„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Henryka Lisowska
Dobieranie środków ochrony radiologicznej 322[19].Z1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr n med. Anna Michalska
dr n med. Agnieszka Brodzisz
Opracowanie redakcyjne:
mgr Ewa Łoś
Konsultacja:
mgr Ewa Łoś
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 322[19].Z1.02
„Dobieranie środków ochrony radiologicznej”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik elektroradiolog.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
4
3.
Cele kształcenia
5
4.
Materiał nauczania
6
4.1.
Wielkości i jednostki stosowane w radiologii. Dawki promieniowania
6
4.1.1.
Materiał nauczania
6
4.1.2. Pytania sprawdzające
15
4.1.3. Ćwiczenia
15
4.1.4. Sprawdzian postępów
19
4.2. Biologiczne działanie promieni jonizujących
19
4.2.1. Materiał nauczania
19
4.2.2. Pytania sprawdzające
24
4.2.3. Ćwiczenia
24
4.2.4. Sprawdzian postępów
25
4.3. Narażenie na promieniowanie jonizujące i jego ocena
26
4.3.1. Materiał nauczania
26
4.3.2. Pytania sprawdzające
36
4.3.3. Ćwiczenia
37
4.3.4. Sprawdzian postępów
39
4.4. Kontrola dawek promieniowania
40
4.4.1. Materiał nauczania
40
4.4.2. Pytania sprawdzające
46
4.4.3. Ćwiczenia
47
4.4.4. Sprawdzian postępów
50
4.5. Przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej. Środki ochrony
radiologicznej
51
4.5.1. Materiał nauczania
51
4.5.2. Pytania sprawdzające
55
4.5.3. Ćwiczenia
56
4.5.4. Sprawdzian postępów
58
4.6. Organizacja ochrony radiologicznej w Polsce
59
4.6.1. Materiał nauczania
59
4.6.2. Pytania sprawdzające
65
4.6.3. Ćwiczenia
66
4.6.4. Sprawdzian postępów
68
5.
Sprawdzian osiągnięć
69
6. Literatura
75
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu ochrony radiologicznej.
W poradniku zamieszczono:
–
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać, aby bez
problemów korzystać z poradnika,
–
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie opanujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
–
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
–
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału nauczania jednostki modułowej,
–
literaturę uzupełniającą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
stosować jednostki układu SJ,
−
posługiwać się podstawowymi prawami i pojęciami z zakresu fizyki i biofizyki,
−
scharakteryzować budowę atomu i jądra atomowego,
−
rozróżniać rodzaje promieniowania jonizującego,
−
wyjaśniać podstawowe mechanizmy powstawania promieni jonizujących,
−
określać rodzaje promieniotwórczości,
−
określać własności promieni jonizujących,
−
wyjaśniać mechanizmu oddziaływania promieni jonizujących z materią,
−
określać rodzaje nośników prądu elektrycznego w poszczególnych ośrodkach,
−
wyjaśniać podstawowe zasady pracy urządzeń elektrycznych i elektronicznych
stosowanych w elektroradiologii,
−
stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy z urządzeniami zasilanymi prądem
elektrycznym,
−
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
posłużyć się jednostkami SI stosowanymi w radiologii,
−
scharakteryzować dawki promieniowania jonizującego,
−
wyjaśnić działanie promieniowania jonizującego na organizmy żywe,
−
określić formy narażenia na promieniowanie jonizujące,
−
scharakteryzować czynniki mające wpływ na wielkość skutków napromienienia oraz
metody zmniejszania ryzyka narażenia,
−
dobrać sposoby ograniczenia oddziaływania promieniowania jonizującego na pacjentów,
−
dobrać metody pomiaru i kontroli dawek promieniowania jonizującego,
−
scharakteryzować budowę i zasady działania przyrządów dozymetrycznych,
−
wykonać podstawowe pomiary dozymetryczne oraz zinterpretować ich wyniki,
−
zinterpretować przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
dobrać środki ochrony radiologicznej,
−
zastosować urządzenia ochronne i zabezpieczające przed promieniowaniem jonizującym,
−
wyjaśnić znaczenie ochrony radiologicznej dla zdrowia człowieka,
−
scharakteryzować organizację ochrony radiologicznej w Polsce,
−
określić obowiązki pracodawcy i pracownika w zakładach stosujących źródła
promieniowania jonizującego,
−
dostosować się do regulaminów oraz instrukcji dotyczących ochrony radiologicznej,
−
posłużyć się normami dotyczącymi ochrony radiologicznej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1.
Wielkości i jednostki stosowane w radiologii. Dawki
promieniowania
4.1.1. Materiał nauczania
Ochrona radiologiczna – to zapobieganie narażeniu ludzi na promieniowanie jonizujące
i skażeniu promieniotwórczemu środowiska. W przypadku braku możliwości zapobieżenia
takim sytuacjom konieczne jest ograniczenie ich skutków do poziomu tak niskiego jak tylko
jest to osiągalne, przy uwzględnieniu czynników zdrowotnych, społecznych i ekonomicznych.
W ochronie radiologicznej stosuje się szereg wielkości charakteryzujących:
−
pierwiastki promieniotwórcze,
−
promieniowanie jonizujące o naturze falowej i korpuskularnej.
Stosowane są również różne rodzaje dawek promieniowania.
Podstawowe wielkości charakteryzujące pierwiastki promieniotwórcze to:
−
aktywność,
−
czas połowicznego rozpadu,
−
stała rozpadu.
Zależności pomiędzy tymi wielkościami pokazuje prawo rozpadu promieniotwórczego.
Prawo rozpadu promieniotwórczego
W danej próbce zawierającej N atomów pierwiastka promieniotwórczego nie wszystkie
jądra ulegają równocześnie rozpadowi. Liczba
∆
N atomów ulegających w danym czasie
rozpadowi, jest proporcjonalna do całkowitej liczby atomów N w próbce i do czasu
∆
t.
∆
N
=
λ
N
∆
t
lub
N
t
N
λ
−
=
∆
∆
gdzie:
∆
N – liczba atomów ulegających rozpadowi
N – całkowita liczba atomów
∆
t – czas rozpadu
λ
- stała rozpadu
Stała rozpadu informuje nas, jaka część początkowej liczby jąder rozpada się w ciągu
1 sekundy.
Jeżeli w chwili początkowej t
=
o, liczba jąder promieniotwórczych wynosiła N
o
, to liczba
jąder, które się nie rozpadły do chwili t wyznaczamy z równania:
N
=
N
o
⋅
e
-
λ
t
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
gdzie:
N – liczba atomów, które się nie rozpadły do czasu t
N
o
– pierwotna liczba jąder
λ
- stała rozpadu
t – czas rozpadu
e – podstawa logarytmu naturalnego (e
=
2,718)
Rys.1. Wykres funkcji
( )
t
N
Czas połowicznego rozpadu T
1/2
jest to czas, w ciągu którego rozpada się połowa
początkowej liczby atomów N
o
X
X
T
693
,
0
2
ln
2
/
1
=
=
Aktywność próbki promieniotwórczej to ilość rozpadów zachodzących w jednostce czasu.
t
N
A
∆
∆
=
gdzie:
A – aktywność
∆
N – liczna atomów ulegających rozpadowi
∆
t – czas
Jednostką aktywności jest bekerel (B
q
)
sek
rozpad
Bq
1
1
1
=
1 Bq = 1 s
-1
Aktywność próbki małej z czasem
A
t
=
A
o
⋅
e
-
λ
t
A
o
– aktywność w chwili początkowej
A
t
– aktywność po czasie t
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Jeżeli do wzoru określającego stałą rozpadu
t
N
N
∆
∆
=
λ
wstawimy za
A
t
N
=
∆
∆
to otrzymamy
N
A
=
λ
czyli aktywność jest iloczynem stałej rozpadu i całkowitą liczbą atomów promieniotwórczych
w próbce.
A =
λ
⋅
N
Aktywność właściwa (A
w
)
Aktywność właściwa jest stosunkiem aktywności (A) określonej substancji do jej masy (m).
m
A
Aw
=
Jednostka
]
[
kg
Bq
Podstawowe wielkości charakteryzujące promieniowanie jonizujące.
Promieniowanie elektromagnetyczne (X i γ)
Długość fali (
λ
) – droga, którą pokonuje czoło fali w czasie jednego okresu (T).
k
π
λ
2
=
gdzie:
k – liczba falowa
Jednostką długości fali jest 1 m.
Częstotliwość (
ν
) – liczba drgań w jednostce czasu. Jednostką częstotliwości jest herc (H
z
).
1Hz =
−
1
1
1
s
sekundy
drganie
Pomiędzy tymi wielkościami istnieją zależności:
λ
=
T
ν
T – okres [s]
T
=
f
1
Prędkość rozchodzenia się fali (ν)
Prędkość rozchodzenia się promieniowania elektromagnetycznego jest w próżni dla
wszystkich fal elektromagnetycznych jednakowa i wynosi:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
s
m
8
10
3
•
=
ν
Pomiędzy długością fali (
λ
), częstotliwością (
ν
)i prędkością (ν) istnieje zależność:
ν
υ
λ
=
Natężenie promieniowania (J)
Ilość energii promieniowania przechodzącej przez jednostkową powierzchnię w jednostce
czasu.
Do określenia ilości promieniowania służą różne rodzaje dawek promieniowania.
Podstawowa to dawka eksponowana mierzona w C/kg (układ SJ) lub R (poza układem SJ).
Natężenie promieniowania jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości
powierzchni, na którą pada od źródła promieniowania.
Energia promieniowania (E) – określana jest iloczynem stałej Plancka i częstotliwości:
E = h
⋅
ν
h – stała Plancka
ν
- częstotliwość
Energia promieni X wytwarzanych w lampie rentgenowskiej zależy od napięcia
przyspieszającego.
E = h
⋅
ν
= eU
gdzie:
U – napięcie przyspieszające
e – ładunek elektronu
Energia promieni gamma (
δ
) zależy od rodzaju ich źródła.
Jednostką energii w układzie SI jest dżul (
J
).
W radiologii stosowana jest też jednostka elektronowolt (eV), keV, MeV
1 eV = 1,6
⋅
10
-19
J
Wielkości charakteryzujące promieniowanie korpuskularne.
−
Natężenie
−
Energia
oraz
−
Masa (m) wyrażona w [kg]
−
Ładunek elektryczny – cząstki promieniowania korpuskularnego posiadają ładunek
dodatni „+” (np. promieniowanie
α
, protonowe,
β
+
) lub ujemny „-„ (np.
β
-
) oprócz
promieniowania neutronowego, które nie mają ładunku (ładunek zero).
W ochronie radiologicznej ważną wielkością jest warstwa połowiąca.
Warstwa połowiąca – to grubość materii, która osłabia natężenie promieniowania do połowy
jego pierwotnej wartości.
D ½ =
µ
µ
0693
2
=
m
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
gdzie:
µ - liniowy współczynnik osłabienia
Dawki promienia jonizującego
Promieniowanie jonizujące wywołuje cały szereg zjawisk fizycznych, chemicznych
i biologicznych.
Dawki promieniowania to szereg pojęć służących do oceny narażenia na promieniowanie
jonizujące i wywołanych skutków.
Dawka ekspozycyjna (X)
Dawka ekspozycyjna określana jest ładunkiem elektrycznym, jaki powstaje w powietrzu
w wyniku jonizacji wywołanej promieniowaniem X lub
δ
. Stopień jonizacji określa się jako
wartość bezwzględną sumy ładunków jonów jednego znaku dQ wytworzonych przez
promieniowanie w jednostce masy dm:
dm
dQ
x
=
W układzie SI jednostką dawki ekspozycyjnej jest kulomb na kilogram [C
⋅
kg
-1
]. Poza
układem SI dawka ekspozycyjna wyrażana bywa w rentgenach [R].
1R = 2,58
⋅
10
-4
C
⋅
kg
-1
Moc dawki ekspozycyjnej
Określa przyrost dawki ekspozycyjnej dX w czasie dt:
dt
dx
x
=
Jednostką mocy dawki ekspozycyjnej w układzie SI jest amper na kilogram.
[1C/kg
⋅
s = 1A/kg]
Jednostki mocy dawki ekspozycyjnej poza układem SI np. R/h, mR/h.
Dawka pochłonięta
Dawka pochłonięta (D) jest to średnia energia (dE) dowolnego promieniowania jonizującego
pochłonięta przez jednostkę masy (dm) materii:
dm
dE
D
=
W układzie SI jednostką dawki pochłoniętej jest grej [Gy]:
1
1
1
1
−
⋅
=
=
kg
J
kg
J
Gy
Poza układem SI dawka pochłonięta bywa wyrażana w radach:
1 rad = 0,01 Gy
Moc dawki pochłoniętej
Jest to przyrost dawki pochłoniętej dD w czasie dt:
dt
dD
D
=
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Jednostką mocy dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej na sekundę: [Gy/s = Gy
⋅
s
-1
].
Częściej stosowane są jednostki mniejsze miligrej na godzinę [mGy
⋅
h
-1
] lub mikrogrej na
godzinę [µGy
⋅
h
-1
].
Poza układem SI np. [rad
⋅
s
-1
], [rad
⋅
h
-1
].
Dawka równoważna
Dawka równoważna to dawka pochłonięta w tkance lub narządzie wyznaczona
z uwzględnieniem rodzaju i energii promieniowania jonizującego.
H
T,R
= w
R
⋅
D
T, R
gdzie:
D
T, R
– dawka pochłoniętego promieniowania R (rodzaj i energia) w tkance lub narządzie T
w
R
– współczynnik wagowy (jakości) promieniowania.
Jednostką dawki równoważnej w układzie SI jest siwert.
1 Sv = 1J/kg
Jednostką poza układem był ram
1 ram = 0,01 Sv
Tabela 1.Wartości współczynników wagowych (jakości) promieniowania w zależności od rodzaju i energii.
Rodzaj promieniowania i zakres energii
Współczynnik wagowy promieniowania
w
R
Fotony, wszystkie energie
Elektrony i miony, wszystkie energie
Neutrony, energie <10 keV
>10 keV do 100 keV
> 100 keV do 2 MeV
>30 MeV
Protony, z wyłączeniem protonów odrzutu,
energie > 2 MeV
Cząstki alfa, fragmenty rozszczepienia, ciężkie
jądra
1
1
5
10
20
10
5
20
Moc równoważnika dawki H – jest to stosunek przyrostu dawki dH w czasie dt:
H = dH/dt
Jednostka mocy równoważnika dawki układzie SI jest siwert na sekundę [Sv
⋅
s
-1
]. Jednostką
pozaukładową był rem na godzinę [rem
⋅
h
-1
].
Obciążająca dawka równoważna
To dawka pochłonięta w tkance lub narzędzie pochodzące z narażenia wewnętrznego
(spowodowana uniknięciem substancji promieniotwórczej do organizmu drogą pokarmową
i/lub oddechową).
Dawka skuteczna (efektywna)
Dawka skuteczna (E) to suma dawek równoważnych od napromienienia zewnętrznego
i wewnętrznego we wszystkich tkankach i narządach, z uwzględnieniem odpowiednich
współczynników wagowych.
R
T
R
T
T
T
T
D
W
W
W
H
E
,
⋅
=
•
=
∑
∑
∑
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
gdzie:
D
T, R
– dawka pochłonięta od promieniowania R, uśredniona w tkance lub narządzie T,
w
R
– współczynnik wagowy promieniowania R (tabela 1),
w
T
– współczynnik wagowy narządu lub tkanki T (tabela 2) – uwzględnia różną wrażliwość
poszczególnych narządów i tkanek na promieniowanie jonizujące,
H
T
– dawka równoważna.
Jednostką dawki skutecznej jest Sv.
Tabela 2. Współczynniki wagowe w
T
poszczególnych narządów i tkanek.
