PREVENZIONE E SICUREZZA IN LABORATORIO

IL RISCHIO FISICOIL RISCHIO FISICO

(RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE)

MODELLO ONDULATORIO

la radiazione elettromagnetica è costituita da un campo elettrico e da un campo magnetico

oscillanti su due piani perpendicolari tra loro

= lunghezza d'onda (m)

= frequenza = numero di oscillazioni nel tempo (Hz = s-1)

= c (velocità della luce)

LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO

ionizzantinon ionizzanti

SONO RADIAZIONI IONIZZANTI:

radiazioni elettromagnetiche ad energia sufficientemente elevata (raggi X, raggi ,

raggi cosmici, …)

radiazioni corpuscolari emesse da elementi radioattivi o da reazioni stellari

(particelle , particelle , neutroni, protoni, mesoni, …)

LE ALTRE FORME DI RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA NON

HANNO ENERGIA SUFFICIENTE PER INDURRE IONIZZAZIONE

(ciò non vuol dire che non esercitino alcuna azione biologica)

FONTI NATURALI DI RADIAZIONI IONIZZANTI:

luce solare

raggi cosmici primari e secondari(protoni, particelle , mesoni, elettroni, fotoni, neutroni)

decadimento radioattivo di nuclidi naturali

(particelle e , raggi )

FONTI ARTIFICIALI DI RADIAZIONI IONIZZANTI:

strumenti di uso quotidiano

strumenti di uso industriale

ricerca scientifica

(rilevatori di incendio, rilevatori di umidità, insegne luminose, quadranti d'orologio…)

(rilevatori di difetti nelle saldature, apparecchi per la sterilizzazione…)

strumenti di uso medico

(radiologia, uso di radioisotopi sia per diagnosi che per terapia…)

(uso di radioisotopi traccianti per studi di metabolismo…)

PERCHE' UN NUCLEO E' RADIOATTIVO?

perché si trasforma in un altro nucleo più stabile emettendo

particelle e/o

particelle

raggi e/o

nuclei di elio

elettroni o positroni

fotoni

LE PARTICELLE :sono costituite da un nucleo di elio (2 protoni + 2 neutroni)

hanno velocità pari al 5-7% di quella della luce (E = 4-10 MeV)

hanno carica positiva doppiaQUINDI

sono altamente ionizzanti

hanno basso potere penetranteQUINDI

QUINDIsono facilmente schermabili

LE PARTICELLE :sono costituite da elettroni (o da positroni (massa molto piccola

hanno velocità prossime a quella della luce (E = 0,01-2 MeV)

hanno carica singolaQUINDI

sono ionizzanti

hanno elevato potere penetrante

QUINDI

QUINDIsono schermabili

I RAGGI :

sono costituiti da fotoni e non hanno massa a riposo

hanno velocità della luce (E = 0,03-3 MeV)

non hanno carica elettricaQUINDI

sono indirettamente ionizzanti

hanno elevatissimo potere penetrante

sono difficilmente schermabiliQUINDI

QUINDI

PERICOLOSITA'

particelle direttamente ionizzanti (particelle e ) interagiscono velocemente con l'ambiente, ionizzando la materia (strappando o cedendo elettroni)

PERTANTO

il loro percorso nella materia è assai breve e sono più o meno facilmente schermabili

PERTANTO

non sono pericolose se ben schermate

divengono ESTREMAMENTE pericolose se la sorgente è

interna all'organismo

(attenzione a inalazione, ingestione, assorbimento cutaneo)

PERICOLOSITA'

radiazioni indirettamente ionizzanti (raggi X, raggi , neutroni) interagiscono lentamente con l'ambiente portando la materia su uno stato elettronico eccitato che può ionizzarsi

PERTANTO

NON HA SENSO parlare di percorso nella materia!!!!!

PERTANTO

si parla di SEV = spessore emivalente

(cm d = cm g cm-3 = g cm-2)

sono ESTREMAMENTE pericolose sia che la sorgente sia interna che esterna all'organismo!!!

particelle : < 10 cm aria; foglio di carta

particelle : 4 m aria; 4 cm acqua

raggi (1 MeV):

SEV = 10 cm acqua, 4.9 cm calcestruzzo, 0.9 cm Pb

(neutroni: acqua, calcestruzzo, paraffina)

GRANDEZZE USATE IN RADIOPROTEZIONE

dose assorbita (D)

Gy s-1 = dose assorbita nell'unità di tempo (intensità o rateo di dose assorbita)

si misura in Gray (Gy) = 1 joule/kg

dose equivalente si misura in Sievert (Sv)

è il prodotto della dose assorbita per il FATTORE DI QUALITA' o di PONDERAZIONE della radiazione (Q)

(ovviamente il valore di Q dipende dalla radiazione e dalla sua energia)

Q = 1

3 < Q < 11

Q = 20

fotoni, elettroni

neutroni

particelle (E > 1 MeV)

i valori di Q hanno una base sperimentale!

per i fotoni, 1 Gy = 1 Svper particelle , 1 Gy = 20 Sv!!!

dose equivalente efficace (E)

