Rischi Fisici nei Laboratori Scientifici,

Procedure di sicurezza

e Livelli di riferimento

Università degli Studi di Messina

Facoltà di Scienze MM.FF.NN.

Prof. L. Torrisi

Papardo, Messina, 30 Novembre 2012

Organizzazione del corso:

Prof. L. Torrisi : Parte Generalizzata

Dr. A. Trifirò: Sicurezza Nucleare

Appunti su Rete di Facoltà: http://www.scienze.unime.it/images/stories/percorso_eccellenza/sicurezzaFisica.pdf

Modulo relativo alla buona prassi nei Laboratori di Fisica

30 NOVEMBRE 2012 ORE 14,00-18,00

RISCHI LAVORATIVI NEI LABORATORI SCIENTIFICI

RISCHI DI NATURA INFORTUNISTICA

•Strutture, Macchine, Impianti Elettrici

•Sostanze Pericolose (per contatto, inalazione, osservazione,…)

•Incendio-esplosioni (prodotti chimici e/o fisici)

RISCHI DI NATURA IGIENICO AMBIENTALE

·Agenti Chimici

•Agenti Fisici

•Agenti Biologici

RISCHI DI TIPO COSIDDETTO TRASVERSALE

•Organizzazione della lavoro nel laboratorio

•Fattori psicologici

•Fattori ergonomici, Condizioni di lavoro difficili

NORMATIVE

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

"Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della

salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro“; Gazzetta Ufficiale n. 101 del 30 aprile 2008 –

Suppl. Ord. n. 108

La normativa in vigore è il DECRETO Legislativo del Governo n. 626 del 19/09/1994

pubblicato sul Suppl. Ord. della G.U. n. 265 del 12 nov. 1994, che riporta l'elenco delle

disposizioni e della normativa sulla sicurezza nei luoghi di lavoro pubblici e privati.

Il D.Lgs 626/94 è attuato dalle Università dal Decreto n. 363 del 05/09/1998, che ha

introdotto la figura del: "Responsabile dell'attività di didattica o di Ricerca in

Laboratorio".

Molti Atenei italiani hanno emanato dei decreti che definiscono gli obblighi del datore di

lavoro (Rettore), dei Direttori di Dipartimento e dei lavoratori delle Università e stanno

svolgendo corsi di formazione rivolti agli studenti, ai tecnici di laboratorio ed al personale

docente interessato sulla sicurezza e ai primi interventi in caso di soccorso.

Decreti Lgs del 1999 (133, 106, 118) Integrative e correttive

D.L. del 2008 e dl 2009,….

Sicurezza luoghi di lavoro, Preposto, Responsabile servizi, Medico competente, Esperto qualificato, Medico

autorizzato, Linee guida, Addestramento, Obblighi, Diritti e doveri, Organi competenti, Procedure, …

LA PREVENZIONE SI ATTUA CON DIVERSI SISTEMI:

1. ELIMINANDO I RISCHI IN FASE DI STUDIO E PROGETTAZIONE:

a. progettare i nuovi esperimenti rispettando le normative sulla sicurezza;

b. scegliere attrezzature a norma, metodologie e sostanze non pericolose;

c. adottare, dove possibile, processi produttivi automatizzati.

2. RIDUCENDO A LIVELLI ACCETTABILI I RISCHI ESISTENTI:

a. adottare mezzi di prevenzione collettivi (aspirazioni, insonorizzazioni, automazione ecc.);

b. fare un uso limitato di agenti pericolosi chimici, fisici, biologici;

c. privilegiare le procedure ed i metodi di lavoro più sicuri.