Narząd lub tkanka
Współczynnik wagowy w
T
Gonady
Czerwony szpik, płuca
0,20
Jelito grube, żołądek
0,12
Pęcherz moczowy, gruczoły
Piersiowe, wątroba, przełyk, tarczyca
0,05
Skóra, powierzchnia kości
0,01
Pozostałe
0,05
Obciążająca dawka skuteczna (E
H(ł)
)
Jest to suma równoważnych dawek obciążających (H
T
) w pojedynczych narządach lub
tkankach, będące wynikiem wniknięcia substancji promieniotwórczej do organizmu, przy
czym każdy składnik sumy jest pomnożony przez odpowiedni współczynnik wagowy tkanki
(w
T
).
( )
T
T
T
H
w
H
E
⋅
=
∑
gdzie:
ł – oznacza liczbę lat okresu badanego i wynosi 50 lat dla pracujących z materiałami
promieniotwórczymi i 70 lat dla ogółu populacji.
Jednostką jest Sv.
Dawka indywidualna
Dawka indywidualna to dawka pochłonięta przez jednego człowieka poddanego działaniu
promieniowania w określonym czasie.
Istnieje obowiązek systematycznej kontroli dawek otrzymywanych przez pracowników
zawodowo narażonych na promieniowanie jonizujące.
Jednostką dawki jest grej (Gy) lub siwert (Sv).
Dawka graniczna
Dawka graniczna jest to wartość dawki promieniowania jonizującego, wyrażona jako dawka
skuteczna lub równoważna dla określonych grup osób.
Najczęściej wyrażana jako dawka skuteczna w ciągu roku kalendarzowego.
Ważna w planowaniu, organizowaniu ochrony radiologicznej. Jest to górna granica dawki dla
danego źródła, dla danej grupy ludzi, dla danej tkanki czy narządu. Obejmuje sumę dawek od
narażenia zewnętrznego i wewnętrznego. Np. dla osób zatrudnionych w warunkach narażenia
na promieniowanie jonizujące dawka graniczna, wyrażona jako dawka skuteczna w ciągu
roku kalendarzowego wynosi 20 mSv.
Wyjątek: kobiety w ciązy – 1 mSv (dla mającego się urodzić dziecka).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Dawka (20 mSv) może być przekroczona w danym roku do wartości 50 mSv pod warunkiem,
ż
e w ciągu kolejnych pięciu lat jej sumaryczna wartość nie przekroczy 100 mSv.
Obliczeniach uwzględnia się również naturalne tło promieniotwórcze. Jeżeli nie jest znane,
przyjęto jego wartość 2,4 mSv/rok.
Tabela 3. Dawki graniczne promieniowania jonizującego (na podstawie Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia
28 maja 2002 r.)
Grupy
pracownicze
i ludności
Dawka
graniczna
wyrażona
jako
dawka
skuteczna
(efektywna)
w ciągu
roku
kalendarzowego
Dawka
graniczna
wyrażona
jako
dawka
skuteczna
(efektywna) w ciągu
pięciu lat
Dawka graniczna wyrażona
jako równoważna w ciągu
roku kalendarzowego
osoby
zatrudnionych
w warunkach
narażenia na
promieniowanie
jonizujące
20 mSv
100 mSv
150 mSv – dla soczewek
oczu
500 mSv – dla skóry, jako
wartość średnia dla
dowolnej powierzchni 1 cm
2
napromienionej części
skóry,
500 mSv – dla dłoni,
przedramion, stóp i podudzi
praktykanci
i studenci
(uczniowie)
w wieku 18 lat
i powyżej
6 mSv
30 mSv
50 mSv – dla soczewek oczu
150 mSv – dla skóry, jako
wartość średnia dla
dowolnej powierzchni 1 cm
2
napromienionej części
skóry,
150 mSv – dla dłoni,
przedramion, stóp i podudzi
praktykanci
i studenci
(uczniowie)
w wieku od 16
do 18 lat
1 mSv
15 mSv – dla soczewek oczu
50 mSv – dla skóry, jako
wartość średnia dla
dowolnej powierzchni 1 cm
2
napromienionej części
skóry,
50 mSv – dla dłoni,
przedramion, stóp i podudzi
Kobieta, od chwili zawiadomienia przez nią kierownika jednostki organizacyjnej o ciąży,
nie może być zatrudniona w warunkach prowadzących do otrzymania przez mające się
urodzić dziecko dawki skutecznej (efektywnej) przekraczającej wartość 1 mSv.
Dawka tolerancji
Jest to dawka pochłonięta, której przekroczenie w radioterapii niesie ryzyko niekorzystnych
konsekwencji dla zdrowia pacjenta w stopniu podważającym celowość leczenia.
Poziom referencyjny
Wartość dawki, mocy dawki lub aktywności pierwiastka, powyżej których należy zbadać
warunki wykonywania badań lub leczenia, czy nie jest nadmierna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Tabela 4. Referencyjne dawki w konwencjonalnych badaniach radiologicznych.
Rodzaj badania radiologicznego
Dawka [mGy]
Uwagi
Zdjęcie rentgenowskie
Klatka piersiowa (PA)
Klatka piersiowa (LAT)
Czaszka (AP/PA)
Czaszka (LAT)
Kręgosłup lędźwiowy (AP)
Kręgosłup lędźwiowy (LAT)
Kręgosłup piersiowy (AP)
Kręgosłup piersiowy (LAT)
Miednica i układ moczowy (AP)
Zęby (zdjęcie punktowe)
0,3
1,5
5,0
3,0
10
30
7
20
10
5
Pomiar dawki w powietrzu
na powierzchni ciała, łącznie
z promieniowaniem
rozproszonym. Wartości
odpowiadają zdjęciom
wykonanym przy
zastosowaniu folii
wzmacniających o czułości
ok. 200
Zdjęcia mammograficzne bez kratki
przeciwrozproszeniowej
Zdjęcia mammograficzne z kratką
przeciwrozproszeniową
1,0
3,0
Dla zdjęć wykonywanych
w projekcji osiowej,
mammografami z anodą
i filtrem molibdenowym
Fluoroskopia
(normalna
praca
lampy)
25
Badania naczyniowe. W badaniach naczyniowych, zaliczanych do radiologii zabiegowej
dawka referencyjna wynosi 100 mGy.
Tomografia komputerowa
Tabela 5. Referencyjne dawki w tomografii komputerowej.
Rodzaj badania radiologicznego
Dawka [mGy]
Uwagi
Badanie głowy
Badanie kręgosłupa lędźwiowo –
krzyżowego
Badanie jamy brzusznej
50
35
25
Dawka pochłonięta
w przeliczeniu na 1 skan,
pomiar w fantomie długości
15 cm i średnicy 16 cm dla
badań głowy i 30 cm dla
pozostałych badań
Dawka letalna (LD
50/30
)
Została wprowadzona w związku z faktem, iż jednakowe dawki promieniowania wywierają
na różne organizmy różne skutki. Dawkę letalną określa się dla danej populacji i jest to
jednorazowa dawka promieniowania, jaka jest potrzebna do zgonu 50% osobników danej
populacji w ciągu 30 dni od napromieniowania. Warto na tym miejscu podać kilka
przykładów.
Dawka latalna 100% (LD
100
) najmniejsza dawka promieniowania, prowadząca do zgonu
100% organizmów danej populacji w 30 dni od ekspozycji jednorazowej. Dawkę tę mierzy
się, podobnie jak dawkę LD
50/30
w jednostkach dawki równoważnej (Sv).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Tabela 6. Przykłady dawki LD
50
Organizm
LD
50/30
(Sv)
człowiek
3 – 4
małpa
5 – 6
osioł
7, 8
koza
3, 5
ż
ółw
15
nietoperz
150
ś
limak
80 – 200
mucha
800
pantofelek
3000
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie podstawowe wielkości charakteryzują pierwiastki promieniotwórcze?
2.
Jak definiuje się aktywność, stałą rozpadu i czas połowicznego zaniku?
3.
W jakich jednostkach wyrażane są te wielkości?
4.
Jakie wielkości charakteryzują promienie jonizujące o naturze falowej?
5.
W jakich jednostkach wyrażane są te wielkości?
6.
Jakie wielkości charakteryzują promienie korpuskularne?
7.
Jakie rodzaje dawek promieniowania stosowane są w radiologii?
8.
Jak określa się dawki: eksponowaną, pochłoniętą, równoważną, obciążającą, graniczną,
skuteczną, indywidualną, letalną, tolerancji oraz poziom referencyjny?
9.
W jakich jednostkach wyrażone są te dawki?
10.
Jakie jest znaczenie tych dawek w radiologii, w ochronie radiologicznej?
11.
Jaka jest wartość dawki granicznej dla technika elektroradiologa?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonano ekspozycję przy warunkach: 100 kV i 5 mAs. Natężenie promieni
rentgenowskich odległości 50 cm od ogniska wynosiło X c/kg.
1.
Określ natężenie promieniowania rentgenowskiego odległości od źródła:
a)
100 cm
b)
200 cm
2.
Oblicz wartość maksymalnej energii promieniowania po wiązce promieni wychodzącej
z lampy rentgenowskiej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych określenia natężenia i energii promieniowania
rentgenowskiego,
2)
określić zależność natężenia promieni od odległości od źródła,
3)
odszukać w materiałach dydaktycznych wzór na energię przyśpieszającego,
4)
odszukać w tabeli podstawowych stałych wartości potrzebnej stałej,
5)
obliczyć wartość maksymalną energii w jednostce układu SI oraz jednostce poza
układem, stosowanej w radiologii.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
Poradnik dla ucznia,
−
zeszyt do ćwiczeń,
−
papier formatu A4
−
pisaki, długopis,
−
tabela podstawowych stałych fizycznych,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Oblicz czas połowicznego rozpadu izotopu
30
P. Stała rozpadu tego izotopu wynosi
0,2666 1/min.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy treści zadania,
2)
zapisać wielkości dane,
3)
zapisać wielkości szukane,
4)
określić i zapisać związek jaki zachodzi między stałą rozpadu i czasem połowicznego
rozpadu,
5)
odczytać z tabeli wartość podstawy logarytmu naturalnego e i logarytm tej wartości,
6)
podstawić wartości liczbowe do wzoru,
7)
obliczyć czas połowicznego rozpadu,
8)
sprawdzić wynik z odpowiedzią.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt do ćwiczeń, długopis,
−
Poradnik dla ucznia
−
tabela podstawowych stałych fizycznych,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Oblicz aktywność źródła zawierającego 0,2 µg izotopu
204
Π
, którego czas połowicznego
rozpadu wynosi 3,8 roku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy treści zadania,
2)
wyszukać i zapisać wielkości dane,
3)
zapisać wielkości szukane,
4)
zapisać wzory jakie należy wykorzystać,
5)
odczytać z tabeli podstawowych stałych fizycznych wartość stałej potrzebnej do
obliczenia liczby atomów zawartych w 0,2 µg izotopu, zapisać tę wartość,
6)
dokonać przeliczenia jednostek (µg na g, rok na sek.)
7)
obliczyć liczbę atomów zawartych w próbce,
8)
podstawić wartości liczbowe do wzoru na aktywność,
9)
obliczyć aktywność próbki, zapisać jednostkę,
10)
sprawdzić wynik z odpowiedzią.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt do ćwiczeń, długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabela podstawowych stałych fizycznych,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 4
Oblicz dawkę skuteczną (dla całego organizmu) jaką otrzymał pacjent, któremu
wykonano rentgenogram płuc i kręgosłupa.
Dawka równoważna dla płuc H
p
= 0,2 mSv, dawka równoważna dla kości H
k
= 5 mSv.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy zadania,
2)
odszukać i zapisać wzór na dawkę skuteczną,
3)
zapisać wielkości dane,
4)
odszukać w tabeli wartości współczynników wagowych dla płuc i kości,
5)
obliczyć dawkę skuteczną.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt do ćwiczeń,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabela wartości współczynników wagowych dla poszczególnych narządów, tkanek,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 5
Radon
222
86
R
n
jest radioaktywnym gazem będącym produktem rozpadu radu. Czas
połowicznego rozpadu T
1/2
= 4 dni. W pomieszczeniu objętości 20 m
3
w 1 cm
3
powietrza
pojawiły się 3 atomy radonu. Oblicz aktywność radonu w pomieszczeniu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych odpowiednik wzorów i zależności:
−
wzór na aktywność (określić aktywność),
−
wzór na stałą rozpadu,
−
odczytać i zapisać z tabeli wartości potrzebnych stałych,
−
zależności pomiędzy
∆
N a
λ
, N i
∆
t,
2)
zapisać wielkości dane i szukane, przeliczyć jednostki,
3)
obliczyć liczbę atomów w całym pomieszczeniu,
4)
obliczyć stałą rozpadu,
5)
obliczyć aktywność radonu,
6)
sprawdzić odpowiedź.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabela podstawowych stałych,
−
zeszyt do ćwiczeń,
−
długopis,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić podstawowe wielkości charakteryzujące pierwiastki
promieniotwórcze, podać ich definicje?
2)
określić jednostki miary tych wielkości?
3)
wyjaśnić prawo rozpadu promieniotwórczego?
4)
wymienić i określić wielkości charakteryzujące promienie jonizujące
o naturze falowej i korpuskularnej, podać ich jednostki?
5)
wymienić rodzaje dawek promieniowania jonizującego stosowane
w radiologii?
6)
określić
poszczególne
dawki
promieniowania:
ekspozycyjną,
pochłoniętą, równoważną, obciążającą równoważną, skuteczną,
obciążającą skuteczną, graniczną, indywidualną, letalną, tolerancyjną
oraz poziom referencyjny?
7)
podać jednostki miary tych dawek?
8)
określić znaczenie tych dawek w radiologii, w ochronie
radiologicznej?
9)
podać wartość dawki granicznej dla technika elektroradiologa?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4.2.
Biologiczne działanie promieni jonizujących
4.2.1. Materiał nauczania
Mechanizmy działania promieniowania jonizującego na organizmy żywe
Teoria trafienia w cel
Teoria „trafienia w cel” (inaczej teoria uszkodzenia bezpośredniego) została
sformułowana przez biofizyka angielskiego Lea. Opiera się ona na założeniu, iż kwant energii
lub cząstka promieniowania korpuskularnego trafiając w funkcjonalnie ważną strukturę lub
ugrupowanie chemiczne i wywołując w nim jonizację może bezpośrednio spowodować
zmianę lub uszkodzenie biologiczne istotnej funkcji, a co za tym idzie uszkodzenie komórki.
„Trafienie w cel” jest więc niezbędnym warunkiem uszkodzenia. Mechanizm ten ma być
odpowiedzialny za efekty biologiczne nie wymagające żadnej progowej wielkości dawki
promieniowania.
Uważa się, że genetyczne zmiany popromienne powstają w dużej mierze w drodze
uszkodzenia bezpośredniego. Wykazano, że np. pojedyncza cząstka alfa może wywołać
mutację genu. Teoria „trafienia w cel” nie może być przyjęta jako ogólna teoria biologicznego
działania promieniowania jonizującego. Nie jest ona w stanie wyjaśnić działania
promieniowania na wyżej zorganizowane obiekty biologiczne. Nie tłumaczy, np.
obserwowanego procesu nasilania się lub zanikania porażenia po naświetlaniu.
Teoria radiochemiczna
Teoria „radiochemiczna” (pośredniego oddziaływania) powstawania uszkodzeń
popromiennych zakłada, że kluczowe znaczenie w patogenezie tych uszkodzeń odgrywa woda
jako główny składnik układów biologicznych, w której zachodzą charakterystyczne procesy
radiacyjne. Również i pozostałe składniki komórek pochłaniają bezpośrednio proporcjonalną
do ich zawartości część energii. Jednak przewaga ilościowa wody jest tak duża, że
bezpośredni wpływ promieniowania na związki organiczne występujące w napromieniowanej
tkance nie ma większego znaczenia.
Obecnie przyjmuje się, że w organizmach złożonych około 20% uszkodzeń powstaje na
drodze bezpośredniego oddziaływania promieniowania (trafienia w cel), a 80% pośrednio
poprzez zmiany radiochemiczne.
