OCHRONA RADIOLOGICZNA. Kilka słów wstępu. Jakub Ośko

OCHRONA RADIOLOGICZNA Kilka słów wstępu Jakub Ośko

OCHRONA RADIOLOGICZNA zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobieżenia takim sytuacjom - ograniczenie ich skutków do poziomu tak niskiego, jak tylko jest to rozsądnie osiągalne, przy uwzględnieniu czynników ekonomicznych, społecznych i zdrowotnych Prawo Atomowe 2

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA zespół czynności i ograniczeń zmierzających do zminimalizowania narażenia pacjenta na promieniowanie jonizujące, które nie będzie nadmiernie utrudniało lub uniemożliwiało uzyskania pożądanych i uzasadnionych informacji diagnostycznych lub efektów leczniczych Prawo Atomowe 3

Rodzaje promieniowania PROMIENIOWANIE Niejonizujące Jonizujące Wprost Cząstki naładowane (elektrony, protony, alfa ) Pośrednio neutrony, gamma, X 4

Promieniowanie Promieniowanie to przekazywanie energii na odległość Promieniowanie jonizujące to przekazywanie energii za pośrednictwem cząstek lub fal elektromagnetycznych Jonizacja zjawisko polegające na oderwaniu elektronów od obojętnych elektrycznie atomów i utworzenie jonów 5

Promieniowanie Promieniowanie pierwotne promieniowanie wychodzące ze źródła i padające na dany obiekt Promieniowanie rozproszone promieniowanie powstające w wyniku zderzeń cząstki i zmiany jej kierunku Promieniowanie wtórne promieniowanie powstające w wyniku oddziaływania cząstki, np. promieniowanie hamowania 6

Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie elektromagnetyczne Powstaje w atomie poza jądrem W wyniku hamowania elektronów 7

Promieniowanie beta Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek elektronów lub pozytonów) Powstaje w jądrze w wyniku rozpadu promieniotwórczego 8

Promieniowanie alfa Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek α) Powstaje w jądrze w wyniku rozpadu promieniotwórczego 9

Promieniowanie gamma Promieniowanie elektromagnetyczne Powstaje w jądrze w wyniku rozpadu promieniotwórczego 10

Promieniowanie neutronowe Powstaje w jądrze w wyniku reakcji jądrowych 11

OCHRONA RADIOLOGICZNA Promieniowanie jonizujące naturalne i sztuczne Jakub Ośko

Promieniowanie wokół nas Promieniowanie jonizujące jest naturalnym czynnikiem, który znajduje się w otaczającym nas środowisku. 13

Narażenie Proces, w którym organizm ludzki podlega działaniu promieniowania jonizującego. 14

Narażenie Naturalne Naturalne podwyższone na skutek działalności człowieka Źródła sztuczne (w tym zastosowania medyczne) Zawodowe Medyczne Awaryjne 15

Narażenie naturalne 16

Naturalne źródła promieniowania Promieniowanie kosmiczne i jego produkty (tryt i 14 C) 40 K radon Mleko 80 Bq/l Woda mineralna 6 Bq/l 8000 Bq 40 K 40 K 235 U, 238 U, 232 Th 17

Wielkość narażenia na świecie promieniowanie kosmiczne promieniowanie gamma na powietrzu promieniowanie gamma w pomieszczeniach radon 18

Wielkość narażenia na świecie Najwyższe dawki: Ramsar, Iran 260 msv/rok Guarapari, Brazylia 175 msv/rok Kerala, Indie 35 msv/rok Niektóre rejony Brazylii 30 msv/rok 19

Australia Austria Belgia Dania Finlandia Francja Grecja Hiszpania Holandia Irlandia Japonia Luksemburg Niemcy Norwegia Polska Portugalia Szwajcaria Szwecja USA Wielka Brytania Włochy Ramsar Guarapari Roczna dawka efektywna [msv] Wielkość narażenia na świecie 300 250 200 150 100 50 0 20

