Post on 24-Aug-2020
Kilka słów wstępu
Jakub Ośko
OCHRONA RADIOLOGICZNA
2
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
3
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
4
Rodzaje promieniowania
PROMIENIOWANIE
Niejonizujące Jonizujące
Wprost
Cząstki naładowane
(elektrony, protony,
alfa …)
Pośrednio
neutrony, gamma, X
5
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
6
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
7
Promieniowanie rentgenowskie
• Promieniowanie elektromagnetyczne
• Powstaje w atomie poza jądrem
• W wyniku hamowania elektronów
8
Promieniowanie beta
• Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek elektronów lub pozytonów)
• Powstaje w jądrze
• w wyniku rozpadu promieniotwórczego
9
Promieniowanie alfa
• Promieniowanie korpuskularne (strumień cząstek α)
• Powstaje w jądrze
• w wyniku rozpadu promieniotwórczego
10
Promieniowanie gamma
• Promieniowanie elektromagnetyczne
• Powstaje w jądrze
• w wyniku rozpadu promieniotwórczego
11
Promieniowanie neutronowe
• Powstaje w jądrze
• w wyniku reakcji jądrowych
Promieniowanie jonizujące naturalne i sztuczne
OCHRONA RADIOLOGICZNA
Jakub Ośko
13
Promieniowanie wokół nas
• Promieniowanie jonizujące jest naturalnym
czynnikiem, który znajduje się w
otaczającym nas środowisku.
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
16
Narażenie naturalne
17
Naturalne źródła promieniowania
235U, 238U, 232Th
40K
40K
40K
Promieniowanie kosmiczne i
jego produkty (tryt i 14C)
radon
8000 Bq
Mleko 80 Bq/l
Woda mineralna 6 Bq/l
18
Wielkość narażenia na świecie
■ promieniowanie kosmiczne ■ promieniowanie gamma w pomieszczeniach
■ promieniowanie gamma „na powietrzu” ■ radon
19
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
Wielkość narażenia na świecie
20
0
50
100
150
200
250
300
Au
stra
lia
Au
stri
a
Bel
gia
Dan
ia
Fin
lan
dia
Fran
cja
Gre
cja
His
zpan
ia
Ho
lan
dia
Irla
nd
ia
Jap
on
ia
Luks
em
bu
rg
Nie
mcy
No
rweg
ia
Po
lska
Po
rtu
galia
Szw
ajca
ria
Szw
ecja
USA
Wie
lka
Bry
tan
ia
Wło
chy
Ram
sar
Gu
arap
ari
Ro
czn
a d
awka
efe
ktyw
na
[mSv
]
Wielkość narażenia na świecie
21
1
10
100
1000
Au
stra
lia
Au
stri
a
Bel
gia
Dan
ia
Fin
lan
dia
Fran
cja
Gre
cja
His
zpan
ia
Ho
lan
dia
Irla
nd
ia
Jap
on
ia
Luks
em
bu
rg
Nie
mcy
No
rweg
ia
Po
lska
Po
rtu
galia
Szw
ajca
ria
Szw
ecja
USA
Wie
lka
Bry
tan
ia
Wło
chy
Ram
sar
Gu
arap
ari
Ro
czn
a d
awka
efe
ktyw
na
[mSv
]
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
24
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
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
25
Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011
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
26
Źródło: Raport PAA, Warszawa 2011
• 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
28
Wykorzystanie promieniowania przez człowieka
29
Trochę historii
30
8 XI 1895r. Wilhelm C. Röntgen
Źródło: dr inż. G. Jezierski
31
22 XII 1895r. – ręka Berthy Röntgen
Źródło: dr inż. G. Jezierski
24 02 1896r. - odkrycie promieniotwórczości naturalnej
(Henri Becquerel)
32
21 03 1896 – pierwsza lampa RTG z regulowaną próżnią (Siemens)
33
34
Źródło: dr inż. G. Jezierski
35
36
Źródło: dr inż. G. Jezierski
37
38
Źródło: dr inż. G. Jezierski
39
Źródło: dr inż. G. Jezierski
40
1920 do lat 50-tych 10 000 W USA
Źródło: dr inż. G. Jezierski
41
42
1925r. eliksir „Radiothor” 80 000 Bq Ra-226
i Ra-228 w 30 ml (sprzedano 500 000)
Źródło: dr inż. G. Jezierski
43
1926r.