3. PROTEGGENDO L‘OPERATORE CONTRO I RISCHI RESIDUI:

a. limitare il numero degli operatori esposti;

b. usare dispositivi di protezione individuali (DPI);

c. adottare le precauzioni suggerite dalla sorveglianza sanitaria e normativa vigente;

USUFRUIRE DELLA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO

SCIENTIFICO CON TUTTA SICUREZZA

• Informarsi sulle normative di sicurezza per quel laboratorio

• Informarsi sui possibili rischi e sul comportamento da tenere nel laboratorio

• Informarsi sulle operazioni da effettuare in caso di incidente

• Rispettare le norme comportamentali date dal responsabile del laboratorio

• Rispettare le procedure sperimentali

• Rispettare i segnali e le caratteristiche tecniche di ogni strumento utilizzato

• Operare sperimentalmente solo dopo aver studiato teoricamente il processo

• Operare adottando gli accorgimenti del caso (camice, guanti, pinze isolate,…)

• Operare senza arrecare danni ad altri operatori

• Segnalare incidenti, deficienze o guasti degli impianti e delle apparecchiature

• Segnalare l’utilizzo di strumentazione inadeguata

• Segnalare inadempienze, procedure, strumenti e segnaletica inadeguata

Normative relative alla sicurezza degli impianti e degli strumenti elettrici

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

D.L. 626/94

Direttiva europea 73/23 (Bassa Tensione)

Direttiva europea 89/336(Compatibilità Elettromagnetica)

Suppl. Gazzetta Ufficiale n. 226 del 27-09-2000

D.M. del 25/8/2000

D.P.R. 462/2001 entrato in vigore il 23/01/2002

L. 46/90

Direttiva CEE 336 del 3/5/89

DPR 459 del 24/7/96

D.L. 476 del 4/12/92

D.L. 615/96 del 12/11/96

Direttiva CEE 93/68

pericolo

divieto

obbligo

avvertimento

RISCHIO CHIMICO

PRINCIPALI RISCHI DI TIPO FISICO

* Elettrici Rischi di natura

* Meccanici Infortunistica

* Rumore Rischi

* Campi Elettrici e Magnetici di

* Radiazioni non Ionizzanti natura

* Radiazioni Ionizzanti Ambientale/di laboratorio

* Rifiuti

* Manipolazioni di sostanze pericolose Rischi di natura

* Altri rischi Igienico-sanitaria

IMPIANTI E STRUMENTI ELETTRICI

Rischio elettrico

1) la scarica elettrica, con conseguenze possibili: incendio, esplosioni, proiezioni di materiali;

2) l' elettrocuzione (o "scossa" o "shock elettrico"), cioè la scarica che attraversa il corpo umano.

Struttura di un impianto elettrico (KV, Bifase, Trifase, d.d.p tra fase e neutro, precauzioni d'uso, manuali strumenti,...)

Effetti della corrente elettrica sul corpo umano

Corrente di soglia (sulle mani a 50 Hz): 5.2 mA - 1.1 mA

Corrente di rilascio (50 Hz): Uomo: 76 mA - 16 mA; Donna: 51 mA - 10 mA

Fibrillazione cardiaca: 100 - 300 mA

Rischio per Vcc> 50 V e Vca>25 V e bassa frequenza (50-100 Hz)

Dispositivi di sicurezza contro il rischio elettrico

Isolamento dei conduttori e delle apparecchiature

Collegamento di terra (bassa resistenza verso massa)

Interruttore magnetotermico (Interrompe un conduttore di alimentazione quando la corrente che lo attraversa supera

un valore prefissato)

Interruttore differenziale ("salvavita") (Misura la differenza tra la corrente in entrata e in uscita. In condizioni normali

le due correnti devono essere uguali altrimenti interrompe il circuito entro un tempo di intervento).

Precauzioni generiche: È bene fare il minore uso possibile di prese multiple, ciabatte, prolunghe.

Cosa fare in caso di incidente (incendio: estintore a CO2 opp. N2; armadietto di pronto intervento sanitario, Non sare

acqua!!!!…)

Da Evitare!

SICUREZZA MECCANICA

Strumentazione meccanica generica

Precauzioni d'uso; Manuali delle macchine; Tensione di alimentazione e prese di

terra; Movimentazione manuale dei carichi; Disposizione dei Carichi; Forze

centrifughe prodotte; Regolamento Anti.-infortunistica; Uso apparecchiature da

taglio; Uso torni, trapani, frese; Manuali delle macchine; Movimentazioni

pneumatiche; Rispetto norme comportamentali e di sicurezza; Gestione rifiuti solidi,

liquidi e gassosi; Uso di macchine elettriche; Uso di macchine producenti polveri;

Uso di mezzi preventivi; Luminosità, insonorizzazione e aereazione dei locali;

Segnalazione dei pericoli e dei divieti; Pronto soccorso; Evacuazione dei locali .