Odkrycie promieniotwórczości sięga przełomu XIX i XX w. Z jednej strony dało ono
człowiekowi możliwości pozytywnego wykorzystania tegoż zjawiska, ale z drugiej strony
obarczyło ludzkość odpowiedzialnością za właściwe jej wykorzystanie. Znajomość zagadnień
związanych z promieniotwórczością, wpływem promieniowania na organizmy żywe oraz
sposobów ochrony przed promieniowaniem może pomóc ludziom zmniejszyć zagrażające
zdrowiu skutki promieniowania. Rozpatrując wpływ promieniowania na organizmy żywe
należy pamiętać, że na organizm ludzki składają się narządy, które z kolei zbudowane są
z tkanek, te zaś zawierają komórki.
Biologiczne działanie promieniowania jonizującego na organizmy żywe
Początkiem zmian popromiennych w materiale biologicznym jest pochłonięcie przez
ż
ywą tkankę energii promieniowania, która między innymi powoduje wzbudzenie jonizacji
wyzwalającej następnie łańcuch wtórnych reakcji biologicznych. Jonizacja i wzbudzenie
atomów wchodzących w skład żywej materii stanowią pierwsze ogniwo w łańcuchu przemian
prowadzących do biologicznego efektu działania promieniowania. Można wyróżnić kilka
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
stadiów, następujących kolejno jeden po drugim, oddziaływania promieniowania jonizującego
na organizmy żywe.
Stadium pochłaniania energii przez struktury komórkowe (czas trwania trylionowe części
sekundy). Cząstki naładowane wchodząc w głąb tkanki tracą swoją energię na skutek
oddziaływań z elektronami atomów, w pobliżu których przebiegają. Promieniowanie gamma
i cząstki neutronowe wytwarzają cząstki naładowane.
Stadium oddziaływania elektrycznego - przekazywanie energii składnikom komórek
zachodzi poprzez jonizację i wzbudzenie atomów i cząsteczek, głównie wody. Atomy
pozbawione elektronu stają się dodatnimi jonami, a uwolnione w procesie jonizacji elektrony
mogą przyłączyć się do innych, obojętnych atomów, tworząc ujemne jony. W tym stadium
wewnątrz komórek powstają różne cząstki naładowane. Zarówno w stadium pochłaniania
energii przez struktury komórkowe jak i w stadium oddziaływania elektrycznego pochłanianie
promieniowania jonizującego przez materię żywą jak i martwą (nie biologiczną) zachodzi
w taki sam sposób. Odgrywają tu rolę takie efekty jak: efekt fotoelektryczny, efekt Comptona
oraz efekt tworzenia par.
Stadium zmian fizyko-chemicznych - powstałe jony i wzbudzone atomy są bardzo
nietrwałe i w ciągu dziesiątek miliardowych części sekundy biorą udział w szeregu
skomplikowanych i różnorodnych reakcji. Przy czym największe znaczenie biologiczne ma
rozkład wody zwany radiolizą. Podczas tego procesu tworzą się między innymi nowe
cząsteczki, w tym wyjątkowo silnie aktywne, zwane wolnymi rodnikami. Oprócz
oddziaływania z wodą w komórkach występuje również jonizacja oraz inne rodzaje
oddziaływania z innymi strukturami komórkowymi, spośród których na szczególną uwagę
zasługują cząsteczki DNA.
Stadium zmian chemicznych - wolne rodniki wykazujące wielką reaktywność chemiczną
i biologiczną. Oddziaływają w czasie następnych milionowych części sekundy między sobą
i z innymi cząsteczkami w komórkach. Prowadzą one do wielu zmian procesów
biologicznych powodujących zaburzenie funkcji komórek. Zakres tych zmian zależy
w znacznym stopniu od uwodnienia tkanek i zawartości w nich tleniu. Im mniej wody i tlenu,
tym zmiany spowodowane radiolizą są mniej intensywne.
Stadium skutków biologicznych - zaburzenia działania komórki mogą wywołać poważne
skutki biologiczne. Oprócz zaburzeń czynności mogą one powodować między innymi
obumarcie komórki, zmiany jej materiału genetycznego (szczególnie po uszkodzeniu DNA).
Zmiany genetyczne, po dalszych podziałach komórki, mogą przyczyniać się do powstania
i utrwalania cech odmiennych od tych, które posiadają zdrowe komórki. Te wszystkie zmiany
po wielu latach mogą ujawniać się w postaci choroby nowotworowej lub defektu
genetycznego. Tak więc poważne skutki biologiczne mogą ujawniać się w szerokim
przedziale czasowym; od kilku sekund do nawet kilku dziesiątków lat.
Typy zmian spowodowane działaniem promieniowania jonizującego.
Mutacja punktowa
Jest zaburzeniem na poziomie molekularnym komórki spowodowanym zmianą
chemiczną zasady purynowej lub pirymidynowej lub wypadnięciem małego odcinaka DNA.
Mutacje te mogą być:
−
dominujące,
−
recesywne.
Mutacje dominujące występujące w komórkach rozrodczych mogą ujawnić się w najbliższym
potomstwie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Mutacje recesywne ujawniają się tylko wówczas, gdy taka sama mutacja występuje
w komórkach płciowych obojga rodziców.
Mutacja chromosomalna
Polega na zmianach zachodzących w chromosomach, które polegają najczęściej na
pęknięciu i odszczepieniu fragmentu chromosomu. Koniec tego chromosomu przykleja się do
innego chromosomu. W efekcie tych uszkodzeń powstaje na poziomie komórki:
−
ś
mierć komórki w krótkim czasie po jej napromieniowaniu,
−
zahamowanie całkowite podziału komórki,
−
zahamowanie czasowe podziału komórki.
Przebieg odczyny popromiennego.
Faza fizyczna – jest to pochłanianie energii promieniowania, w wyniku której powstaje
jonizacja lub wzbudzenie cząstek atomu i tworzenie się rodników.
Faza fizykochemiczna – następują reakcje chemiczne między rodnikami, które prowadzą
do zaburzeń fizykochemicznych.
Faza biochemiczna – związki, które powstały w fałdzie chemicznej powodują zaburzenia,
np. metaboliczne.
Faza patofizjologiczna – w tej fazie zaczynają się pojawiać zmiany czynności komórek,
tkanek, narządów oraz układów organizmu ludzkiego.
Faza morfologiczna – zmiany budowy histologicznej i anatomicznej tkanek i narządów.
Faza zejściowa – w fazie tej jeśli dawki były mniejsze następują procesy odnowy, które
prowadzą do całkowitego lub częściowego wyzdrowienia, zaś jeśli dawki były duże następuje
ś
mierć komórki, narządu lub całego organizmu.
Efekty i uszkodzenia popromienne
Skutki działania promieniowania na organizm ludzki dzieli się umownie na: somatyczne,
genetyczne, stochastyczne, deterministyczne.
Skutki somatyczne dotyczą osób napromienianych i dzielimy je na:
−
wczesne skutki somatyczne – występujące w okresie dni lub tygodni po napromienianiu,
−
odległe skutki somatyczne – ujawniające się po upływie miesięcy lub lat od
napromienienia.
Wczesne skutki somatyczne
Wczesne objawy uszkodzeń popromiennych są najczęściej spowodowane śmiercią
komórek i wynikającymi stąd zakłóceniami w czynnościach narządów i całego organizmu.
Jednocześnie z rozwojem uszkodzeń w ustroju zachodzą reakcje adaptacyjne i naprawcze.
Część uszkodzeń jest więc odwracalna. Do wczesnych skutków somatycznych zaliczamy:
chorobą popromienną ostrą i przewleką, oraz miejscowe uszkodzenie skóry.
Objawy choroby popromiennej ujawniają się w ciągu kilku dni lub tygodni od
napromienienia, zależą od równoważnika dawki i warunków napromienienia. Składają się na
nią m.in. mdłości, bóle i zawroty głowy, ogólne osłabienie, zmiany we krwi, a następnie
biegunki, czasami krwawe z powodu owrzodzenia jelita, skłonności do krwawych wybroczyn
w tkankach, niedokrwistość, wrzodziejące zapalenie gardła, obniżenie odporności organizmy
i wypadanie włosów. W zależności od stopnia uszkodzeń choroba popromienna może
zakończyć się śmiercią lub przejść w fazę przewlekłą ze stopniowym wyniszczeniem
organizmu zakończonym najczęściej białaczką lub anemią aplastyczną i ostatecznie śmiercią.
W wypadku mniejszych uszkodzeń jest szansa na powrót do zdrowia. Możemy pomóc
organizmowi poprzez przeszczep szpiku kostnego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Uszkodzenie skóry to poparzenie popromienne i w zależności od dawki może przebiegać
w trzech stopniach tzn. od zaczerwienienia przez rumień i wrzodziejące oparzenie
do martwicy.
Odległe skutki somatyczne
Późne skutki somatyczne obejmują uszkodzenia nieodwracalne lub trudno ulegające
naprawie, mogą być spowodowane przez napromienianie ostre lub przewlekłe, miejscowe lub
całego ciała. Spośród najlepiej poznanych odległych skutków somatycznych należy wymienić:
skrócony czas życia, różne postacie raka, białaczkę, zaćmę, bezpłodność.
Tabela 7. Przebieg choroby popromiennej.
Przebieg choroby popromiennej u osób,
które przeżyły wybuchy atomowe w Hiroszimie i Nagasaki
Dawka
Pierwszy tydzień
Drugi tydzień
Trzeci tydzień
Liczba
zgonów
4,5 – 6 Gy
Mdłości i wymioty
Gorączka i apatia
Drgawki, biegunka
Uszkodzenie krtani
Leukopenia
Gorączka
Leukopenia
Anemia
Wypadanie włosów
100%
w
pierwszym
i drugim
tygodniu
3 – 4,5 Gy
Mdłości i wymioty
Brak łaknienia
Znużenie
Gorączka
Leukopenia
Anemia
Brak łaknienia
Gorączka
Biegunka
Wypadanie włosów
Leukopenia
Anemia
50%
od trzeciego
do szóstego
tygodnia
2 – 3 Gy
Postać żołądkowo-
jelitowa
Mdłości i wymioty
Brak łaknienia
Biegunka
Leukopenia
Brak łaknienia
Gorączka
Biegunka
Wypadanie włosów
Leukopenia
Anemia
Wewnętrzne
krwawienia
Mniej
niż
10%
w szóstym
tygodniu lub
później
1 – 2 Gy
Postać żołądkowo-
jelitowa
Leukopenia
Gorączka
Wypadanie włosów
Leukopenia
Uszkodzenie krtani
Wewnętrzne
krwawienia
Nie
wystąpiły
Skutki genetyczne
Uszkodzenia genetyczne polegają na zmianie struktury chromosomów wchodzących
w skład komórek rozrodczych. Ich następstwami są mutacje przejawiające się w zmianie
dziedziczonych przez potomstwo cech ustroju. Uszkodzenia chromosomów, a właściwie
zmiany w składających się na nie genach, są kopiowane przez następną generację komórek.
Zmieniony nieprawidłowy kod genetyczny może być tak samo stabilny i czynny jak jego
poprawny odpowiednik.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Dziedziczne uszkodzenia popromienne komórek rozrodczych mogą przybierać dwie
postacie: mutacji (zmian) genowych i aberracji chromosomowych (zmian w strukturze
chromosomów). Pierwsze są zmianami submikroskopowymi, występującymi w obrębie
jednego genu i trudnymi do wykrycia. Drugie obejmują widoczne za pomocą mikroskopu
zmiany w strukturze lub liczbie chromosomów; dotyczą one równocześnie wielu genów.
W dzisiejszym stanie wiedzy trudno jest ustalić kierunek zmian oraz dać jakąś realną ocenę
ilościową medycznych i społecznych następstw dziedzicznych skutków promieniowania.
Mutacje genetyczne i somatyczne u człowieka są oceniane z reguły jako zjawiska szkodliwe.
Liczne czynniki środowiska, w którym człowieka żyje, łącznie z promieniowaniem
naturalnym powodują powstawanie mutacji naturalnych, których częstość występowania może
się zwiększyć wskutek dodatkowego napromienienia. Przyjmuje się, że dla wywołania
mutacji zarówno w komórkach rozrodczych, jak i somatycznych nie istnieje dawka dolna,
tzw. progowa, co oznacza, że zjawisko jonizacji pociąga za sobą prawdopodobieństwo
spowodowania mutacji. Uszkodzenia dziedziczne mogą być wielokierunkowe i praktycznie
obejmować wszystkie cechy przekazywane dziedzicznie z pokolenia na pokolenia, a więc
zarówno te łatwo dostrzegalne (anomalie rozwojowe, choroby dziedziczne), jak i te, które
trudniej zauważyć (np. psychiczne).
Skutki stochastyczne są to skutki, których częstość występowania ulega zwiększeniu ze
wzrostem dawki, ale przebieg wywołanej choroby nie jest już przez dawkę determinowany.
Nie istnieje dla nich dawka progowa. W przypadku tych efektów dochodzi co określonej
zmiany, najprawdopodobniej w DNA, w jednej lub kilku komórkach. Brak dawki progowej
oznacza, że każdej dawce nawet bardzo małej towarzyszy zwiększenie prawdopodobieństwa
indukcji tych zmian.
Skutki deterministyczne (niestochastyczne) to takie, których zarówno częstość jak
i stopień ciężkości ulega wzrostowi z dawką promieniowania. Można określić dla nich dawkę
progową. Należą do nich wszystkie znane powikłania w radioterapii.
Działanie promieniowania jonizującego na zarodek i płód oraz skutki napromienienia płodu.
W okresie rozwoju płodu jest szczególnie wrażliwy na działanie promieniowania
jonizującego ze względu na ciągły podział komórek.
Skutki promieniowania jonizującego zależą od tego w jakim okresie ciąży płód został
napromieniony.
Tabela 8. Skutki napromienienia płodu w zależności od jego wieku.
Czas od zapłodnienia
Skutek
Liczba naturalnych
(spontanicznych)
przypadków
występujących przeciętnie
u żywonarodzonych
Pierwsze trzy tygodnie
Brak deterministycznych lub
stochastycznych skutków
-
Od 3-go do 8-go tygodnia
Możliwość
zniekształceń
narządów
0,06
(1 na 17)
Od 8-go do 25-go tygodnia
Możliwość
opóźnienia
umysłowego
5 x 10
-3
(1 na 200)
Od 4-go tygodnia ciąży
Nowotwory w dzieciństwie
lub dorosłym życiu
1 x 10
-3
(1 na 1000)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Zniekształcenia narządów pojawiają się jako efekty deterministyczne przy poziomie dawki dla
ludzi, oszacowanym na podstawie wyników doświadczeń na zwierzętach, na około 0,1 Gy.
Ryzyko ociężałości umysłowej odnoszone jest do zmniejszenia współczynnika ilorazu
inteligencji (IQ): 30 jednostek ilorazu (IQ) przy ekspozycji mózgu dawką 1 Gy w okresie od
8-go do 15-go tygodnia ciąży, i znacznie mniejszym jego obciążeniem przy ekspozycji
w okresie ciąży między 16-tym a 25-tym tygodniem. Dla dawek rzędu 0,1 Gy w ogólnym
rozkładzie
IQ
ten
efekt
popromienny
nie
był
wykrywalny
(obserwowany)
w napromieniowanej populacji lub grupach. Należy podkreślić, że absorpcja dawek rzędu 0,1
Gy lub wyższych jest rzadko spotykana w diagnostyce rentgenowskiej.
Ryzyko pojawienia się śmiertelnego nowotworu w dzieciństwie lub dorosłym życiu dla osób
napromieniowanych podczas życia płodowego może być podobne do ryzyka osób
napromieniowanych w pierwszej dekadzie życia, które jest nieco większe niż dla ogółu populacji.
