che li controlla periodicamentemarchio CE, equivalenza in Pbe priorità alla protezione collettiva

Dispositivi Protezione Individuale, DPI(Personal Protective Equipement, PPE)

non solo schermati

DPI: attori e destinatari d.Lgs 230/95 e 81/08, e s.m.i.

esperto qualificatoindica i DPI da utilizzare comunica al DdL con relazione scritta verifica periodicamente loro idoneità

datore di lavoro /Dirigente /Resp. Attività li rende disponibili regolamenta l’uso sorveglia che siano utilizzati

i sog

getti

direttore = DdL

rappresentanteLavoratori, RLS

Responsabile Servizio

prevenzione e protezione,

esperto qual.e medico c/a

vigilanzalavoratore

preposto

resp. gruppo = dirigente

Compiti del DdL, Dirigente, Responsabile gruppo e Preposto

prima dell'inizio delle attività, acquisisce dall’EQ la relazione di radioprotezione fornendo tutti datiindividua, delimita, segnala, classifica le zone a rischio e regolamenta l'accesso, come indicato da EQProvvede a classificare i lavoratoripredispone norme interne adeguate al rischio e cura che siano consultabili dai lavoratori nomina addetti all’emergenza e PSsegue…

(art 61 d.Lgs 230/95 smi)

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Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 20

fornisce i dosimetri e i mezzi di protezionein relazione alle loro mansioni, rende edotti i lavoratori su: rischi , norme, prescrizioni mediche, modalità di esecuzione del lavoroprovvede affinché si osservino le normeappone segnalazioni sul tipo di zona ed i rischi e, mediante contrassegni, sulle sorgentifornisce al lavoratore i risultati delle valutazioni di dose (documentazione disponibile)comunica tempestivamente la cessazione del lavoro degli esposti

segue compiti del DdL, Dirigente, Responsabile gruppo e Preposto ... STUDENTE

ai fini della sicurezza e salute sul lavoro equiparato ai lavoratorinon accede ai laboratori senza autorizzazione del Responsabile Gruppo Ricerca, al quale fa riferimento per la prevenzione e protezione e da cui è informato e

formato sui rischi e sulle procedure di protezione e sicurezza

COMPITI DEL LAVORATORENorme di radioprotezione

1/2

• non si espone al rischio prima di essere: • classificato da EQ • formato ed informato su rischi e procedure • idoneo alla mansione, se “lav. esposto”

• ove si reca, chiede preventivamente informazioni su misure tutela e si impegna ad osservarle

• verifica preliminarmente le condizioni di lavoro e le dosi, se sono introdotte nuove ricerche a rischio radiogeno

• non frequenta zone classificate (sorvegliate e controllate) presso impianti che non siano indicati nella sua scheda individuale

• Informa il proprio Responsabile e/o DdL di situazioni anomale e si astiene dall’intervenire se non sia garantita la sicurezza

• Utilizza e conserva i dosimetri individuali e DPI• Informa il Responsabile e il DdL su: dosimetri assegnati, zone

frequentate, segnalazioni dei servizi di radioprotezione, così come eventuali superamenti di dose di cui venga informato

• Segnala tempestivamente al Responsabile /Direttore la cessazione del rapporto di lavoro e ogni variazione del rischio

• Donne informano immediatamente Responsabile o DdL della gravidanza e, nel contempo, evitano di frequentare le zone sorvegliate e controllate e si astengono da attività a rischio esposizione o di contaminazione interna

COMPITI DEL LAVORATORENorme di radioprotezione

2/2

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IN INFNATTORI DELLA SICUREZZA

• Datore di lavoro: Vercesi V, direttore sez. • Respons. Gruppi ricerca: vari soggetti • Preposto: vari soggetti • EQ: Giroletti E, Università di Pavia • MC/MA: Taino G, Fond. Maugeri • RSPP: Bestiani G, INFN Pv• RLS: Calabrò D, INFN Pv• Lavoratori e … TU (!)

documenti sulla radioprotezione nella sezione INFN di Pavia

Procedure di radioprotezione Norme di radioprotezioneScheda di rischio individuale Modulo dosimetro CERN

(Art 61 DLgs 230/95 smi)

disponibili sul sito: http://www.pv.infn.it/alla voce “direzione”→ “radioprotezione”oppure chiedi in direzione INFN a sig. M. Ventura

Personale universitario → UNIVERSITA’

NORME E PROCEDURE INFN

SCHEDA RISCHIO INFN, 1/2

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Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 22

NUOVA PROCEDURA CERN

ADEMPIMENTI…

1. Scheda radioprotezione indicando tutti impianti frequentati

2. Classificazione EQ 3. Comunicare:

• dosi pregresse• dosi assorbite presso terzi• gravidanza o allattamento • cessata attività a rischio

4. Idoneità medica per lavoratori esposti 5. Formazione per tutti 6. Osservanza nome e procedure 7. Dosimetrie individuali

IS I.R. RESEARCH A RISKY JOB?

Risk = probability to die ‘cause of our job W = workload (how much the job is performed)alpha coeff (α)= death probability /W/person• driver = 1 death /(1.6E8*km*person) • pilot (commercial) = 1 death/(1E9*km*person)• radiation worker = 4 death/(1E8*uSv*worker)

WRisk α=

Lewis H.W., Il rischio tecnologico, Sperling & Kupfer, 1995

W risk

Vehiculartraffic,

km/year

10,000 6.3·10-5

25,000 1.6 ·10-4

50,000 3.1 ·10-4

100,000 6.3 ·10-4

Fly,km/year

10,000 6.3 ·10-6

50,000 3.1 ·10-5

100,000 6.3 ·10-5

250,000 1.6 ·10-4

Radiationworker,

mSv/year

0.1 4.0 ·10-6

0.5 2.0 ·10-5

1.0 4.0 ·10-5

6.0 2.4 ·10-4

WRisk α=IS

IT A

RIS

KY

JO

B?

safe

prof

essi

onR

isk=

1E-4

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Esclusivo uso didattico interno INFN Pv - sicurezza e protezione dalle radiazioni ionizzanti 23

quale priorità?

sorgente decessi attesi/anno

radon 1500 – 6000 (+)pratiche mediche:

ridurre 0,26 mSv/annosi evitano

800 (*)

radiofrequenze 3

(+) fonte: Min.Salute 2002; (*) ipotizzando una riduzione della dose media annua pari a 0,26 mSv implementando la qualità radiologica (20% delle dosi impartite in radiodiagnostica -UNSCEAR 2000-)

Pavia, 21 giugno 2016

Università Studi di Paviadip. di Fisica

protezione e sicurezza dalle radiazioni ionizzanti

[email protected]