D.lgs. 334/99; D.Lgs. 626/94 e 494/96; D.Lgs. 493/1996 D.Lgs. 475/1992; D.Lgs. 2 gennaio 1997, n. 10; D.Lgs. n. 528/1999; D.Lgs 242/1996; Direttiva 92/58/CEE; D.Lgs 19 dicembre

1994, n. 758;

Produzione di particelle ed agglomerati ad alta velocità:

Processi come quelli di molatura, perforazione, smeriglitatura e

martellamento generano spesso oggetti e particelle di volo che possono

danneggiare i vostri occhi.

Anche schizzi di liquido sono da evitare per il connesso rischio chimico

Recipienti in pressione

Bombole di gas codice dei colori per il contenuto (gas principali); Schede con le caratteristiche

chimiche e fisiche dei gas (etichettature); Regole per la detenzione, il trasporto e l'utilizzo

nell'uso di bombole; Norme di sicurezza e di utenza; Manutenzione manometri e valvole;

Impianti da vuoto; Vacuometri; Recipienti per liquidi criogenici; Segnaletica di divieto e di

pericolo; Gas infiammabili (H, O, metano, fluoro,…); Tubi di trasferimento; Ventilazione.

Decreto Ministeriale 21/05/1974; D.L. 626/94

Norme integrative del regolamento approvato con R.D. 12 maggio 1927, n. 824

Riferimento GUCE:C 328 del 12-12-1992; C 162 del 28-06-1995

PV = nRT

Gas Temp.

Eboll. (K)

H2 20

He 4

N2 77

O2 90

Ar 87

Pericoli

dovuti ad arricchimento di ossigeno

dovuti a fughe di gas infiammabili

dovuti a perdite di idrogeno

dovuti ad aumenti di temperatura

dovuti a rapide vaporizzazioni di liquidi criogenici

dovuti a respirazione di gas freddo

dovuti a contatto con liquidi criogenici

dovuti ad attriti ed urti tra contenitori

Proprietà dell’idrogeno:

L’idrogeno è un gas incolore e inodore. Non tossico in natura e il primo rischio per la salute è rappresentato dalle

bruciature. L’idrogeno è il gas maggiormente infiammabile esistente e può formare miscele con l’aria altamente

infiammabili o esplosive. L’idrogeno può reagire in modo violento se combinato con altri ossidanti, quali l’aria, l’ossigeno

e gli alogeni, può causare il soffocamento e sostituirsi all’ossigeno in un’atmosfera di lavoro.

LA COLORAZIONE DISTINTIVA DELLE BOMBOLE DI GAS

asfissiante (inerte) verde brillante

ossidante blu chiaro

infiammabile rosso

tossico e/o corrosivo giallo

asfissiante (inerte) verde brillante

ossidante blu chiaro

infiammabile rosso

tossico e/o corrosivo giallo

Applicazione in Italia della Norma Europea EN 1089-3

Identificazione delle bombole - codici di colore

Esempio di etichettatura delle bombole

Cerca fughe

RUMORE (Onde meccaniche)

Interni; Esterni;

Diurno; Notturno;

Aree protette (Zona A), residenziali (Zona B), miste, industriali;

Rumore nei Laboratori; Rumore ambientale; Rumore residuo;

Periodicità di controllo (giornaliera, settimanale; mensile);

Mezzi di protezione;

Strumenti di Misura (fonometri integratori, istantanei e di picco);

Controllo Sanitario;

Fonte di Rumore (Auto, Treno, Aereo, Locali pubbl.,…)

Sanzioni

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

D.L. 277 dell’1/3/91; L. 30/7/1990; L.Q. 447/95;

Direttive CEE 80/1107; 82/605; 83/477; 86/188; 88/642

20Hz < Udibile < 20kHz

Livello pressione sonora

Lp = 10 log(P/P0)2 (dB)

P0 = 20 Pa (Soglia Uditiva)

Pmax= 5 GPa (Rottura timpano)

Fonometro

Art. 189.