Skutki napromieniowania płodu:
−
ogólne zahamowanie rozwoju płodu,
−
uszkodzenie mózgu, które może prowadzić do małogłowia, mongolizmu, wodogłowia,
zaburzenia rozwoju rdzenia kręgowego i opóźnienia rozwoju umysłowego,
−
uszkodzenie kośćca w postaci wad budowy i kostnienia czaszki,
−
rozczep podniebienia,
−
wady rozwojowe gruczołów rozrodczych i bezpłodności,
−
zniekształcenia w budowie ciała i małżowin usznych.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie zjawiska występują podczas oddziaływania promieni jonizujących z materią?
2.
Jakie są teorie mechanizmu działania promieni jonizujących na organizmy żywe?
3.
Jak wyjaśnia się teorię radiochemiczną (działanie pośrednie)?
4.
Co to są mutacje punktowe?
5.
Na czym polegają mutacje chromosomalne?
6.
W jakich fazach przebiega odczyn popromienny?
7.
Jak określa się skutki stochastyczne?
8.
Jak określa się skutki deterministyczne?
9.
Jak określa się skutki somatyczne?
10.
Na czym polegają skutki genetyczne?
11.
Jakie wyróżnia się rodzaje skutków somatycznych?
12.
Jakie mogą być skutki działania promieni jonizujących na zarodek i płód?
13.
Od czego zależą skutki działania promieni jonizujących na płód?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przedstaw, w postaci tabeli lub schematu rodzaje skutków biologicznych działania
promieni jonizujących.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenia, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących efektów i uszkodzeń
popromiennych,
2)
zapisać rodzaje efektów i ich określenia,
3)
zapisać rodzaje uszkodzeń i ich określenia,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
4)
podać przykłady uszkodzeń,
5)
zaprojektować tabelę lub schemat,
6)
dokonać wpisu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis, pisaki, linijka,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgoda z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Przedstaw, w postaci tabeli lub schematu, skutki deterministyczne działania promieni
jonizujących.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenia, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących efektów i uszkodzeń
popromiennych,
2)
zapisać rodzaje efektów i ich określenia,
3)
zapisać rodzaje uszkodzeń i ich określenia,
4)
podać przykłady uszkodzeń,
5)
zaprojektować tabelę lub schemat,
6)
dokonać wpisu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis, pisaki, linijka,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgoda z punktem 6 poradnika.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić i objaśnić zjawiska jakie występują podczas oddziaływania
promieni jonizujących z materią?
2)
wymienić i objaśnić mechanizmy działania promieni jonizujących na
organizmy żywe?
3)
określić mutacje punktowe?
4)
określić mutacje chromosomalne?
5)
określić przebieg odczyny popromiennego?
6)
określić skutki (efekty) stochastyczne?
7)
określić skutki (efekty) deterministyczne?
8)
określić skutki (uszkodzenia) somatyczne?
9)
określić skutki (uszkodzenia) genetyczne?
10)
określić działanie promieni jonizujących na zarodek i płód?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.3.
Narażenia na promieniowanie jonizujące i jego ocena
4.3.1. Materiał nauczania
Formy zagrożenia organizmów żywych przez promieniowanie jonizujące
1.
Ze względu na źródła promieniowania:
−
naturalne
tło
promieniowania
pochodzące
od
naturalnych
pierwiastków
promieniotwórczych znajdujących się w ziemi, wodzie, powietrzu oraz od
promieniowania kosmicznego,
−
od źródeł sztucznych, w tej formie zagrożenia możemy wyróżnić napromienienie ze
wskazań lekarskich (diagnostyka, terapia),
−
napromienienie związane z awarią urządzeń emitujących promieniowanie jonizujące
np. wybuch bomby jądrowej.
1.
Ze względu na to, gdzie znajduje się źródło w stosunku do osoby narażonej na
promieniowanie:
−
narażenie zewnętrzne (kiedy źródło promieniowania jest poza organizmem, który może
być napromieniony),
−
narażenie wewnętrzne (kiedy źródło promieniowania znajduje się wewnątrz organizmu)
np. diagnostyka izotopowa.
Ź
ródła promieniowania jonizującego
Aby ocenić i uświadomić sobie, jakie jest ryzyko pracy z urządzeniami emitującymi
promieniowanie jonizujące, należy poznać inne źródła i poziomy zagrożeń z nimi związane.
Naturalne promieniowanie tła
Człowiek pojawił się na Ziemi ponad 300 000 lat temu i rozwijał się w stałej ekspozycji
na promieniowanie, nazywane naturalnym promieniowaniem tła. Pochodzi ono z trzech
głównych źródeł:
−
promieniowania ziemskiego od radionuklidów tworzących kulę ziemską,
−
promieniowania kosmicznego, pochodzącego ze źródeł pozaziemskich, przede wszystkim
ze Słońca,
−
promieniowanie od radionuklidów znajdujących się w organizmie człowieka, głównie
potasu 40 (
40
K).
Promieniowanie ziemskie. Podczas formowania się kuli ziemskiej powstały pierwiastki
radioaktywne, przede wszystkim uran i tor, których okres połowicznego rozpadu wynosi
miliony lat. Podczas rozpadu emitowane jest promieniowanie, które wchodzi w skład
promieniowania tła. Poziom promieniowania ziemskiego zależy od położenia geograficznego,
a zwłaszcza od rodzaju gleby i obecności skał.
Promieniowanie kosmiczne. Jego źródłem są liczne fotony oraz cząstki elementarne
emitowane przez Słońce i inne systemy poza układem słonecznym i naszą galaktyką. Na jego
wielkość wpływa osłonne działanie atmosfery ziemskiej i warunki geomagnetyczne dla danej
szerokości geograficznej. Intensywność promieniowania zwiększa się wraz z szerokością
geograficzną
w kierunku bieguna północnego (z powodu odchylenia cząsteczek przez pole magnetyczne
Ziemi) oraz wraz z wysokością.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Promieniowanie od radionuklidów znajdujących się w organizmie człowieka. Powietrze,
woda i żywność zawierają małe ilości pierwiastków promieniotwórczych. Niektóre z nich
zostają wbudowane do tkanek organizmu. Ważne radionuklidy to:
3
H,
14
C,
40
K,
226
Ra,
210
Po.
Ogólnie średnia dawka promieniowania od nich wynosi 0,4 mGy/rok.
Ekspozycja na promieniowanie w celach medycznych
Wynika ona z diagnostyki, tj. wykonywania zdjęć rentgenowskich, prześwietleń
(fluoroskopii), procedur z użyciem radioizotopów oraz z radioterapii.
Zastosowania diagnostyczne są drugim co do intensywności źródłem ekspozycji.
Największe znaczenie mają w tym przypadku zdjęcia radiograficzne. Ocenia się, że
z powodów diagnostycznych ok. 65% populacji jest narażona na działanie promieniowania
jonizującego.
Ekspozycja na promieniowanie związane z zastosowaniem w przemyśle
Wynika ona m.in. z radiografii przemysłowej, zastosowań izotopów w przemyśle,
przeróbki izotopów, transportu izotopów. Ocenia się, że działalność z tego tytułu wynosi
ok. 2 µGy/rok dla populacji.
Ekspozycja na promieniowanie związane z badaniami naukowymi.
W badaniach naukowych źródłami promieniowania są przede wszystkim akceleratory
cząstek, takie jak cyklotrony i akceleratory liniowe, oraz reaktory i izotopy. Urządzenia
badawcze są dobrze chronione zarówno przez osłony własne, jak i przez stałe bariery
pierwotne i wtórne pomieszczeń, w których są zainstalowane.
Mikroskopy elektronowe stosowane w badaniach struktury materii wytwarzają
niskoenergetyczne promieniowanie X. Są dobrze osłonięte i nie mają znaczącego wpływu na
otrzymywane dawki promieniowania. Ogólnie narażenie z tytułu badań naukowych nie
stanowi więcej niż 1 µGy/rok w populacji.
Produkty użytkowe
Należą do nich m.in. odbiorniki telewizyjne, magnetowidy, zegarki, czujniki dymu,
systemy radarowe na lotniskach. Wytwarzają promieniowanie rentgenowskie o małej energii
i intensywności, pochłaniane przez obudowy.
Narażenie zawodowe na promieniowanie jonizujące
Jest to narażenie z tytułu wykonywania pracy, spowodowane działalnością człowieka,
z tym również pochodzące ze źródeł naturalnych, jeśli wchodzą w zakres tej działalności.
W warunkach narażenia zawodowego nie powinny być zatrudniane osoby poniżej 18 roku
ż
ycia z wyjątkiem praktykantów i studentów. Szczególnej ochronie powinny być poddane
kobiety w ciąży i karmiące piersią.
Graniczne dawki promieniowania
Wartością graniczną dawki skutecznej narażonych pracowników jest 100 milisiwertów
(mSv) w okresie kolejnych 5 lat, pod warunkiem nieprzekroczenia w ciągu każdego roku
maksymalnej dawki skutecznej 50 mSv. Graniczna dawka równoważna dla soczewek oczu
wynosi 150 mSv na rok. Graniczna dawka równoważna dla skóry wynosi 500 mSv na rok.
Graniczna dawka równoważna dla dłoni, przedramion, stóp i kończyn dolnych
w kostce wynosi 500 mSv na rok (tab9).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Sposoby ochrony przed promieniowaniem
Każda działalność związana ze stosowaniem promieniowania jonizującego powoduje,
w mniejszym lub większym stopniu, narażenie osób obsługujących. W związku z tym każdy
powinien znać dobrze zasady ochrony radiologicznej i rozumieć, jakie znaczenie dla niej
stanowi czas, odległość i osłony. Czas ekspozycji powinien być jak najmniejszy, odległość
między źródłem promieniowania i operatorem możliwie jak największa. Między źródłem
a operatorem powinny się znajdować osłony. Osłony przed promieniowaniem można
podzielić na:
−
stałe, tzn. ściany, stropy, drzwi,
−
ruchowe, tzn. parawany, ekrany,
−
osobiste, tzn. fartuchy, rękawice.
Pracownie, w których będą stosowane źródła promieniowania jonizującego, nie powinny
być lokalizowane w pobliżu pomieszczeń mieszkalnych. Wynika to z zasady ograniczenia do
minimum liczby osób narażonych na promieniowanie. Projektowanie pracowni, w której
będzie stosowane promieniowanie jonizujące, powinno uwzględniać rozróżnienie barier
pierwotnych (obszar, na który pada promieniowanie pierwotne) i wtórnych (promieniowanie
rozproszone). Same projekty pracowni wymagają zatwierdzenia przez powołane do tego celu
instytucje, czyli Państwową Agencję Atomistyki lub Stację Sanitarno-Epidemiologiczną.
Przepisy ustalają minimalną powierzchnię pracowni, najmniejszą odległość źródła od
ś
ciany oraz zezwalają na odstępstwa w uzasadnionych przypadkach. Ograniczenia
powierzchni nie mają zastosowania do małoobrazkowych oraz przenośnych aparatów
rentgenowskich.
W diagnostyce, wszędzie tam gdzie jest to możliwe, praca ze źródłami promieniowania
powinna się odbywać z zastosowaniem osłon stałych (sterowanie) oraz ruchomych (ekrany).
W przypadku, w którym operator powinien znajdować się przy badanym pacjencie,
bezwzględnym wymogiem powinno być nałożenie fartucha ochronnego z gumy ołowiowej.
Zawierającego równoważnik 0,5 – 1 mm Pb.
Podczas badań rentgenowskich operator otrzymuje ok. 95% ekspozycji zawodowej przy
wykonywaniu fluoroskopii (prześwietlenia) lub stosowaniu aparatów przewoźnych. Znaczenie
fartuchów ochronnych ma w tym przypadku znaczenie podstawowe. Powodują one, że
narażona jest tylko część ciała, w wyniku czego ekspozycja zostaje zredukowana co najmniej
10-krotnie.
Należy podkreślić, że nowoczesne rozwiązania urządzeń rentgenowskich mają znacząco
zmniejszoną dawkę promieniowania, a liczba osłon jest mniejsza niż dawniej
(np. wzmacniacz obrazu dla aparatów z fluoroskopią zaprojektowany tak, że może być
taktowany jako bariera pierwotna).
Prowadzenie terapii z zastosowaniem promieniowania jonizującego narzuca wymóg,
aby w pomieszczeniu, w którym jest ona prowadzona, nie przebywał nikt oprócz chorego. Nie
dotyczy to stanów nagłych, w których konieczne jest zdjęcie chorego ze stołu terapeutycznego
pomimo pracy aparatu (np. jeśli w bombie kobaltowej źródło nie powróci do pozycji
ochronnej po zakończeniu napromieniania). Obsługa aparatów i pomiary wiązek
promieniowania (dozymetryczne) odbywają się w tym przypadku ze sterowni.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Tabela 9.Dawki graniczne (mSv/rok)
Dawka równoważna
Dawka
skuteczna
oczy
skóra
**
dłonie,
przedramiona,
stopy, podudzia
Osoby
narażone
zawodowo, praktykanci
i studenci w wieku ≥ 18
lat
20
*
150
500
500
Praktykanci, uczniowie
w wieku (16 – 18 lat)
6
50
150
150
Osoby
z
ogółu
ludności, praktykanci,
uczniowie
w
wieku
poniżej 16 lat
1
15
50
*)- może być przekroczona do 50 mSv/rok pod warunkiem, że suma dawek w ciągu kolejnych
5 lat nie przekroczy 100 mSv
−
kobiety w ciąży – 1 mSv (dla dziecka)
**)- wartość średnia dla dowolnej powierzchni 1 cm
2
napromienionej części skóry.
Tabela podaje wartości dawek granicznych według rozporządzenia Rady Ministrów z dnia
28 maja 2007 roku. Stosuje się je również do:
−
narażenia długotrwałego, spowodowanego działaniami związanymi z likwidacją lub
ograniczeniem skutków zaistniałego w przeszłości zdarzenia radiacyjnego lub dawnej
działalności,
−
zwiększonego w wyniku działalności człowieka narażenia na naturalne promieniowanie
jonizujące.
Jak z tego wynika – dawki graniczne nie obejmują narażenia na promieniowanie naturalne,
jeżeli narażenie to nie zostało zwiększone w wyniku działalności człowieka. Nie
obejmują również narażenia osób poddawanych działaniu promieniowania jonizującego
w celach medycznych.
Wyznaczając dawki skuteczne zmniejsza się je o dawki od naturalnego tła promieniowania.
Jeżeli tło nie jest znane przyjmuje się wartość 2,4 mSv/rok.
Podanych tu liczb nie należy traktować jako wartości dopuszczalnych. Przeciwnie – przy
stosowaniu promieniowania jonizującego dąży się do tego aby otrzymane dawki były
możliwie jak najmniejsze.
Przy ustalaniu dawek granicznych operuje się dwoma pojęciami dawek (dawka skuteczna lub
równoważna). Dawka skuteczna opisuje narażenie całego ciała, natomiast dawka równoważna
odnosi się tylko do wybranej tkanki lub narządu. Można powiedzieć, że opisuje „narażenie
lokalne”. Najczęściej mamy do czynienia z narażeniem całego ciała. Opiszemy je za pomocą
dawki.
Narażenie medyczne
Uzasadnienie narażeń medycznych powinno wynikać z rozważenia zarówno korzyści
diagnostycznych terapeutycznych, jak i szkód popromiennych, jakie mogą one spowodować,
przy uwzględnieniu innych alternatywnych metod, nie związanych z narażeniem na
promieniowanie jonizujące.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Badanie rentgenowskie
Obejmuje konwencjonalne badania radiologiczne, tj. wykonywanie zdjęć rentgenowskich
i prześwietleń (fluoroskopii) oraz badania naczyniowe (radiologia zabiegowa). Przy
wykonywaniu badania pacjentowi należy zapewnić:
−
właściwy dobór parametrów pracy lampy rentgenowskiej, w zależności od rodzaju
wykonywanego badania i budowy fizycznej pacjenta,
−
ograniczenie liczby i czasu ekspozycji oraz wielkości napromienianego pola do minimum
niezbędnego do uzyskania właściwej informacji diagnostycznej,
−
osłonę narządów pacjenta nie poddawanych badaniu, jeśli nie koliduje to z procedurą
zabiegu,
−
stosowanie materiałów zmniejszających do minimum narażenie na promieniowanie
jonizujące, zapewniających jednak uzyskanie dobrej wartości obrazu.