Australia Austria Belgia Dania Finlandia Francja Grecja Hiszpania Holandia Irlandia Japonia Luksemburg Niemcy Norwegia Polska Portugalia Szwajcaria Szwecja USA Wielka Brytania Włochy Ramsar Guarapari Roczna dawka efektywna [msv] Wielkość narażenia na świecie 1000 100 10 1 21

Narażenie naturalne podwyższone na skutek działalności człowieka Praca w warunkach nienaturalnych głęboko pod ziemią wysoko nad ziemią 22

Narażenie na źródła sztuczne radionuklidy w żywności i środowisku pochodzące z wybuchów jądrowych i awarii radiacyjnych, wyroby powszechnego użytku emitujące promieniowanie lub zawierające substancje promieniotwórcze, działalność zawodowa 23

Źródła i wielkość narażenia w Polsce Źródło: Raport Roczny Działalność Prezesa Państwowej Agencji Atomistyki oraz ocena stanu bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej w Polsce w 2013 roku 24

Narażenie medyczne w Polsce 0,85 msv rocznie 0,8 msv od badań rtg 1,2 msv średnio na 1 badanie rtg 0,11 msv klatka piersiowa 3 msv kręgosłup 4,3 msv - płuca Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011 25

Narażenie na źródła sztuczne Narażenie statystycznego mieszkańca Polski cez i stront w żywności: 0,006 msv największy udział: artykuły mleczne, mięsne, warzywne (głównie ziemniaki) i zbożowe (najwięcej Cs i Sr jest w produktach leśnych ) cez i stront w środowisku: 0,002 msv Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011 26

Narażenie statystycznego mieszkańca Polski na naturalny potas K-40 w żywności: 0,17 msv rocznie ok. 20-krotnie więcej od narażenia powodowanego radionuklidami sztucznymi 27

Wykorzystanie promieniowania przez człowieka 28

Trochę historii 29

8 XI 1895r. Wilhelm C. Röntgen Źródło: dr inż. G. Jezierski 30

22 XII 1895r. ręka Berthy Röntgen Źródło: dr inż. G. Jezierski 31

24 02 1896r. - odkrycie promieniotwórczości naturalnej (Henri Becquerel) 32

21 03 1896 pierwsza lampa RTG z regulowaną próżnią (Siemens) 33

Źródło: dr inż. G. Jezierski 34

35

Źródło: dr inż. G. Jezierski 36

37

Źródło: dr inż. G. Jezierski 38

Źródło: dr inż. G. Jezierski 39

1920 do lat 50-tych 10 000 W USA Źródło: dr inż. G. Jezierski 40

41

eliksir 1925r. Radiothor 80 000 Bq Ra-226 i Ra-228 w 30 ml (sprzedano 500 000) Źródło: dr inż. G. Jezierski 42

1926r. Źródło: dr inż. G. Jezierski 43

Chleb radowy ok. 1920 r. Woda radowa z Joachimstal do produkcji chleba Źródło: dr inż. G. Jezierski 44

45

Źródło: dr inż. G. Jezierski 46

Źródło: dr inż. G. Jezierski 47

Źródło: dr inż. G. Jezierski 48

Źródło: dr inż. G. Jezierski 49

Źródło: dr inż. G. Jezierski 50

Clarence Dally (asystent Edisona) pierwsza udokumentowana ofiara 1904 Źródło: dr inż. G. Jezierski 51

Źródło: dr inż. G. Jezierski 52

Ochrona radiologiczna 1901 William Rollins (USA) publikuje zasady ochrony zalecane do stosowania w zakładach rentgenowskich: używanie okularów ochronnych, stosowanie osłon na lampach rentgenowskich, ograniczanie powierzchni napromienianej skóry pacjenta. 53

Ochrona radiologiczna 1911 jednostka aktywności curie 1914 błony radiograficzne (błony rtg.) 54