Valori limite di esposizione e valori di azione

1. I valori limite di esposizione e i valori di azione, in relazione al livello di esposizione giornaliera al

rumore e alla pressione acustica di picco, sono fissati a:

2. a) valori limite di esposizione:

rispettivamente LEX = 87 dB(A) e ppeak = 200 Pa (140 dB(C) riferito a 20 µPa);

1. b) valori superiori di azione:

rispettivamente LEX = 85 dB(A) e ppeak = 140 Pa (137 dB(C) riferito a 20 µPa);

c) valori inferiori di azione:

rispettivamente LEX = 80 dB(A) e ppeak = 112 Pa (135 dB(C) riferito a 20 µPa).

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

a) pressione acustica di picco (ppeak): valore massimo della pressione acustica istantanea ponderata in frequenza «C»;

b) livello di esposizione giornaliera al rumore (LEX,8h): [dB(A) riferito a 20 \ Pa]: valore medio, ponderato in

funzione del tempo, dei livelli di esposizione al rumore per una giornata lavorativa nominale di otto ore, definito dalla

norma internazionale ISO 1999: 1990 punto 3.6. Si riferisce a tutti i rumori sul lavoro, incluso il rumore impulsivo;

c) livello di esposizione settimanale al rumore (LEX,w): valore medio, ponderato in funzione del tempo, dei livelli di

esposizione giornaliera al rumore per una settimana nominale di cinque giornate lavorative di otto ore, definito dalla

norma internazionale ISO 1999: 1990 punto 3.6, nota 2.

Limiti massimi di rumorosità relativi alla ZONIZZAZIONE DEFINITIVA del territorio comunale (in dB)

Classi di territorio diurno notturno

1 Aree particolarmente protette

(ospedali, scuole, parchi, aree di riposo)

50 40

2 Aree prevalentemente residenziali

(aree urbane con basso traffico, bassa densità di popolazione, bassa presenza di

attività commerciali, assenza di attività industriali)

55 45

3 Aree di tipo misto

(aree urbane con normale traffico, media densità di popolazione, media presenza di

attività commerciali, assenza di attività industriali)

60 50

4 Aree di intensa attività umana

(aree urbane con intenso traffico, alta densità di popolazione, elevata presenza di

attività commerciali, presenza di piccole industrie)

65 55

5 Aree prevalentemente industriali

(aree interessate da insediamenti industriali e scarse abitazioni)

70 60

6 Aree esclusivamente industriali

(aree esclusivamente industriali)

70 70

Zona diurno notturno

Tutto il territorio nazionale 70 60

Zona A

(agglomerati urbani che rivestono carattere storico, artistico o di particolare pregio

ambientale)

65 55

Zona B

(le parti del territorio totalmente o parzialmente edificate, diverse dalle zone A)

60 50

Zona esclusivamente industriale 70 70

ZONIZZAZIONE PROVVISORIA (in dBA)

Direttive IRPA/INIR 1984.

Ultrasuoni (f >20 KHz)

Rumore udibile (20-20kHz)

> 20 kHz

Onde Radio

Telefonia Mobile

Microonde

Infrarossi

Luce visibile

Ultravioletto

Raggi X

Raggi gamma

Particelle accelerate

(elettroni, protoni,

neutroni)

Onde Elettromagnetiche non

Ionizzanti

c

3x108 m/s

E = h

Radiazioni non ionizzanti, RnI

- Campi elettrici e magnetici statici e dinamici

- Radiazione elettromagnetica:

- Extremely Low Frequencies, ELF, <300 Hz,

- Radiofrequenze, RF:

- Onde radio, OR: 300 Hz < <300 MHz:

- Microonde, MO: 300 MHz < <300 GHz

- Radiazione ottica:

infrarosso, IR: 300 GHz < < 385 THz;

ottica (visibile): 385-750 THz;

ultravioletto, UVA+UVB+UVC: 750 THz < < 3.000 THz;

laser (energia coerente) a varie frequenze nel visibile, IR e UV;