Badanie izotopowe
Obejmuje badania prowadzone w zakładach medycyny nuklearnej z zastosowaniem
otwartych źródeł promieniowania (radiofarmaceutyków). Przy wykonywaniu badania
pacjentowi należy zapewnić:
−
pomiar aktywności podawanego radiofarmecutyku,
−
takie metody postępowania, które ograniczą odkładanie się radiofarmaceutyku
w narządach nie poddawanych badaniu,
−
właściwą aktywność podawanego radiofarmeceutyku, z uwzględnieniem masy ciała
(pacjenci dorośli) i wieku (pacjenci młodociani i dzieci).
Pacjenci powinni być informowani o sposobach zachowania się w stosunku do najbliższego
otoczenia. Kobiety karmiące piersią powinny przerwać karmienie na czas zalecony przez
lekarza. W przypadku stosowania otwartych źródeł promieniowania w terapii onkologicznej
(leczenie jodem 132) w pomieszczeniu, w którym prowadzona jest terapia, powinien
przebywać tylko pacjent. Pomieszczenie powinno być monitorowane (system interfonii
i interwizji) oraz mieć bramkę dozymetryczną przy wyjściu.
Dawki promieniowania otrzymywane w czasie badań
Badania z zastosowaniem promieniowania jonizującego powinny być prowadzone w taki
sposób, aby ograniczyć do minimum dawkę otrzymaną przez pacjenta, z uwzględnieniem
wymaganego
rezultatu
badania.
Wielkość
dawek,
moc
dawek
lub
aktywność
radiofarmaceutyków stosowanych w badaniach lub zabiegach nie powinny przekroczyć
poziomów referencyjnych (wskaźnikowy) dla narażeń medycznych.
Konwencjonalne badanie radiologiczne
Referencyjne poziomy dawek w konwencjonalnych badaniach radiologicznych,
w odniesieniu do standardowego pacjenta o masie ciała ok. 70 kg i wzroście 170 cm.
Przedstawiono w tabeli 10.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Tabela 10. Referencyjne dawki w konwencjonalnych badaniach radiologicznych
Rodzaj badania radiologicznego
Dawka [mGy]
Uwagi
Zdjęcie rentgenowskie
Klatka piersiowa (PA)
Klatka piersiowa (LAT)
Czaszka (AP/PA)
Czaszka (LAT)
Kręgosłup lędźwiowy (AP)
Kręgosłup lędźwiowy (LAT)
Kręgosłup piersiowy (AP)
Kręgosłup piersiowy (LAT)
Miednica i układ moczowy (AP)
Zęby (zdjęcie punktowe)
0,3
1,5
5,0
3,0
10
30
7
20
10
5
Pomiar dawki w powietrzu
na powierzchni ciała, łącznie
z promieniowaniem
rozproszonym. Wartości
odpowiadają zdjęciom
wykonanym przy
zastosowaniu folii
wzmacniających o czułości
ok. 200
Zdjęcia mammograficzne bez kratki
przeciwrozproszeniowej
Zdjęcia mammograficzne z kratką
przeciwrozproszeniową
1,0
3,0
Dla zdjęć wykonywanych
w projekcji osiowej,
mammografami z anodą
i filtrem molibdenowym
Fluoroskopia
(normalna
praca
lampy)
25
Badania naczyniowe
W badaniach naczyniowych, zaliczanych do radiologii zabiegowej dawka referencyjna
wynosi 100 mGy.
Tomografia komputerowa
Tabela 11. Referencyjne dawki w tomografii komputerowej
Rodzaj badania radiologicznego
Dawka [mGy]
Uwagi
Badanie głowy
Badanie
kręgosłupa
lędźwiowo-
krzyżowego
Badania jamy brzusznej
50
35
25
Dawka pochłonięta
w przeliczeniu na 1 skan,
pomiar w fantomie o
długości 15 cm i średnicy 16
cm dla badań głowy i 30 cm
dla pozostałych badań
Sposoby prowadzące do zmniejszenia dawki
Z punktu widzenia wielkości pochłoniętej dawki przez pacjenta istotne są m.in.:
1.
Rozmiar pola wiązki- redukcja obszaru naświetlenia do niezbędnego minimum.
2.
Stosowanie osłon na narządy – należy je stosować i ile nie koliduje to z techniką badania.
3.
Odległość od ogniska lampy do skóry pacjenta – nadmierne zmniejszenie odległości
powoduje znaczny wzrost natężenia promieniowania w obszarze gdzie wiązka wchodzi
w ciało.
4.
Całkowita filtracja – filtry służą do usunięcia zbędnego miękkiego promieniowania, które
w niewielkim stopniu wpływa na powstanie obrazu, lecz istotnie zwiększa dawkę
pochłoniętą.
5.
Stosowanie do budowy sprzętu diagnostycznego materiałów lekkich, np. włókien
węglowych.
6.
folie wzmacniające i filmy – należy stosować materiały o wysokiej wydajności
fosforescencji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
7.
Stosowanie kratek przeciwrozproszeniowych.
8.
Obróbka filmu – źle wykonana zmusza do powtórzenia zdjęć.
9.
Zmniejszenie liczby powtórzeń – decyzje o następnym zdjęciu można podjąć tylko wtedy,
kiedy może ono dać dodatkowe informacje, których brak na zdjęciu już wykonanym.
10.
Prowadzenie okresowych testów kontroli jakości polegających na systematycznym
sprawdzaniu prawidłowości działania aparatury rentgenowskiej w zakresie:
−
parametry lampy rentgenowskiej (wydajność),
−
geometria wiązki promieni X,
−
jakość detektora promieniowania,
−
wzmacniacz obrazu z tonem wizyjnym przy rentgenoskopii,
−
kontrola automatyki w aparaturze.
Należy pamiętać o takich zasadach jak:
−
badanie fluorograficzne (małoobrazkowe) stosować jedynie jako badanie przesiewowe;
nie można go wykonywać osobom poniżej 16 roku życia,
−
rentgenoskopia powinna być wykonywana wtedy, gdy nie można zastosować
rentgenografii,
−
podczas wykonywania badań, w pracowni może przebywać, wyłącznie pacjent i osoba
wykonująca badanie. Jeśli niezbędna jest obecność innej osoby to musi ona być powyżej
18 roku życia i nie jest w ciąży, została ubrana w fartuch i rękawice ochronne i została
poinformowana o tym jak ma się zachować i o ryzyku działania promieniowania
jonizującego.
Badania radiologiczne stomatologiczne
W radiologicznych badaniach stomatologicznych dawka promieniowania otrzymana
przez pacjenta pochodzi z pierwotnej wiązki promieniowania rentgenowskiego oraz
z promieniowania rozproszonego wytworzonego przez oddziaływanie wiązki promienia na
tkanki. Środki ochrony mają na celu zmniejszenie ryzyka pochodzącego z obu źródeł. Główne
ś
rodki zmniejszania dawki a zwiększania ochrony przed promieniowanie:
−
ocena kliniczna,
−
wyposażenie,
−
technika wykonywania zdjęć,
−
osłony ołowiowe.
Technika wykonywania zdjęć:
−
zdjęcia mogą być wykonywana tylko przez odpowiednio przeszkoloną i kompetentną osobę,
−
wszystkie zdjęcia powinny być tak dokładne jak to tylko jest możliwe, aby uniknąć
konieczności ich powtarzania oraz aby maksymalizować ilość danych diagnostycznych,
których dostarczają,
−
gdy tylko jest możliwe, należy używać uchwytów do filmów do zdjęć zewnątrzustnych,
−
kolimacja wiązki promieniowania powinna być tak dobrana dla zdjęć wewnątrz-
i zewnątrzustnych, aby wiązka była ograniczona do badanego obszaru,
−
obróbka powinna być wiarygodna niezmienna i regularnie monitorowana.
Osłony ołowiowe
Odpowiednio umieszczone ołowiowe fartuchy lub kołnierze (o równoważniku Pb 0,25
mm) chronią pacjentów do pewnego stopnia przed promieniowaniem rozproszonym. Fotony
powstające w wyniku zjawiska Comptona w tkankach pacjenta ulegają rozproszeniu we
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
wszystkich kierunkach, w tym w kierunku narządów rozrodczych i rozwijającego się płodu.
Rozproszone fotony o niskiej energii są znacznie mniej przenikliwe niż fotony pierwotnej
wiązki promieniowania i są wychwytywane zanim dotrą do gonad. W rentgenodiagnostyce
stomatologicznej pierwotna wiązka promieniowania jest skierowana na głowę i często
pozioma, przez co dawka otrzymana przez gonady i rozwijający się płód jest bardzo mała.
Czynnikiem, który może zmniejszyć dawkę pochodzącą z promieniowania rozproszonego
chociaż minimalnie, jest osłona ołowiowa w postaci fartucha lub kołnierza. Jakkolwiek
zmniejszenie dawki przez osłony ołowiowe jest minimalne, to istnieje znaczna korzyść
psychologiczna dla pacjentów w czasach wzrastającej świadomości ryzyka związanego
z promieniowaniem. Zaleca się, aby wszyscy pacjenci zakładali odpowiednie osłony
ołowiowe przy wszystkich stomatologicznych zdjęciach rentgenowskich.
W radioterapii ważnym elementem w ochronie pracownika odgrywa aparatura. Każdy
aparat powinien być wyposażony w schemat konstrukcyjny, instrukcję obsługi aby
prawidłowo korzystać z tej aparatury oraz wiedzieć jak postępować w wyniku awarii aparatu.
Każda aparatura musi mieć paszport aparatu – gdzie notowane są wszystkie usterki.
Kolejnym czynnikiem jest odpowiednio zbudowane miejsce czyli kabina terapeutyczna,
która musi odpowiadać wymogom do eksploatacji aparatu, oraz pomieszczenia labiryntowe.
Ważnym elementem branym pod uwagę w przypadku ochrony jest: odległość, osłony i czas.
−
Odległość – prawo odległości kwadratu – im dalej tym bezpieczniej.
−
Osłony – czyli materiał odpowiednio dobrany do jakości i energii promieniowania oraz
ilości.
−
Czas – przebywać jak najkrócej w pomieszczeniach gdzie stosuje się promieniowanie.
−
Osłony w kobalcie – uran 238, wolfram i ołów jako materiały osłonowe oraz inny stop
woda, jest niskostopliwy, dobrze pochłania promieniowanie.
Ochrona pacjenta
1.
Leczenie z użyciem promieni jonizujących powinno być zgodne z tzw. protokołem
terapeutycznym, w którym określony jest sposób planowania i prowadzenia radioterapii
oraz badań kontrolnych.
2.
Pacjent leczony promieniami jonizującymi podlega okresowym badaniom lekarskim,
które wykonuje się co najmniej raz w tygodniu.
3.
Karta leczeń powinna być okresowo sprawdzona przez lekarza prowadzącego (czy
prawidłowo obliczone dawki, itd.).
4.
Oprócz napromienienia z odległości stosuje się napromienienie w bezpośrednim
kontakcie.
5.
Bezpieczne stosowanie promieniowania w teleradioterapii wymaga ponadto:
−
uczestniczenia dwóch techników w przygotowaniu pacjenta,
−
obecności lekarza prowadzącego przy pierwszym napromienianiu,
−
ciągłej obserwacji pacjenta podczas napromieniania,
−
dostępność fizyka medycznego w czasie pracy aparatu.
Bezpieczne stosownie promieniowania jonizującego w brachyterapii wymaga:
1.
Stosowania osłon, narzędzi lub instrumentów pozwalających zmniejszyć do minimum
narażenie personelu na promieniowanie w przypadku bezpośrednich aplikacji źródeł
promieniotwórczych pod warunkiem, że nie utrudni to implantacji.
2.
Wykonywania zdjęć sprawdzających położenie zaaplikowanych źródeł bezpośrednio
w pomieszczeniu, w którym dokonuje się aplikacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
3.
Zabezpieczania źródeł promieniotwórczych na czas aplikacji przed przypadkowym
przemieszczeniem.
4.
Okresowego sprawdzania położenia źródeł promieniotwórczych – w przypadku
długotrwałych aplikacji.
5.
Umieszczania pacjenta z zaaplikowanymi na stałe źródłami promieniotwórczymi
w odizolowanym pomieszczeniu do czasu zmniejszenia mocy dawki ekspozycyjnej do
wartości dopuszczalnej przez wymogi ochrony radiologicznej.
6.
W zakładach brachyterapii stosujących ręczne aplikacje źródeł promieniotwórczych
wyjście z zakresu powinno być monitorowane, np. bramką dozymetryczną z sygnałem
dźwiękowym.
7.
Porównania po skończonym leczeniu liczby źródeł promieniotwórczych użytych do
aplikacji z liczbą źródeł wyjętych oraz dodatkowej kontroli pacjenta za pomocą detektora
promieniowania.
8.
Przygotowania indywidualnych aplikatorów oraz stosowania technik sterylizacji
wykluczających możliwość uszkodzenia źródeł promieniotwórczych.
9.
Stałej obserwacji pacjenta w czasie napromieniania.
Podstawowe sposoby minimalizowania narażenia
Podstawowe znaczenie mają:
−
czas ekspozycji promieniowania,
−
odległość od źródła promieniowania,
−
osłony między źródłem a człowiekiem.
Czas jako czynnik ochrony
Kontrola czasu ekspozycji jest bardzo tanią metodą zmniejszenia ekspozycji na
promieniowanie. Im mniej czasu zajmuje wykonanie ekspozycji, tym mniejsze jest narażenie
na działanie promieniowania. Czas jest wielkością odwrotnie proporcjonalną do natężenia. Im
większa wartość mA, tym krótszy czas ekspozycji pacjenta na promieniowanie.
Odległość jako czynnik ochrony
Znajduje tu zastosowanie prawo odwrotnej zależności kwadratowej. Natężenie
promieniowania maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości. Im dalej od źródła
promieniowania znajduje się pacjent, tym poziom natężenia promieniowania jest niższy. Fakt
ten odgrywa zasadniczą rolę w ochronie radiologicznej, zwłaszcza dla operatora
wykonującego badania rentgenowskie. Operator (technik) powinien znajdować się podczas
ekspozycji w odległości, co najmniej 180 cm od źródła promieniowania, jak również
powinien być ubrany w ołowiany fartuch ochronny i w miarę możliwości stać za ścianką
ochronną.
Osłony przed promieniowaniem można podzielić na:
−
stałe, tzn. ściany, stropy, drzwi,
−
ruchome, tzn. parawany, ekrany,
−
osobiste, tzn. fartuchy, rękawice.
Pracownie, w których będą stosowane źródła promieniowania jonizującego, nie powinny
być lokalizowane w pobliżu pomieszczeń mieszkalnych. Wynika to z zasady ograniczenia do
minimum liczby osób narażonych na promieniowanie. Projektowanie pracowni, w której
będzie stosowane promieniowanie jonizujące, powinno uwzględniać rozróżnienie barier
pierwotnych (obszar, na który pada promieniowanie pierwotne) i wtórnych (promieniowanie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
rozproszone). Same projekty pracowni wymagają zatwierdzenia przez powołane do tego celu
instytucje, czyli Państwową Agencję Atomistyki lub Stację Sanitarno-Epidemiologiczną.
Przepisy ustalają minimalną powierzchnię pracowni, najmniejszą odległość źródła od ściany
oraz zezwalają na odstępstwa w uzasadnionych przypadkach.
Czynniki mające wpływ na biologiczny skutek napromienienia.
−
wielkość pochłoniętej energii na jednostkę masy, czyli dawka pochłonięta im pochłonięta
dawka promieniowania większa tym skutki są większe,
−
rozkład dawki w czasie (podobnie jak przy zażywaniu lekarstw dawka rozłożona w czasie
powoduje łagodniejsze skutki niż dawka całkowita,
−
rodzaj promieniowania, np.