Ochrona radiologiczna 1915 Niemieckie Stowarzyszenie Radiologów i Brytyjskie Towarzystwo Radiologiczne opracowują zalecenia dla lekarzy stosujących promieniowanie, S. Russ występuje do Brytyjskiego Towarzystwa Radiologicznego o opracowanie ustawy o ochronie radiologicznej. 55

Ochrona radiologiczna 1921 roku Pierwsze krajowe komitety ochrony radiologicznej. Brytyjski Komitet Ochrony przed Promieniowaniem X i Radu opracowuje przepisy ochrony radiologicznej. 1922 Amerykańskie Towarzystwo Promieniowania Rentgenowskiego opracowuje zalecenia dotyczące ochrony radiologicznej. 56

Ochrona radiologiczna 1924 dawka tolerancyjna Mutschellera 0,25R/dzień = 2,3 msv 57

Ochrona radiologiczna 1925 I Międzynarodowy Kongres Radiologiczny w Londynie powołuje Komitet ds. Jednostek Pomiarowych Promieniowania X (obecnie International Commission on Radiation Units and Measurements - ICRU) 58

Ochrona radiologiczna 1926 Licznik Geigera-Müllera 59

Ochrona radiologiczna 1928 II Kongres Radiologiczny powołuje Międzynarodowy Komitet Ochrony przed Promieniowaniem X i Radu (obecnie ICRP). 60

Ochrona radiologiczna 1928 jednostka rentgen (dawka ekspozycyjna) 61

Ochrona radiologiczna 1931 Liga Narodów powołuje Komitet do Badania Skutków Zdrowotnych ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Zalecana dawka dopuszczalna w USA: 0,5 R/tydzień mierzone w wolnym powietrzu 62

Ochrona radiologiczna 1934 IV Międzynarodowy Kongres Radiologiczny przyjmuje zalecaną przez ICRP dawkę tolerancyjną 0,2 R/dzień mierzoną na powierzchni fantomu 1950 r. VI Międzynarodowy Kongres Radiologiczny wprowadza termin największa dawka dopuszczalna", 0,3 R na tydzień (mierzona na powierzchni fantomu). 63

Dzisiaj 64

Zastosowanie - dziś MEDYCYNA PRZEMYSŁ NAUKA 65

Aparaty rentgenowskie Medycyna Obrazowanie 66

Mammografia Medycyna Obrazowanie 67

Tomografia komputerowa Medycyna Obrazowanie 68

Tomografia komputerowa Medycyna Obrazowanie 69

Tomografia komputerowa Medycyna Obrazowanie 70

Angiografia substrakcyjna Medycyna Obrazowanie 71

Fluoroskopia Medycyna Obrazowanie 72

Scyntygrafia Medycyna Obrazowanie Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość A. Czerwiński Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych B. Dziunikowski 73

SPECT Medycyna Obrazowanie 74

PET Medycyna Obrazowanie 75

Medycyna Teleterapia Technika leczenia zmian nowotworowych za pomocą wiązki promieniowania gamma lub elektronów. Jako źródeł promieniowania używa się izotopu 60 Co (promieniowanie gamma) lub liniowych akceleratorów cząstek (elektrony lub promieniowanie X). 76

Medycyna Brachyterapia (Terapia aplikatorowa) technika leczenia zmian nowotworowych polegająca na napromienieniu zmiany nowotworowej poprzez umieszczenie źródła promieniowania w obrębie tej zmiany. 77

Przemysł Mierniki izotopowe Zawierają zamknięte źródło promieniowania, detektor promieniowania właściwy dla danego typu promieniowania oraz układ pomiarowy. Do określenia właściwości napromienianego materiału wykorzystuje się absorpcję lub rozproszenie promieniowania w badanym materiale. 78