Onde Elettro-Magnetiche

CAMPI MAGNETICI statici e dinamici

Effetti acuti del campo magnetico

Effetto Campo magnetico (B) Densità di corrente

Riscaldamento dei tessuti

(0,4 W/kg) 1.600.000 T (= 1.6 T) 10.000 mA/m2

Induzione di extrasistole

(rischio di fibrillazione) 130.000 T 800 mA/m2

Percezione sensoriale,

magnetofosfeni 16.000 T 100 mA/m2

Soglia di attenzione epidemiologica 0,2 T -

Laboratori NMR, Laboratori di analisi carica/massa, Elettromagneti, Magneti

superconduttori, Magneti permanenti, Conduttori attraversati da alte correnti,

Solenoidi alimentati da correnti variabili,…

Zone ad accesso controllato le aree in cui il campo disperso di

induzione magnetica è pari o superiore a 0,5 mT: B>0,5 mT;

Zone di rispetto le aree interessate da valori di campo disperso di

induzione magnetica compresi tra 0,1 mT e 0,5 mT: 0,1 mT<B<0,5

mT;

Zone a libero accesso le aree interessate da valori di campo disperso

di induzione magnetica inferiori a 0,1 mT: B<0,1 mT.

Campo Magnetico - D.M. 2/08/91

Nota:

I portatori di pacemaker e di defibrillatori

impiantati devono evitare luoghi dove

l'induzione magnetica sia superiore a 0,5 mT

Effetti termici: Dp > 10 mW/cm2

Iindotte da alti H > 10 A/cm2

(Opacità cristallino: 100 mW/cm2; Lesioni testicolari

50 mW/cm2; Bruciature I > 50 mA)

Effetti non termici: Dp < 10 mW/cm2

(Disturbi stimolatori cardiaci H = 0.5 mT;

Esito di indagini: 50-60 Hz, H = 0.4 mT Rischio

Leucemia)

Intensità = Energia (J)/Superficie (m2) tempo (s) ; [W/m2]

Dosimetria RnI – SAR (Specific Absorption Rate) - NCRP

SAR = ( ) |Et|2

(W/Kg) = (J/s Kg)

T t SAR cs

SAR W/cm2 (intensità incidente)

Sorgente

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

200 mT

2T

5T

Misuratori di Campo E, H

50

10

Soggetti esposti consapevolmente (Lavoratori)

Media sull'intero corpo 0,4 W/kg (SAR)

Valore di picco 10 W/kg (SAR)

Media temporale 6 min.

Massa su cui mediare 10 g.

Forma del volume cubica

Soggetti non esposti consapevolmente (Popolazione)

Media sull'intero corpo 0,08 W/kg (SAR)

Valore di picco 2 W/kg (SAR)

Media temporale 6 min.

Massa su cui mediare 10 g.

Forma del volume cubica

Controllo Medico

Periodico

R non

Ionizzanti

R Ionizzanti

Onde elettromagnetiche (fotone) E = hv (Legge di Plank)

- UVA, vicino: 400 <l <315 nm: induce fluorescenza;

- UVB, medio: 315 <l <280 nm: spettro d'azione per l'eritema;

- UVC, lontano: 280 <l <100 nm: lampade germicida: inattivaz. virus

e batteri; max abs. del DNA (260 nm); mutagenicità ed oncogenicità;

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

Sensibilità dell’occhio Trasmissione

UV

VIS IR

UV

VIS

IR

Sorgenti UV

Lampade germicide per stelirizzare materiali

Lampade fluorescenti per fotochimica

Transilluminatori per strutture molecolari e DNA

Lampade di diagnostica e terapia medica

Lampade al mercurio

Saldatura di metalli

Sorgenti laser

Scariche elettriche

Plasmi sottovuoto

Prevenzione dei rischi di esposizione

Confinamento e collimazione delle sorgenti

Uso di schermi e di lenti

Riduzione del tempo di esposizione

Aumento della distanza

Riduzione degli operatori

Lampade a

esempio: RADIAZIONE ULTRAVIOLETTA

APPARATI LASER

Studi di fluorescenza; analisi dei materiali; trattamento dei materiali;

studi di diffrazione; misure ottiche; ablazione laser; fotochimica;

produzione di plasmi; fotoincisione e fotolettura; allineamenti,…

Gli effetti laser sui tessuti biologici:

- effetti di natura termica (dipendenti da frequenza, potenza, durata, area colpita,

vascolarizzazione del tessuto):

- 40-60°C: rallentamento reversibile delle funzioni biologiche;

- 60-100°C: necrosi, con ebollizione ed evaporazione tessutale;

- >100°C: carbonizzazione tessutale; Vaporizzazione,…

- effetti di natura fotochimica: formazione di nuove molecole; scissions, cross-

linking; fotoacustico/meccanico (vibrazioni, espansioni, esplosioni, distruzioni

tessutali, cellulari e subcellulari); Ablazione laser.