α
,
β
, X,
δ
,
−
napromienienie całego ciała lub tylko jego części. Im większy obszar napromieniony tym
skutki większe,
−
rodzaj napromienienia: zewnętrzne, wewnętrzne,
−
wiek – im organizm młodszy tym bardziej wrażliwy,
−
płeć – mężczyźni bardziej wrażliwi niż kobiety,
−
stan zdrowia – jeśli organizm jest zdrowy to skutki mniejsze,
−
wrażliwość osobnicza i gatunkowa,
−
rodzaj napromienionej tkanki.
Podział tkanek ze względu na ich wrażliwość na promieniowanie jonizujące.
Do szczególnie wrażliwych na promieniowanie należy zaliczyć: narząd krwiotwórczy
z jego głównymi układami: erytrocytarnym, granulocytarnym i płytkotwórczym oraz układ
limfatyczny. Ponadto szczególnie wrażliwy na promieniowanie jonizujące będzie również
przewód pokarmowy, w którym ciągłej odnowie podlega nabłonek gruczołowy i wyścielający
poszczególne jego odcinki. To samo odnosi się do nabłonka rozrodczego męskiego i do
jajników, w których liczba zdolnych do dalszego różnicowania w kierunku funkcjonalnych
elementów rozrodczych jest zdeterminowana w momencie urodzenia (pierwotne pęcherzyki
Graafa).
Do szczególnie wrażliwych na promieniowanie należą również komórki warstwy
rozrodczej naskórka i jego przydatków oraz warstwy rozrodczej torebki soczewki oka.
Do mniej wrażliwych zaliczamy: śródbłonki naczyń, komórki warstwy rozrodczej skóry,
soczewka oka, komórki chrzęstne i komórki kościotwórcze.
Za najmniej promienioczułe uważa się: tkankę mięśniową, pęcherzyki płucne, nerki i wątroba.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Wrażliwość gatunkowa
Tabela 12. Dawka (LD50) powodująca śmierć 50% napromieniowanych organizmów
Organizm
Dawka (Gy)
Człowiek
4
Małpa
5 - 6
Osioł
7,8
Ś
winia
3,5 – 4,2
Koza
3,5
Kura
610
Ś
winka morska
1,7
-4.9
Szczur
5,9
9.7
Królik
7,5-
8,2
Mysz
4,5-
6,5
ś
aba
7
ś
ółw
15
Ś
limak
80-200
Nietoperz
150
Drosofilia
800
Pantofelek
3000
Bakteria: Micrococcus radiodurans
7000
Ogólny stan organizmu
Radioaktywność poszczególnych narządów ciała ludzkiego zależy od mnóstwa
czynników takich jak: wiek, płeć, napromieniana część ciała czy narząd, przebyte choroby.
Oczywiście te dane dotyczą dojrzałego organizmu człowieka. Organizm dziecka jest
szczególnie wrażliwy na napromienianie ze względu na bardzo intensywny rozwój, a jeszcze
bardziej na napromienianie wrażliwy jest płód. Gdyż tkanki które charakteryzują się szybkim
wzrostem i większą liczbą podziałów mitotycznych łatwiej i szybciej ulegają uszkodzeniom
popromiennym.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie są formy zagrożenia organizmów żywych przez promieniowanie jonizujące?
2.
Jakie są źródła promieni jonizujących?
3.
Jak rozumiemy określenie napromienienie ze wskazań lekarskich?
4.
Co to jest narażenie zawodowe?
5.
Jakie są wartości dawek granicznych dla poszczególnych grup (kategorii narażenia)?
6.
Od czego i jak zależy wielkość dawki promieniowania otrzymywanej w czasie badań?
7.
Co należy zapewnić pacjentowi podczas badań izotopowych?
8.
Jakie sposoby prowadzą do minimalizowania narażenia na promieniowanie w pracowni
rentgenodiagnostycznej, w pracowni medycyny nuklearnej, w pracowni radioterapii?
9.
Jakie czynniki mają wpływ na wielkość skutków napromienienia?
10.
Jak dzieli się tkanki ze względu na ich promienioczułość?
11.
Jak rodzaj promieniowania wpływa na wielkość skutków biologicznych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ sposoby minimalizowania narażenia pacjenta na promienie jonizujące w pracowni
rentgenodiagnostyki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących narażenia na promieniowanie
jonizujące pacjenta w pracowni rentgenodiagnostyki,
2)
dokonać analizy wpływu na wielkość napromienienia pacjenta wyboru:
−
metody obrazowania,
−
metody badania,
−
techniki badania,
−
materiałów fotograficznych,
−
urządzeń i środków ochronnych,
−
sprawność aparatury,
−
chemicznej obróbki radiogramów,
−
innych czynników,
3)
zapisać wnioski,
4)
określić metody, sposób postępowania, zastosowane urządzenia i środki ochronne
minimalizujące narażenie pacjenta na promieniowanie jonizujące w pracowni
rentgenodiagnostyki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
zarządzenia Rady Ministrów, Ministra Zdrowia dotyczące ochrony radiologicznej,
−
prospekty sprzętu stosowanego w ochronie radiologicznej,
−
prospekty środków ochronnych,
−
literatura zgodnie z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Określ sposoby minimalizowania narażenia pacjenta na promieniowanie jonizujące
w pracowni diagnostyki stomatologicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących narażenia na promieniowanie
jonizujące pacjenta w pracowni diagnostyki stomatologicznej
2)
dokonać analizy wpływu na wielkość napromienienia pacjenta wyboru
−
metody obrazowania,
−
metody badania,
−
techniki badania,
−
materiałów fotograficznych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
−
urządzeń i środków ochronnych,
−
sprawność aparatury,
−
chemicznej obróbki radiogramów,
−
innych czynników,
3)
zapisać wnioski,
4)
określić metody, sposób postępowania, zastosowane urządzenia i środki ochronne
minimalizujące narażenie pacjenta na promieniowanie jonizujące w pracowni diagnostyki
stomatologicznej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
prospekty sprzętu stosowanego w ochronie radiologicznej,
−
prospekty środków ochronnych,
−
literatura zgodnie z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Określ czynniki mające wpływ na wielkość skutków napromieniania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących czynników,
2)
zapisać kolejne czynniki,
3)
określić przy każdym z nich jak wpływa na wielkość skutków biologicznych,
4)
zaprojektować formę zapisu, np. tabela,
5)
dokonać wpisu,
6)
dokonać analizy, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis, pisaki, linijka,
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabele współczynników wagowych tkanek oraz promieniowania,
−
literatura zgodnie z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić
formy
zagrożenia
organizmów
ż
ywych
przez
promieniowanie jonizujące?
2)
określić źródła promieni jonizujących?
3)
określić narażenie zawodowe?
4)
określić narażenie ze wskazań lekarskich?
5)
podać wartości dawek granicznych?
6)
określić od czego i jak zależy wielkość dawki promieniowania
otrzymywanej w czasie badań?
7)
określić podstawowe warunki jakie należy zapewnić pacjentom
w pracowni medycyny nuklearnej i radioterapii?
8)
określić sposoby postępowania prowadzące do minimalizowania
narażenia na promieniowanie w pracowni rentgenodiagnostyki,
w pracowni medycyny nuklearnej i w pracowni radioterapii?
9)
określić
czynniki
mające
wpływ
na
wielkość
skutków
napromienienia?
10)
określić jak każdy czynnik wpływa na wielkości skutków
napromienienia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
4.4.
Kontrola dawek promieniowania
4.4.1. Materiał nauczania
Promieniowanie jonizujące może być wykryte tylko wówczas, gdy oddziaływuje
w jakikolwiek sposób z materią. Wykrywanie i pomiar promieni jonizujących polega na
rejestrowaniu efektów tego oddziaływania.
Dozymetria
Dział fizyki technicznej obejmujący metody pomiaru i obliczania dawek promieniowania
jonizującego, a także metody pomiaru aktywności preparatów promieniotwórczych. Podstawą
dozymetrii jest znajomość procesów oddziaływania różnych rodzajów promieniowania
(cząstek naładowanych, fotonów, neutronów) z materią. Pomiary dozymetryczne sprawdzają
się najczęściej do wyznaczania liczby par jonów wytwarzanych przez promieniowanie
w danym ośrodku; liczba ta zależy od rodzaju, natężenia i energii promieniowania oraz od
własności ośrodka. Do pomiarów dozymetrycznych służą urządzenia zwane dozymetrami
(dawkomierzami), które stanowią odpowiednio wycechowanie detektory promieniowania
jonizującego.
Przyrządy dozymetryczne
Do najczęściej stosowanych przyrządów dozymetrycznych zaliczamy:
−
detektory gazowe,
−
detektory scyntylacyjne,
−
detektory fotometryczne,
−
detektory termoluminescencyjne,
−
radiometry.
Detektory gazowe
Detektory gazowe są to komory jonizacyjne, liczniki proporcjonalne, liczniki Geigera-
Müllera, komory iskrowe i komory streamerowe. Dwa ostatnie rodzaje są równocześnie
detektorami śladowymi. Zasada działania tych liczników opiera się na zjawisku jonizacji
gazów przez promieniowanie. Jonizację mogą spowodować zarówno cząstki, jak i kwanty
(γ lub X) promieniowania elektromagnetycznego. Detektor gazowy to układ dwu elektrod
umieszczony w obudowie wypełnionej gazem. Jeżeli do elektrod dołączymy źródło napięcia,
to w obudowie nie będzie płynął prąd, ponieważ gaz nie zjonizowany jest izolatorem. Jeżeli
padające na detektor promieniowanie jonizujące zjonizuje gaz, to w obwodzie popłynie prąd
elektryczny (pod wpływem pola elektrycznego wytworzone jony dodatnie będą się poruszały
w kierunku elektrody ujemnej – katody, jony ujemne i elektrody w kierunku elektrody
dodatniej – anody). Wartość prądu zależy od konstrukcji (rodzaju) detektora oraz natężenia
promieniowania (mocy dawki) i różnicy potencjałów między elektrodami.
Włączony w obwód, odpowiednio wyskalowany miernik, dokonuje pomiaru promieniowania.
Przykłady zastosowania detektorów gazowych
Pomiar dawki ekspozycyjnej komorą jonizującą
Pomiar dawki ekspozycyjnej sprowadza się do pomiaru ładunku elektrycznego
q związanego z jonami wytworzonymi przez promieniowanie w pewnej masie m powietrza.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Okładki kondensatora K ładuje się do różnicy potencjałów U
1
zapewniającej prąd nasycenia
podczas jonizacji powietrza wiązką promieni rentgenowskich. Jony wytworzone w objętości
V (część zakreślona) osiadają na okładkach kondensatora, obniżając różnicę potencjałów
do wartości U
2
. Wtedy ładunek elektryczny związanych z jonami wytworzonymi przez
promieniowanie wynosi:
q = C(U
1
– U
2
)
gdzie:
C – pojemność kondensatora.
Dawka ekspozycyjna wynosi wtedy:
V
p
U
U
C
X
•
−
=
)
(
2
1
gdzie:
ρ
– gęstość powietrza,
V – objętość powietrza.
Licznik proporcjonalny
Licznik proporcjonalny umożliwia proporcjonalne wzmocnienie jonizacji pierwotnej.
W grupie liczników proporcjonalnych przeznaczonych np. do pomiarów aktywności
preparatów można wyróżnić dwa główne typy liczników: okienkowe i przepływowe.
Podstawową zaletą przepływowych liczników proporcjonalnych jest wyeliminowanie okienka
pochłaniającego promieniowania
α
i
β
o niskich energiach. W licznikach tego typu preparat
znajduje się bezpośrednio w objętości czynnej przepłukiwanej stale przez gaz. W związku
z tym liczniki przepływowe odznaczają się wysoką geometrią, która w zależności
od konstrukcji licznika może wynosić 2
π
(pomiar całej powierzchni preparatu) lub 4
π
(pomiar w całej przestrzeni otaczającej preparat).
Licznik Geigera-Müllera
Liczniki Geigera-Müllera stosowane są do detekcji zarówno promieniowania
cząstkowego jak i promieniowania elektromagnetycznego (X,
δ
).
Zasadniczymi częściami tego licznika są: cylindryczna katoda i przeciągnięta wzdłuż jej osi
metalowa nić, stanowiąca anodę. Elektrody te są umieszczone w hermetycznie zamkniętym
naczyniu, wypełnionym gazem szlachetnym (np. argonem, neonem) z domieszką substancji
gaszących.
Mechanizm działania
Promieniowanie jądrowe powoduje jonizację gazu między elektrodami licznika.
Elektrony powstające w wyniku jonizacji są przyśpieszane w silnym polu elektrycznym
i uzyskują dostateczną energię, aby wywołać dalsze akty jonizacji i wzbudzenia cząstek gazu.
W wyniku lawinowo rozwijającego się procesu jonizacji do anody i katody dociera coraz
więcej jonów i elektronów. Jonizacja lawinowa trwa aż do całkowitego zjonizowania gazu.
Pod względem konstrukcji liczniki G-M można podzielić na okienkowe, cylindryczne,
osłonne, do badań specjalnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Detektory scyntylacyjne
Działania detektora scyntylacyjnego oparte jest na powstawaniu błysków świetlnych
w niektórych substancjach pod wpływem promieniowania jonizującego. Licznik scyntylacyjny
skład się z:
−
scyntylatora - padające na scyncylator promieniowanie powoduje wzbudzenie atomów
scyntylatora bezpośrednio, gdy cząsteczki padającego promieniowania są cząstkami
naładowanymi, bądź pośrednio jak to ma miejsce w przypadku elektrycznie obojętnego
promieniowania gamma, (X) kiedy to kwanty promieniowania gamma wybijają elektrody.
Wzbudzone atomy powracają do stanu podstawowego emitują światło (błyski świetlne)
w ilości proporcjonalnej do padającego na scyntylator promieniowania jonizującego.
−
fotopowielacza – służy do rejestracji błysków światła, zamienia on błysk światła na prąd
elektryczny. Fotopowielacz stanowi cylinder szklany zakończony z jednej strony płaskim
szklanym dnem, na którego wewnętrznej powierzchni jest napylona fotokatoda,
a z drugiej strony umieszczona jest anoda. Wewnątrz fotopowielacza znajduje się kilka,
zwykle około 10 – 14 elektrod, które nazywamy dynodami. Do dynod właśnie,
doprowadza się za pomocą oporowego dzielnika napięć (około 100V). Elektrony
przyspieszane w polu elektrycznym między fotokatodą z pierwszą dynodą uderzając w jej
powierzchnię wybijają elektrony (każdy elektron wybija z powierzchni synody kilka
elektronów, które po przyśpieszeniu w polu elektrycznym między pierwszą a drugą
dynodą, wybijają z kolei z jej powierzchni następne elektrony. Proces ten powtarza się
między następnymi dynodami. Zbierany na anodzie ładunek spływa przez opór
R powodując na nim krótkotrwały spadek potencjału, czyli impuls napięcia, który po
wzmocnieniu jest rejestrowany. Alternatywą dla fotopowielacza jest półprzewodnikowa
fotodioda. Takie rozwiązanie oferuje większą wydajność kwantową (większa
rozdzielczość energetyczna), mniejsze zużycie mocy oraz małe gabaryty.
−
układu zasilającego – dla detektora i dla pozostałych członów układu pomiarowego.