Przemysł Mierniki grubości Miernik grubości oparty na zjawisku absorpcji promieniowania. P pojemnik ze źródłem promieniowania, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, M materiał mierzony. Miernik grubości oparty na zjawisku rozproszenia promieniowania. P pojemnik ze źródłem promieniowania, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, M materiał mierzony. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych J. Art 79

Przemysł Miernik gęstości Miernik gęstości. P pojemnik ze źródłem promieniowania, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, R rura całkowicie wypełniona materiałem mierzonym. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych J. Art 80

Przemysł Miernik poziomu Miernik poziomu. P pojemnik ze źródłem promieniowania, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, R zbiornik. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych J. Art 81

Przemysł Wagi izotopowe Pomiar oparty na zjawisku absorpcji promieniowania. P pojemnik ze źródłem liniowym, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, T taśma przenośnika, M materiał mierzony. Pomiar oparty na zjawisku rozproszenia promieniowania. P pojemnik ze źródłem liniowym, D detektor promieniowania, UP układ pomiarowy, Prz przesłona, T taśma przenośnika, M materiał mierzony. Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych J. Art 82

Przemysł Profilowanie odwiertów Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość Andrzej A. Czerwiński 83

Przemysł Radiografia przemysłowa Metoda badań nieniszczących. Polega na prześwietleniu materiału badanego i utrwaleniu jego obrazu. Źródła promieniowania: sztuczne izotopy gamma- promieniotwórcze, w przeszłości stosowano aparaty rentgenowskie, a obecnie coraz częściej znajdują zastosowanie akceleratory, które ze względu na możliwość generowania wyższych energii promieniowania pozwalają badać grubsze warstwy materiału. Zastosowanie: badanie spawów przy budowie rurociągów, w przemyśle stoczniowym, itp. 84

Przemysł Urządzenia radiacyjne Wykorzystanie bezpośredniego oddziaływania promieniowania na materiały poddane napromienieniu. Urządzenia radiacyjne jako źródła promieniowania wykorzystują izotopy (głównie 60 Co, rzadziej 137 Cs, 90 Sr+ 90 Y czy wypalone paliwo jądrowe) lub akceleratory. Wymagane moce dawek to kilkadziesiąt kgy i więcej. Tak duże dawki wymagają stosowania źródeł o bardzo dużej aktywności, np. kilkaset TBq 60 Co. Urządzenia radiacyjne stanowią zwykle całe budowle. Zastosowanie: utrwalanie żywności, zapobieganie kiełkowaniu nasion i ziemniaków, niszczenie owadów zbożowych, dezynfekcja radiacyjna, radiosterylizacja w przemyśle farmaceutycznym. 85

Przemysł Urządzenia radiacyjne Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość Andrzej A. Czerwiński 86

Przemysł Metoda atomów znaczonych Przedmiot, medium lub materiał, którego przemiany lub ruch są celem badania, zostaje oznaczony przy pomocy izotopu promieniotwórczego, który w czasie badanego procesu zachowuje się w ten sam sposób jak podmiot badania. Zastosowanie: badania rzek i zbiorników wodnych, wód gruntowych i powierzchniowych, procesów metalurgicznych, zużycia narzędzi i części maszyn, szczelności rurociągów, zużycia wymurówki w wielkich piecach. Dziedziny: energetyka, hutnictwo, przemysł chemiczny, celulozowy i papierniczy, chemiczny, cementowy, elektroniczny, samochodowy, wydobywczy 87

Przemysł Urządzenia jonizacyjne Wykorzystują zdolność promieniowania do jonizacji gazów. Zastosowania: czujki dymu, eliminatory ładunków elektrostatycznych. 88

Energetyka jądrowa Źródło: Materiały szkoleniowe AREVA 89

Przemysł jądrowy Źródło: Materiały szkoleniowe EDF 90

We wszystkich tych dziedzinach konieczne jest wdrożenie i przestrzeganie zasad ochrony radiologicznej. 91

Dziękuję za uwagę 92