- effetti elettrici (modificazioni della costante dielettrica, modificazioni della

conducibilità elettrica).

I possibili organi bersaglio sono due: occhio (lesioni retiniche e lesioni oculari

anteriori: cataratta, ecc.); pelle (ustioni di diverso grado); rischi secondari possono

derivare da incendi, contaminanti chimici, UV, ecc.

Il laser induce:

Effetti Foto-termici

Effetti Fotochimici La durata di un impulso laser di potenza è

inferiore al secondo, tipicamente dell’ordine del

ns.

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

RADIAZIONE LASER

Laser VT

Lampade VT

E = Irradianza o Intensità (W/m2);

H = Esposizione Radiante o Fluenza (J/m2)

Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81

CRITERI DI CLASSIFICAZIONE DEI RISCHI DEI LASER

(in base alla Potenza):

Classe 1; (<0,04mW): completamente innocui. (Nessuna precauzione)

Classe 2; (<1mW): normalmente non sono in grado di arrecare danni alla vista (ad es.

stampanti laser e lettori di codici a barre). (Non osservare direttamente il fascio)

Classe 3a; (<5mW): Possono danneggiare la vista se guardati tramite dispositivi ottici

(ad es. puntatori laser). (Non usare ottiche di osservazione)

Classe 3b; (<500mW): Possono danneggiare la vista se guardati direttamente o tramite

fascio riflesso. (Evitare l’esposizione diretta dell’occhio)

Classe 4; (>500mW): È pericolosa l'esposizione anche al raggio diffuso (laser

industriali usati per il taglio dei metalli). (Evitare l’esposizione diretta e indiretta

dell’occhio e della cute)

DECRETO LEGISLATIVO 9 aprile 2008, n. 81

* Elettromagnetiche: UVB, Lontano UV (UVC),

Raggi X, raggi , Efotone > ~ 5 eV

1 eV = 1.6x10-19 J; aria = 34 eV; Si = 3.3 eV

* Particellari: elettroni, protoni, neutroni,

deutoni, alfa, ioni accelerati, frammenti di

fissione, clusters,… Ep > ~ 5 eV

RADIAZIONI IONIZZANTI

Radioisotopi, Sorgenti di calibrazione, Tubi a raggi X, Microscopi

elettronici, Acceleratori di particelle, Diffrattometri, Cannoncini di

sputtering, Videoterminali CRT, Generatori di plasmi e di scariche

elettriche, Interazione-laser-materia, Interazione elettroni-materia e ioni-

materia, Prove rivelatori, Lab. Fisica Nucleare, Misura film sottili,

Preparazione di radiofarmaci, Fisica sanitaria, Scintigrafia, Medicina

nucleare, PET, TAC,…

Interazione radiazioni - materia

p, , E0

e , E0

Sion+Srad

Sion

RANGE

Stopping Power – LET = keV/ m Per particelle cariche:

LET = K ( eZ1Z2)/E0

Srad/Sion

R = K Eo/

X,

LET

(keV/ m)

N° coppie ioni

in 1 m di

acqua

Quality Factor

(Q)

< 3.5 < 100 1

3.5 - 7.0 100 - 200 1 - 2

7.0 - 23 200 - 650 2 - 5

23 - 53 650 - 1500 5 -10

53 - 175 1500 - 5000 10 - 20

⊕

⊕

⊕

⊕ ⊕

⊕

⊕ ⊕

⊕

⊕ ⊕

⊕ • •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• ~ 30 eV

N = E /

Fotoni, Elettroni

Particelle alfa,

neutroni, ioni pesanti

Protoni alta energia

Ioni leggeri alta

energia

Ioni leggeri

bassa energia

Processi di ionizzazione in acqua Ex: Una radiazione beta da 3 MeV

produrrà N= 3x106/30 =300.000 coppie di

ioni

Sorgenti di radiazioni ionizzanti

Generatori di raggi X per diagnostica e/o terapia, Analisi dei materiali, studi bio-medici