Detektory fotometryczne
Detektor fotometryczny – powszechnie stosowane w pracowniach rentgenowskich
dawkomierze fotometryczne są często nazywane kasetami dozymetrycznymi i zawierają
w swoim wnętrzu błonę fotograficzną. Błona fotograficzna umieszczona w plastikowej
kasetce. Aby błona nie ulegała zaczernieniu pod wpływem światła, umieszcza się ją
w opakowaniu światłoszczelnym. Stopień zaczernienia błony zależy od ilości pochłoniętego
promieniowania, a więc i dawki. Można również określić rodzaj i energię pochłoniętego
promieniowania. W kasecie wycięte jest okienko, przez które pada na błonę promieniowanie
nie pochłonięte przez materiał kasety. Oprócz tego na wewnętrznej stronie kasety znajdują się
filtry, czyli blaszki metalowe, przesłaniające częściowo powierzchnię błony i pochłaniające
różne rodzaje promieniowania. Porównując zaczernienie błony w różnych miejscach (pod
różnymi filtrami) można określić od jakiego rodzaju promieniowania pochodzi otrzymana
dawka. Za pomocą dawkomierzy fotometrycznych mierzy się dawki promieniowania beta,
(>0,5 MeV), gamma, X, a po zastosowaniu dodatkowego filtru i emulsji jądrowej również
dawki od neutronów termicznych i prędkich. Dawkomierze fotometryczne wykorzystuje się
w Polsce do centralnej kontroli dawek indywidualnych. W zależności od rodzaju prac
z promieniowaniem, błony w dawkomierzach wymienia się co miesiąc lub co kwartał i wysyła
do instytucji zajmujących się odczytem i rejestracją dawek. Dawkomierze wykonywane są
w postaci: kostek, długopisów, pierścionków.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Detektory termoluminescencyjne
Promieniowanie jonizujące powoduje w niektórych substancjach przechodzenie
elektronów na metastabilne poziomy energii. Ogrzanie substancji w tym stanie
promieniowaniem podczerwonym powoduje powrót elektronów na poziomy stabilne
z równoczesną emisją światła widzialnego. Ilość emitowanej przy tym energii jest miarą
dawki promieniowania jonizującego pochłoniętego przez tę substancję. Właściwości
termoluminescencyjne
wykazuje
wiele
kryształów
i
minerałów
naturalnych,
a w szczególności siarczan wapna i fluorek wapnia. Najwięcej prac poświęcono dotychczas
badaniu fluorku litu aktywowanego magnezem i tytanem (LiF:Mg, Ti). Detektory takie mają
najczęściej postać pastylek ceramicznych z fluorku litu i od momentu przygotowania
(wygrzewanie) akumulują informację o pochłoniętej dawce promieniowania. Informacja ta
może
zostać
odczytana
w
dowolnym
czasie
po
ekspozycji
w
czytniku
termoluminescencyjnym. Detektory termoluminescencyjne (TL) ze względu na wysoką
czułość, tkankopodobność i niewielkie wymiary znajdują liczne zastosowania w dozymetrii
indywidualnej, dozymetrii klinicznej i przy pomiarach dawek promieniowania jonizującego
w środowisku naturalnym.
Najczęściej stosowane typy detektorów TL to:
−
detektor LiF:Mg, TI
Fluorek litu jest najbardziej znanym i uniwersalnym materiałem termoluminescencyjnym,
który znalazł szerokie zastosowanie w dozymetrii promieniowania jonizującego. Posiada
podstawowe zalety, takie jak wysoką czułość dla większości zastosowań, niskie tło własne,
odporność na warunki środowiskowe i tkankopodobność. Fluorek litu otrzymywany jest
w postaci termoluminescencyjnego proszku i spiekanych detektorów o średnicy 4.5 mm
i grubości od 0.3 mm do 0.9 mm pod nazwą MT (proszek i MTS-N (detektory)). Detektory ze
wzbogaceniem w izotop litu 6Li i 7Li występują pod nazwą MTS-6 i MTS-7.
−
detektor LiF:Mg, Cu,P
Wysokoczułe detektory termoluminescencyjne MCP na bazie LiF:Mg, CU, P są ostatnim
osiągnięciem w dziedzinie dozymetrii TL. Główne zalety tego materiału to ok. 100 razy
mniejszy poziom detekcji promieniowania (50 nGy) w porównaniu do detektorów MTS-N.
Detektory MCP występują z różnym wzbogaceniem w lit pod nazwą MCP-N, MCP-6 lub
MCP-7. Główne zastosowanie znalazły w pomiarach środowiskowych oraz w cienkich
detektorach do pomiaru miękkiego promieniowania beta. Mogą być stosowane do pomiaru
dawki promieniowania rentgenowskiego, gamma, beta i neutronów.
Radiometry
Radiometr, w zależności od konfiguracji, jest przeznaczony do pomiaru równoważnika
dawki i mocy równoważnika dawki promieniowania X i gamma oraz do wykrywania
i pomiaru stopnia skażenia powierzchni nuklidami, alfa, beta i gamma promieniotwórczymi.
Umożliwia on również realizowanie innych specjalistycznych pomiarów radiometrycznych,
oraz sygnalizowanie przekroczenia wybranych progów wartości pomiarowych. Radiometr
DPO może być instalowany nie tylko w stałych obiektach obronnych i ochronnych
o przeznaczeniu militarnym, punktach dowodzenia, lecz również jest taktowany jako
podstawowy sprzęt dozymetryczny, użytkowany na pokładach okrętów i obiektów
pływających Marynarki Wojennej, w pojazdach mechanicznych i wozach bojowych.
Zapewniona jest również możliwość jego wykorzystania na pokładach samolotów
i śmigłowców w części kabinowej. W wersji podstawowej (panel pomiarowy
z sondą/sondami), radiometr może być wykorzystany jako specjalistyczny, przenośny
przyrząd rozpoznania i pomiaru skażeń promieniotwórczych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
W chwili obecnej radiometr może być wyposażony w dwa typy sond:
−
wielozakresowa sonda do pomiaru promieniowania X i gamma,
−
sonda do pomiaru skażeń nuklidami alfa, beta i gamma promieniotwórczymi.
Radiometr ma konstrukcję modułową, dzięki której możliwe jest konfigurowanie systemu
dozymetrycznego w zależności od potrzeb.
Radiometr DPO może być konfigurowany i rozbudowywany w oparciu o następujące
moduły:
−
panel pomiarowy,
−
jednostkę centralną,
−
panele odczytowe,
−
sondy pomiarowe,
−
oprzyrządowanie do współpracy w sieciach komputerowych.
Podstawowym modułem jest panel pomiarowy, który umożliwia podłączenie do niego
dwóch sond pomiarowych oraz komputera, jak również podłączenie go do jednostki
centralnej. Wówczas zapewnia podłączenie dalszych czterech sond. Wyposażony jest również
w wyjścia do systemu nadrzędnego oraz szereg wyjść alarmowych. W panelu pomiarowym
umieszczona jest klawiatura, wskaźniki oraz złącza do podłączenia sond, zasilania
zewnętrznego i urządzeń zewnętrznych. W razie potrzeby panel może być zabezpieczony
przed narażeniami mechanicznymi zewnętrznymi nakładaną osłoną gumową.
Rodzaje radiometrów
Dawkomierz osobisty
Stosowany do pomiaru indywidualnej dawki równoważnej oraz mocy dawki
równoważnej. Może być wykorzystany do ciągłej kontroli sytuacji radiacyjnej, do
wykonywania różnorodnych pomiarów mocy dawki w miejscu pracy, przy pomiarach
kontrolnych określonego terenu.
Radiometr mikroprocesorowy RUM-1
Jest uniwersalnym noszonym przyrządem, służącym do pomiaru promieniowania
jonizującego. Wykonany przy wykorzystaniu współczesnej techniki mikroprocesorowej,
radiometr umożliwia:
−
pomiar częstości impulsów pochodzących od sond,
−
sygnalizowanie przekroczenia nastawionego progu częstości impulsów,
−
analizę amplitudy rejestrowanych impulsów,
−
pomiar częstości impulsów w zadanym czasie,
−
wykonywanie nastawionej liczby pomiarów i obliczanie wartości średniej,
−
przekazywanie wyników pomiarów do komputera w celu obróbki danych.
Menu radiometru jak również wyniki pomiarów są wyświetlane na wyświetlaczu
ciekłokrystalicznym.
Radiometr RUM-1 wyposażony w odpowiednie sondy oraz urządzenia pomocnicze
umożliwia wykonywanie następujących pomiarów:
−
mocy dawki pochłoniętej D oraz mocy dawki równoważnej promieniowania X i gamma,
−
promieniowania neutronowego w zakresie energii od 10
-2
do 10
7
eV,
−
skażeń powierzchni emiterami promieniowania alga, beta, gamma,
−
analizy spektrometrycznej promieniowania X i gamma,
−
aktywności próbek substancji emitujących promieniowanie alfa, beta i gamma.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
Radiometr uniwersalny RUM-1 jest lekkim przyrządem, przystosowanym do noszenia na
pasie nośnym lub do ustawienia na stole. Przyrząd ma szczelną obudowę z tworzywa
sztucznego. Na jego płycie czołowej są umieszczone:
−
wyświetlacz ciekłokrystaliczny,
−
4 przyciski dialogowej obsługi przyrządu za pomocą menu,
−
włącznik podświetlenia pola odczytu,
−
przełącznik włączenia/wyłączenia przyrządu,
−
gniazdo BNC-2,5 do podłączenia sondy (z boku płyty).
Gniazda do podłączenia komputera oraz przystawki zasilania sieciowego są umieszczone na
płycie tylnej. Przyrząd jest zasilany przez baterię akumulatorów (przy pracy jako przyrząd
noszony) lub przez przystawkę zasilania sieciowego (przy pracy stacjonarnej).
Radiometr typ ICS-311 z komorą jonizacyjną
Radiometr ICS-311 jest przyrządem uniwersalnym przeznaczonym do pomiaru
promieniowania X, γ i
β
. Radiometr może być użytkowany w ośrodkach medycznych,
laboratoriach naukowych, ośrodkach i laboratoriach techniki jądrowej.
Radiometr umożliwia:
−
precyzyjny pomiar mocy dawki w zakresie od 1 µSv/h do 10 mSv/h w siedmiu zakresach
pomiarowych,
−
pomiar dawki w dwu zakresach pomiarowych 0,3 lub 10 µSv,
−
identyfikacje skażeń powierzchniowych promieniowaniem
β
,
−
ponad 1000 h ciągłej pracy przyrządu przy zastosowaniu baterii litowej,
−
możliwość bezpośredniego zapisu wielkości mierzonej poprzez podłączony do wyjścia
przyrządu rejestrator,
−
uchwyt typu pistolet pozwala na wygodne użytkowanie przyrządu.
Kieszonkowy radiometr cyfrowy typu EKO-D/Dp
Radiometr EKO-D/Dp jest urządzeniem uniwersalnym przeznaczonym do pomiaru,
sygnalizacji i rejestracji promieniowania X, γ i
β
.
Radiometr EKO-D spełnia pięć funkcji pomiarowych:
−
miernika mocy dawki,
−
sygnalizatora przekroczenia mocy dawki,
−
miernika dawki,
−
sygnalizatora przekroczenia dawki,
−
licznika impulsów.
Pomiar dawek
Kontrola dawek indywidualnych
Osoby narażona na promieniowanie jonizujące z tytuły wykonywanej pracy powinny
podlegać kontroli indywidualnej pod kątem otrzymanych dawek promieniowania. podstawą
tej kontroli jest właściwie przyjęty program monitoringu indywidualnego.
Istnieją 3 rodzaje dawkomierzy do monitorowania promieniowania: kieszonkowe komory
jonizacyjne, plakietki z kliszą i plakietki dozymetryczne wykorzystujące fluorescencję.
Komory kieszonkowe mogą być stosowane do indywidualnego monitorowania. Stosowane
są jednak rzadko, ponieważ wymagają dużej ilości zapisów. Wyjątkową ich zaletą jest to, że
mogą być oceniane codziennie. Z tego powodu stosowane są u osób, które mają okazjonalny
kontakt z promieniowaniem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Klisza fotograficzna była stosowana z powodzeniem przez pół wieku. Projekt plakietki
z kliszą przechodził wiele poprawek i udoskonaleń, np. w postaci wprowadzenia filtrów
metalowych, które umożliwiały pomiar nie tylko ilości, ale i typu promieniowania,
przybliżonej energii i kierunku.
Dozymetria termoluminescencyjna była używana przez blisko 30 lat. Plakietki tego typu
mają taką samą charakterystykę jak plakietki z kliszą. Ten czuły materiał może być używany
wielokrotnie, co obniża koszty stosowania. Może być stosowany przez długi okres
(wielokrotność miesięcznych limitów kliszy) przy monitorowaniu pracowników w odstępach
kwartalnych, a nie miesięcznych lub dwutygodniowych. Główną zaletą tego sposobu
monitorowania jest mniejsze archiwum danych.
Ważne jest umiejscowienie dawkomierza (monitora). Powinien on być noszony na
piersiach, w pobliżu obojczyka, na zewnątrz fartucha ochronnego. Ta część ciała otrzymuje
promieniowanie co najmniej 10-krotnie większe od osłoniętego tułowia. Umiejscowienie
takie pozwala na pomiar dawki dla tarczycy i soczewki oka.
Kontrola dozymetryczna środowiska pracy
Każda pracownia, w której stosowane jest promieniowanie jonizujące, powinna
znajdować się pod opieką osoby uprawnionej – inspektora ochrony radiologicznej. Kontrola
dozymetryczna środowiska pracy powinna obejmować:
−
pomiar mocy dawki w miejscach przebywania osób narażonych zawodowo,
−
pomiar
stężenia
aktywności
powietrza
i
powierzchniowej
gęstości
skażeń
promieniotwórczych, a określeniem rodzaju oraz stanów fizycznych i chemicznych
występujących substancji promieniotwórczych.
Wyniki pomiarów powinny być rejestrowane. Pracownie powinny być wyposażone
w odpowiednie przyrządy do pomiarów kontrolnych, a pracownicy powinni być zobowiązani
do właściwego ich używania.
Kontrola lekarska
Praca w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące wymaga nadzoru
medycznego w celu ustalenia stanu zdrowia pracowników i możliwości wykonywania przy
nich nałożonych zadań. Nadzór medyczny powinien obejmować:
−
wstępne badania lekarskie przed zatrudnienie pracownika,
−
okresowe badania lekarskie zależne od rodzaju pracy i stanu zdrowia pracownika.
Po ustaniu zatrudnienia w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące nadzór
medyczny może być kontynuowany, jeżeli uprawniony lekarz uzna to za konieczne dla
ochrony zdrowia danego pracownika. Pracownik powinien mieć prowadzoną dokumentację
medyczną, zawierającą informację o charakterze zatrudnienia i wynikach badań przed
przyjęciem do pracy oraz okresowych.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym zajmuje się dozymetria?
2.
Jakie są rodzaje detektorów promieniowania?
3.
Jaka jest budowa i zasada działania detektora gazowego?
4.
Jakie są rodzaje detektorów gazowych?
5.
Jakie zastosowanie mają detektory gazowe?
6.
Jaka jest budowa, zasada działania i zastosowanie detektora scyntylacyjnego?
7.
Jaka jest budowa i zasada działania detektorów fotometrycznych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
8.
Jakie zastosowanie mają detektory fotometryczne?
9.
Jaka jest budowa i działanie detektorów termoluminescencyjnych?
10.
Jakie zastosowanie mają detektory termoluminescencyjne?
11.
Jaka jest budowa radiometru?
12.
Jakie są rodzaje i zastosowanie radiometrów?
13.
Jakie pomiary wykonywane są w ochronie radiologicznej?
14.
Jakie są metody pomiaru dawki indywidualnej?
15.