Źródło: dr inż. G. Jezierski
44
Chleb radowy ok. 1920 r. Woda radowa z Joachimstal do produkcji chleba
Źródło: dr inż. G. Jezierski
45
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
Źródło: dr inż. G. Jezierski
51
Clarence Dally (asystent Edisona) „pierwsza udokumentowana ofiara” – 1904
Źródło: dr inż. G. Jezierski
52
Źródło: dr inż. G. Jezierski
• 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
Ochrona radiologiczna
64
Dzisiaj…
65
Zastosowanie - dziś
MEDYCYNA
NAUKA
PRZEMYSŁ
66 66
Medycyna Obrazowanie
Aparaty rentgenowskie
67 67
Medycyna Obrazowanie
Mammografia
68 68
Medycyna Obrazowanie
Tomografia komputerowa
69 69
Medycyna Obrazowanie
Tomografia komputerowa
70 70
Medycyna Obrazowanie
Tomografia komputerowa
71 71
Medycyna Obrazowanie
Angiografia substrakcyjna
72 72
Medycyna Obrazowanie
Fluoroskopia
73 73
Medycyna Obrazowanie
Scyntygrafia
Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – B.
Dziunikowski
Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – A. Czerwiński
75 75
Medycyna Obrazowanie
PET
76 76
Medycyna Teleterapia
Technika leczenia zmian nowotworowych za pomocą wiązki promieniowania gamma
lub elektronów. Jako źródeł promieniowania używa się izotopu 60Co (promieniowanie
gamma) lub liniowych akceleratorów cząstek (elektrony lub promieniowanie X).
77 77
Medycyna Brachyterapia
(Terapia aplikatorowa)
technika leczenia zmian nowotworowych polegająca na napromienieniu zmiany
nowotworowej poprzez umieszczenie źródła promieniowania w obrębie tej zmiany.
78 78
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.
79 79
Przemysł
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
Mierniki grubości
80 80
Przemysł
Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art
Miernik gęstości
Miernik gęstości.
P – pojemnik ze źródłem promieniowania,
D – detektor promieniowania,
UP – układ pomiarowy,
R – rura całkowicie wypełniona materiałem
mierzonym.
81 81
Przemysł
Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art
Miernik poziomu
Miernik poziomu.
P – pojemnik ze źródłem promieniowania,
D – detektor promieniowania,
UP – układ pomiarowy,
R – zbiornik.
82 82
Przemysł
Źródło: Zastosowanie izotopów promieniotwórczych – J. Art
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.
83 83
Przemysł Profilowanie odwiertów
Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – Andrzej A. Czerwiński
84 84
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.
85 85
Przemysł Urządzenia radiacyjne
Wykorzystanie bezpośredniego oddziaływania promieniowania na
materiały poddane napromienieniu. Urządzenia radiacyjne jako źródła
promieniowania wykorzystują izotopy (głównie 60Co, rzadziej 137Cs, 90Sr+90Y 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 60Co. Urządzenia radiacyjne stanowią zwykle całe budowle.
Zastosowanie: utrwalanie żywności, zapobieganie kiełkowaniu nasion i
ziemniaków, niszczenie owadów zbożowych, dezynfekcja radiacyjna,
radiosterylizacja w przemyśle farmaceutycznym.
86 86
Przemysł Urządzenia radiacyjne
Źródło: Energia jądrowa i promieniotwórczość – Andrzej A. Czerwiński
87 87
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
88 88
Przemysł Urządzenia jonizacyjne
Wykorzystują zdolność promieniowania do jonizacji gazów.
Zastosowania: czujki dymu, eliminatory ładunków elektrostatycznych.
89
Energetyka jądrowa
Źródło: Materiały szkoleniowe AREVA
90
Przemysł jądrowy
Źródło: Materiały szkoleniowe EDF
91
We wszystkich tych dziedzinach konieczne jest wdrożenie i przestrzeganie zasad ochrony radiologicznej.
92
Dziękuję za uwagę