Diffrattometri X per analisi dei materiali, studi biologici e chimici X,

TEM, SEM, Sputtering, plasmi: Microscopia elettronica, studio e modifica di superfici, studi bio-chimici, studi di plasmi

Radioisotopi gamma-emettitori Per diaqnostica e terapia medica, per analisi dei materiali, studi biochimici e medici

decadimento -

n p + e- + (60Co 60Ni +e-+ )

decadimento -

n p + e- + (60Co 60Ni +e-+ )

decadimento -

n p + e- + (60Co 60Ni +e-+ )

decadimento +

p n + e+ + (22Na 22Ne +e++ )

decadimento +

p n + e+ + (22Na 22Ne +e++ )

decadimento +

p n + e+ + (22Na 22Ne +e++ )

Decadimento

(241Am 237Np + )

HeXX 42

4A2Z

AZ

Decadimento

(241Am 237Np + )

HeXX 42

4A2Z

AZ

Decadimento

(241Am 237Np + )

HeXX 42

4A2Z

AZ

Decadimento

(241Am 237Np + )

HeXX 42

4A2Z

AZ

RADIOISOTOPI

Lab. di chimica, biologia e fisica, markers,

scintigrafia, sorgenti di calibrazione,

datazione, analisi di materiali, inquinamento

ambientale, diagnosi e terapia medica,…

L’ attività si misura in Bequerel (Bq)

1 Bq = 1 disintegrazione/secondo

1 Ci = 3.7·1010 disintegrazioni/secondo

(1 Ci 1 g di Radio 226)

1 Ci = 37 GBq

1 mCi = 37 MBq

1 Ci = 37 kBq

T1/2 (U238) = 4.5x109 anni; T1/2 (C

14) = 5.7x103 anni; T1/2 (H3) = 12.3 anni;

T1/2 (Po218) = 3 mesi; T1/2 (Rn222) = 3.8 giorni; T1/2 (I131) = 8 giorni;

T1/2 (Tc99m) = 6 ore; T1/2 (O15) = 2 minuti; T1/2 (Rn221) = 5 sec

CONTAMINAZIONE RADIOATTIVA

Sorgenti di particelle ionizzanti

LINAC : acceleratori lineari di elettroni Usati per la terapia antitumorale, per modifiche di materiali, per generare fotoni energetici. Producono fasci di elettroni di alta energia (1-50 MeV).

Acceleratori di particelle: acceleratori di ioni Studi di Fisica, Terapia medica, analisi dei materiali, reazioni nucleari, fasci di neutroni, fasci di particelle cariche, preparazione radiofarmaci, adroterapia, microanalisi. Producono fasci ionici ad alta energia (1-100 MeV). Produzione di neutroni.

Radiotraccianti: radioisotopi per diagnostica Usati per immagini mediche, immagini fisiche, studi di flusso, Terapie mediche, studi funzionali,…. (scintigrafie, Gamma-camera,…) (Tc99m; I131,…).

Grandezze Dosimetriche

Dose di Esposizione X

Misura la ionizzazione che raggi X o gamma producono in aria

m

qX

Si misura in Coulomb/kg

Molto usata e’ la vecchia unita’: il Roentgen [R]

1 R = 2.58·10-4 C/kg

m

q+ = q- q

aria

Dose assorbita D

Misura l’energia rilasciata dalla radiazione nella unita’ di massa

m

ED

Ad ogni interazione la radiazione cede una piccola parte della sua Energia alla materia

Particelle cariche: ionizzazione del mezzo attraversato

Fotoni: effetto fotoelettrico, Compton, produz. coppie

m Einiz

materiale qualsiasi

Efin E = Einiz- Efin

La dose assorbita D si misura in gray 1 gray = 1 Joule/kg

Dose equivalente = Dose assorbita . FQ e si misura in Sievert (Sv)