= (eq dose medi) x wT (fattore di ponderazione che tiene conto della diversa radiosensibilità dei tessuti)

gonadi: 0.20midollo osseo, colon, polmone, stomaco: 0.12vescica, mammella, tiroide: 0.05pelle, ossa: 0.01

Esposizione a sorgenti naturali, valori medi mondiali. (UNSCEAR Report I, 2000)

0.2 – 0.8

0.17

0.12

0.29

Esposizione da ingestione40K

Serie dell’uranio e del torio

TOTALE

0.2 – 10

0.0006

1.15

0.10

1.26

Esposizione da inalazione

Serie dell’uranio e del torio

Radon (222Rn)

Toron (220Rn)

TOTALE

0.3 – 0.6

0.07

0.41

0.48

Radiazione terrestre esterna

All’aperto

In luoghi chiusi

TOTALE

0.3 – 1.0

0.28

0.10

0.01

0.39

Radiazione cosmica

Direttamente ionizzanti e fotoni

Neutroni

Radionuclidi cosmogenici

TOTALE

Sorgente di esposizione Dose efficace annuale (mSv)

Media Intervallo tipico

TOTALE 2.40 1 - 10

Stima della dose efficace (valori medi mondiali) dovuta ai raggi cosmici

nelle sue componenti :

Radiazioni direttamente ionizzanti e fotoni 1) ……280 Sv/a

Neutroni …………………………………………..100 Sv/a

TOTALE ……………380 Sv/a1)applicando un fattore di schermo indoor di 0.8 e assumendo una corrispondente occupazione del 80% del tempo

Effetto altitudine

Altitudine dose efficace dose efficace Equat. (Sv/h) N >50 (Sv/h)

10 km 1.5-2.5 4.0-6.0

12 km 2.0-3.5 6.0-9.0

18 km n.d. 10 –12

Effetto latitudine (a livello del mare)

Latitudine radiaz dirett. neutroni ionizz. (nSv/h) (nSv/h)

80-90 32 11

60-70 32 10.9

40-50 32 7.8

20-30 30 4.0

0-10 30 3.6

Dati UNSCEAR, Report I, 2000

CONTAMINAZIONE

la contaminazione interna si previene:

ATTENZIONE A ingestionepenetrazione

cutaneainalazione

la contaminazione esterna si previene:

ATTENZIONE A schermare la sorgente

ridurre i tempi di esposizione

aumenrate la distanza dell'operatore

EFFETTI SULL'UOMO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI

DANNI SOMATICI DETERMINISTICIfrequenza e gravità variano con la dose

(è individuabile una dose-soglia)

DANNI SOMATICI STOCASTICIla probabilità del danno è funzione della dose

(si esclude una dose-soglia)

DANNI GENETICI STOCASTICImalattie ereditarie (per ora non rilevate)

(valutate in base a studi su animali)

DECRETO LEGISLATIVO 230/95 (radiazioni ionizzanti)

le attività che comportano esposizione a radiazioni ionizzanti debbono essere preventivamente giustificate e periodicamente riconsiderate alla luce dei benefici che ne derivano

le esposizioni alle radiazioni ionizzanti devono essere mantenute al livello più basso "ragionevolmente ottenibile"

la somma delle dosi ricevute non deve superare i limiti prescritti dalla legge

aree, personale e limiti di esposizione relativi devono essere classificati e segnalati con apposita segnaletica

deve essere predisposto un piano per la radioprotezione

DECRETO LEGISLATIVO 381/98 (radiazioni non ionizzanti)

è un DECRETO INTERMINISTERIALE (Ambiente, Sanità, Telecomunciazioni) che stabilisce i limiti massimi di esposizione a radiofrequenze e microonde (3 MHz - 300 GHz)

legislazione italiana: < 6 V/m "in corrispondenza di edifici adibiti a permanenze non inferiori alle 4 ore

(legislazione europea 8/6/1999: 42 V/m)

restano ESCLUSE le frequenze utilizzate per il trasporto dell'energia elettrica

SONO RADIAZIONI NON IONIZZANTI:

radiazioni elettromagnetiche (dai raggi UV alle onde radio) che NON posseggono energia sufficiente per

provocare, direttamente o indirettamente, la ionizzazione della materia

SORGENTI: ripetitori radiotelevisivi e per la telefonia mobile, linee elettriche, apparecchi laser, videoterminali,

cordless e cellulari, forni a microonde, cellule fotoelettriche...

effetti biologici...

radiazioni UV(massimo di pericolosità a 270 nm)

effetti principalmente su pelle e occhi:

eritemacancro della pelle

congiuntivite

lesioni oculari

radiazioni IReffetti principalmente termici:

ipotermia

colpo di calore

ustioni

vasodilatazione permanente

onde radioquando attraversano dei tessuti a diversa conduttività, possono produrre onde statiche in seguito a fenomeni di interfase

non vi è segnale d'allarme, perchè il riscaldamento è trascurabile

effetti principalmente sul Sistema Nervoso Centrale:

alterazione dei riflessi condizionati, turbe neurovegetative, alterazioni caratteriali...

altri danni per ora non dimostrati, ma si sta studiando il fenomeno