GLI STRUMENTI DI RIVELAZIONE DELLE RADIAZIONI

Dosimetri ambientali

Dosimetri personali

Rivelatori a gas Camera a ionizzazione, contatore geiger

Emulsioni fotografiche

Dosimetri a termoluminescenza

Dosimetri chimici

Dosimetri a stato solido (Si, Ge, diamante, scintillatore,…)

I limiti di dose

L’ICRP distingue due categorie: a) Gli individui esposti per motivi professionali b) La popolazione nel suo insieme

Questo valore coincide con quello dovuto alla radioattivita’ naturale (raggi cosmici, 222Rn, 40K, 14C, … ) Esiste una probabilita’ su 100.000 di contrarre durante l’intera vita una grave malattia per esposizione naturale a dosi di 1 mSv/anno

Il limite di dose per le persone del pubblico è: 1 mSv per anno solare

Il limite per i lavoratori professionalmente esposti e’: 100 mSv in 5 anni (cioe’ in media 20 mSv/anno)

Supponendo un periodo lavorativo di 50 anni, il lavoratore alla fine della attivita’ potra’ al massimo aver assorbito 1 Sv per questo lavoratore esistera’ una probabilita’ dello 1.65% di contrarre una malattia grave dipendente dalla sua intera attivita’ lavorativa (50 anni) (Stiamo parlando di probabilita’, non di certezza)

D.lgs 26 maggio 2000, n. 187; D.lgs 241/2000 ; ICRP60 e ICRP 65

Attuazione delle direttive EURATUM 97/43 e 96/29

D.Lgs. 626/1994; D.P.R. 12 dicembre 1972, n. 1150 e art. 88

D.Lgs. 230/95

E' classificata zona controllata ogni area di lavoro ove sussiste per i

lavoratori ivi operanti il rischio di superamento di uno qualsiasi dei

seguenti valori:

•6 mSv/anno per esposizione globale o di equivalente di dose

efficace;

•45 mSv/anno per il cristallino;

•150 mSv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie.

E' classificata zona sorvegliata ogni area di lavoro, che non debba essere

classificata zona controllata, ove sussiste per i lavoratori ivi operanti il

rischio di superamento di uno qualsiasi dei seguenti valori:

•1 mSv/anno per esposizione globale o di equivalente di dose

efficace;

•15 mSv/anno per il cristallino;

•50 mSv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie.

Rischio da irraggiamento esterno

1. tempo (durata dell’esposizione): determina in maniera lineare, a parita’ di condizioni di esposizione, l’intensita’ dell’esposizione e del rischio radiologico;

2. distanza: la dose di radiazioni segue la legge dell’inverso del quadrato della distanza rispetto al punto di emissione:

D1r12 = D1r1

2 dove D1 e’ l’intensita’ di dose alla distanza r1 dalla sorgente e D2 e’ l’intensita’ di dose alla distanza r2 dalla sorgente (esempio: passando dalla distanza di 1 m a quella di 2 m, l’intensita 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 quantita 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)

ALTRI TIPI DI RISCHI

Rifiuti

Aspetti Chimici: Reattività, Formazione di composti pericolosi,…

Aspetti Fisici: Radioattivià, Contaminazione intera, Veicolazione,…

Aspetti Biologici: Tossicità, Danno ematico, Inalazione,…

Altri Rischi

Rischio ustioni (acqua bollente, saldatori,…)

Rischio polveri e vapori (amianto, silice,…)

Rischio liquidi (criogenici, reattivi, tossici,…)

…

Riferimenti per ulteriori approfondimenti

1) Dispensa Prof. Torrisi su problematiche di sicurezza in Fisica:

http://www.scienze.unime.it/images/stories/percorso_eccellenza/sicurezzaFisica.pdf

2) Documentazione INAIL (Istituto Nazionale per l’ Assicurazione contro gli Infortuni

sul lavoro):

http://www.ispesl.it/gauss/prevenzione/8.4.asp

Accidere ex una scintilla incendia passim

(A volte da una sola scintilla scoppia un incendio)

Lucrezio

Grazie per

l’attenzione

(Filosofo romano, 55 a.C.)