Czego dotyczy kontrola dozymetryczna środowiska pracy?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj pomiar rozkładu mocy dawki fizycznej promieniowania gamma.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących przyrządów dozymetrycznych,
pomiarów dozymetrycznych, mocy dawki promieniowania,
2)
dobrać detektor promieniowania do pomiaru mocy dawki promieniowania
δ
,
3)
opisać budowę i zasadę działania detektora,
4)
zapoznać się z instrukcją obsługi detektora,
5)
wykonać pomiar rozkładu mocy dawki promieniowania zmieniając odległość pomiędzy
przyrządem pomiarowym a źródłem promieniowania,
6)
zapisać wskazywane wartości,
7)
wykonać pomiar rozkładu mocy dawki promieniowania zmieniając geometrię pomiaru
(obracaj przyrząd pomiarowy o kąt 360
o
w stosunku do źródła nie zmieniając odległości
pomiędzy źródłem a przyrządem),
8)
zapisać wykazywane wartości,
9)
uporządkować wyniki pomiaru w tabeli,
10)
zapisać jednostki,
11)
dokonać analizy wyników pomiaru, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4, zeszyt do ćwiczeń,
−
długopis, linijka, pisaki,
−
Poradnik dla ucznia,
−
przyrządu dozymetryczne (do pomiaru mocy dawki),
−
schematy dozymetrów,
−
schemat układu pomiarowego,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
Ćwiczenie 2
Określ dawkę pochłoniętą przez materię z napromienienia zewnętrznego. Podaj sposób
jej obliczania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących dawek promieniowania
jonizującego,
2)
zapisać definicję dawki pochłoniętej i jej jednostki,
3)
wyjaśnić określenie „napromienienie zewnętrzne”,
4)
zapisać od czego i jak zależy wielkość dawki pochłoniętej,
5)
porównać skutki biologiczne pochłoniętej dawki promieniowania X,
δ
,
α
,
β
,
6)
określić dawkę równoważną,
7)
zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabela współczynników jakości promieniowania (współczynnik wagowy promieniowania),
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Trzy osoby: mężczyzna o masie m
1
= 70 kg, kobieta o masie m
2
= 50 kg i dziecko
o masie m
3
= 20 kg, zostały napromienione w taki sposób, że ciało każdej z nich pochłonęło
10
8
cząstek o energii E = 2 MeV. Oblicz dawki pochłonięte.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących dawek promieniowania,
2)
określić dawkę pochłoniętą i zapisać wzór na dawkę pochłoniętą (D),
3)
odszukać w tabeli zależność pomiędzy elktronovoltem a dżulem (eV i I),
4)
przeliczyć wartość energii wyrażonej w MeV na wartość energii wyrażonej w I,
5)
podstawić wartości dane obliczyć D
1
, D
2
, D
3
,
6)
zapisać jednostki,
7)
dokonać analizy wyników, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt do ćwiczeń,
−
długopis,
−
tabela stałych fizycznych,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
Ćwiczenie 4
Pięć osób zostało poddanych działaniu różnych rodzajów promieniowania (X,
δ
,
elektrony, ciężki jony, neutrony) w taki sposób, że dawka pochłonięta była we wszystkich
przypadkach taka sama i wyniosła D = 1 cGy. Oblicz dawki równoważne we wszystkich
przypadkach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących dawek promieniowania,
2)
określić dawkę równoważną i jej jednostki,
3)
odszukać w tabeli wartości współczynników wagowych dla poszczególnych rodzajów
promieniowania,
4)
obliczyć dawki równoważne dla każdego rodzaju promieniowania,
5)
zestawić wyniki w tabeli, zapisać jednostki,
6)
dokonać analizy wyników, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
zeszyt do ćwiczeń,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
tabela wartości współczynników wagowych promieniowania,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 5
Określ metody pomiaru dawki indywidualnej dla technika elektroradiologa.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących dawek promieniowania,
2)
zapisać definicję dawki indywidualnej,
3)
określić jednostki dawki indywidualnej,
4)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących pomiaru promieniowania,
5)
zapisać rodzaje metod pomiaru dawki indywidualnej,
6)
opisać każdą metodę,
7)
dokonać porównania metod pomiaru dawki indywidualnej, zapisać wnioski,
8)
zapisać wartość dawki granicznej dla technika elektroradiologa.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
karta papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
zarządzenia Rady Ministrów, Ministra Zdrowia dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania dozymetrii?
2)
wymienić rodzaje detektorów promieniowania?
3)
określić budowę, działania i zastosowanie detektorów: gazowych,
scyntylacyjnych, fotometrycznych, termoluminescencyjnych?
4)
określić budowę, rodzaje i zastosowania radiometrów?
5)
dokonać obliczeń dawek promieniowania?
6)
wykonać podstawowe pomiary promieniowania?
7)
określić metody pomiaru dawki indywidualnej?
8)
określić
rodzaje
pomiarów
wykonywanych
w
ochronie
radiologicznej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
4.5. Przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej. Środki
ochrony radiologicznej
4.5.1. Materiał nauczania
Przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej
Przepisy prawa dotyczące ochrony zdrowia i ochrony radiologicznej znajdują się
w następujących dokumentach (aktach) prawnych:
−
Ustawa Prawo atomowe i przepisy wykonawcze.
Ustawa ta reguluje wszelką działalność związaną z wykorzystaniem energii atomowej,
do której zaliczono również użytkowanie wszelkiej aparatury wytwarzającej promienie
jonizujące.
−
Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie dawek granicznych promieniowania
jonizującego.
Rozporządzenie to określa:
−
dawki graniczne promieniowania jonizującego,
−
wskaźniki pozwalające na wyznaczanie dawek stosowane przy ocenia narażeniu,
−
sposób i częstotliwość dokonywania oceny narażenia.
−
Rozporządzenia Rady Ministrów w sprawie rodzajów stanowisk mających istotne
znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej,
szczegółowych warunków i trybu nadawania uprawnień dla osób, które mogą być
zatrudnione na tych stanowiskach.
−
Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie warunków bezpiecznego stosowania
promieniowania jonizującego w celach medycznych oraz sposobu wykonywania kontroli
wewnętrznej nad przestrzeganiem tych warunków.
−
Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie podstawowych wymagań dotyczących
terenów kontrolnych i nadzorowanych.
−
Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie odpadów promieniotwórczych i wypalonego
paliwa jądrowego.
−
Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie wymagań dotyczących sprzętu
dozymetrycznego.
−
Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie szczegółowych warunków bezpiecznej
pracy z aparatami rentgenowskimi o energii promieniowania do 30 keV stosowanymi
w celach medycznych.
−
Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie szczegółowych warunków i trybu
nadawania uprawnień inspektora ochrony radiologicznej.
Rozporządzenie to zawiera szczegółowy program szkolenia dla osób ubiegających się
o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
−
Ustawa Kodeks pracy
Określa między innymi obowiązki pracodawcy i pracownika.
Ś
rodki ochrony radiologicznej
Ochroną przed promieniowaniem jonizującym zajmuje się ochrona radiologiczna.
Ochrona radiologiczna jest to zespół przedsięwzięć o charakterze organizacyjnym oraz
rozwiązań technicznych mający na celu jak najbezpieczniejsze korzystanie ze źródeł
promieniowania.
Celem ochrony radiologicznej jest:
−
ograniczanie narażenia na promieniowanie jedynie do przypadków uzasadnionych,
−
ograniczanie prawdopodobieństwa wystąpienia skutków stochastycznych promieniowania
do poziomu praktycznie jak najniższego, nie przekraczającego ryzyka występującego
w innych zawodach o wysokim standardzie bezpieczeństwa,
−
wykluczenie wystąpienia niestochastycznych skutków promieniowania.
Aby osiągnąć ten cel, należy stosować promieniowanie tylko wtedy, gdy jest to niezbędne
i gdy bilans „korzyści i strat” jest wyraźnie dodatni, ograniczać narażenie do jak najniższego,
rozsądnie osiągalnego minimum, nigdy nieprzekraczającego granicznych wartości ustalonych
w przepisach.
Istnieją przepisy krajowe i międzynarodowe dotyczące ochrony radiologicznej.
W zakładach stosujących źródła promieniowania jonizującego są specjalne służby
dozymetryczne. Istnieją również instytucje czuwające nad stanem ochrony radiologicznej
w skali całego kraju. W Polsce jest to Państwowa Agencja Atomistyki, w ramach, której
działa Państwowy Dozór Bezpieczeństwa Jądrowego i Ochrony Radiologicznej oraz
Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej.
Podstawowe środki i sposoby zapewnienia ochrony radiologicznej:
1.
Zachowanie bezpiecznej odległości od źródła promieniowania.
Ilość pochłoniętej energii promieniowania jonizującego zależy od odległości od źródła
promieniowania. Zmienia się ona wraz z kwadratem odległości. Więc im dalej obiekt
napromieniony znajduje się od źródła promieniowania tym mniejszą dawkę otrzyma
i odwrotnie.
2.
Skracanie czasu napromieniania do niezbędnego minimum.
Znaczenie czasu polega na tym, że im dłużej organizm jest napromieniany tym otrzymana
dawka promieniowania będzie większa. Na skrócenie czasu napromieniania mają wpływ
kwalifikacje pracowników i postęp techniczny, np. automatyzacja obsługi źródeł
promieniowania.
3.
Stosowanie osłon przed promieniowaniem jonizującym.
Osłony przed promieniowaniem jonizującym wykonuje się z różnych materiałów
odpowiedniej gęstości i grubości w zależności od rodzaju i energii promieniowania,
aktywności stosowanych źródeł promieniowania czasu ekspozycji.
W celu ochrony przed promieniowaniem gamma jako osłony wykorzystuje się najczęściej:
beton lub beton z dodatkiem siarczanu barowego (barytu), ołów i żeliwo. W pewnych
przypadkach materiałem zabezpieczającym może być warstwa wody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
W celu ochrony przed promieniowaniem rtg wykorzystuje się zabezpieczenia z betonu,
barytobetony, cegieł, żeliwa, szkła ołowiowego i gumy ołowiowej. Osłony osobiste przy
obsłudze aparatu rtg stanowią rękawice i fartuch z gumy ołowiowej.
Do ochrony przed promieniowaniem beta najczęściej stosuje się osłony ze szkła organicznego
(pleksiglas), szkła zwykłego i aluminium. Osłony stosowane w ochronie radiologicznej dzielą
się na:
−
osłony stałe – dotyczą pomieszczenia, w którym znajduje się źródło promieniowania,
czyli odpowiednich materiałów użytych do budowy ścian, stropów, drzwi,
−
osłony ruchowe – to parawany ochronne, katedry ochronne.
Stosowanie środków ochrony osobistej,
Ś
rodki ochrony osobistej to fartuchy, rękawice z gumy ołowiowej, okulary, osłony na
tarczycę, kołnierze, itp.:
Stosowanie wszelkich możliwych środków i osłon do bezpośredniej ochrony pacjenta,
obszarów nie podlegających badaniu (leczeniu). Szczególnie ważna jest osłona okolic
narządów rozrodczych.
A ponadto:
−
stosowanie nowoczesnej, pełnoochronnej aparatury,
−
stosownie
wysokoczułych
materiałów
fotograficznych,
folii
wzmacniających,
zmniejszających do minimum narażenie na promieniowanie, zapewniających jednak
uzyskanie dobrej jakości obrazu,
−
stosowanie rotacji personelu,
−
szkolenie pracowników,
−
prowadzenie przez odpowiednio wykwalifikowanych pracowników kontroli narażenia na
promieniowanie pracowników i pacjentów w danej pracowni,
−
prowadzenie kontroli dawki indywidualnej,
−
bezwzględne przestrzeganie wszelkich zasad pracy, instrukcji i norm dotyczących
ochrony radiologicznej.
Osłony antypromienne:
1)
Fartuchy antypromienne dwuczęściowe dla operatorów
−
kamizelka – zawartość ołowiu w części przedniej 0,25 lub 0,5 mmPb, w części tylnej
0,25 mmPb,
−
spódniczka – zawartość ołowiu 0,5 lub 0,25 mmPb.
2)
Fartuchy wielowarstwowe dla operatorów
−
Fartuchy ochronne z poliwinylu antix, pokrycie zewnętrzne z nylonu. Zawartość
ołowiu 0,25 mm lub 0,5 mmPb.
3)
Kołnierze stomatologiczne
−
dla dzieci o zawartości 1 mmPb,
−
dla dorosłych o zawartości 1 mmPb.
4)
Fartuchy stomatologiczna
−
dla dzieci o zawartości 0,25 lub 0,5 mmPb,
−
dla dorosłych o zawartości 0,25 lub 0,37 lub 0,5 mmPb.
5)
Osłony na tarczycę – 0,25 lub 0,5 mmPb
6)
Rękawice ochronne o zawartości 0,20, 0,25 lub 0,5 mmPb
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
7)
Okulary o zawartości ołowiu 1 mmPb
−
ze szkłami płaskimi,
−
ze szkłami typu optycznego,
−
panoramiczne,
−
z osłoną boczną.
8)
Fartuchy ochronne miednicowe dla pacjentów
−
dla dorosłych – 0,5 mmPb,
−
dla młodzieży – 0,5 mmPb,
−
dla dzieci – 0,5 mmPb.
9)
Fartuchy ochronne uniwersalne dla pacjentów 0,5 mmPb
−
dla dorosłych,
−
dla dzieci.
10)
Osłony kapsułowe na gonady dla kobiet 1 mmPb
−
dla dziewczynek do 4 lat,
−
dla dziewczynek 4 – 8 lat,
−
dla dziewczynek 8 – 10 lat,
−
dla dziewczynek 10 – 16 lat,
−
dla kobiet dorosłych.
11)
Osłony kapsułowe dla mężczyzn 2 mmPb
−
dla chłopców do 9 lat,
−
dla chłopców 9 – 12 lat,
−
dla młodzieży 12 – 16 lat,
−
dla dorosłych.
12)
Osłony antypromienne dziecięce Baby Protex
−
stosowane do badań rentgenowskich stawów biodrowych w pierwszym okresie życia.
Zestaw składa się z łóżeczka o regulowanej pozycji, szuflady na kasetę 18 cm x 24
cm, filtra profilowanego, kratki przeciwrozproszeniowej.
13)
Ruchome ścianki antypromienne
−
na gumowych kółkach, z szybą antypromienną 2 mmPb (jednoskrzydłowe,
trzyskrzydłowe).
14)
Ekrany ruchome 1 lub 2 mmPb
−
stosowane w chirurgii ortopedycznej,
−
w salach chorych,
−
w medycynie nuklearnej.
15)
Znaki ostrzegawcze
−
znak trójkątny „Niebezpieczne promieniowanie”,
−
znak trójkątny „Niebezpieczne skażenie”,
−
znak prostokątny „Obszar kontrolowany”,
−
znak prostokątny „Obszar nadzorowany”,
−
znaki podświetlane, z sygnalizacją świecącą podczas okresu badania (leczenia).
Urządzenia ochronne związane z konstrukcją aparatu emitującego promieniowanie jonizujące
−
Osłony dodatkowe wokół aparatu
−
Kolimatory
Kolimacja to ograniczenie wiązki promieniowania użytecznego do badanej (leczonej)
części ciała, pozwalająca ochronić pozostałe tkanki przed niepotrzebną ekspozycją.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
Ograniczenie wiązki powoduje zmniejszenie objętości napromienionych tkanek oraz
dawki poza obszarem badanym (leczonym) z powodu redukcji promieniowania
rozproszonego.
−
Filtry
Celem filtracji jest redukcja promieni o małej energii, która jest absorbowana przez skórę
(dawka na skórze) i wpływają na zwiększenia otrzymanej dawki całkowitej.
Lampy rentgenowskie pracujące przy napięciu powyżej 70 kV, wymagają filtra będącego
równoważnikiem co najmniej 2,5 mmAl.
−
Osłony
Do bezpośredniej ochrony pacjenta stosowane są osłony, które absorbują część
promieniowania wiązki pierwotnej lub promieniowanie rozproszone padające na
pacjenta. Umieszczone w polu działania wiązki użytecznej (w obszarze badanym,
leczonym) służą do osłonięcia narządów wrażliwych na promieniowanie. Umieszczone
poza tym obszarem służą do osłonięcia pozostałej części ciała, w tym narządów
wrażliwych na promieniowanie.
Dobrym przykładem jest ochrona gonad, która może być rozwiązana w dwojaki sposób:
−−−−
za pomocą wyciętych osłon pochłaniających promieniowanie, umocowanych do
głowicy lampy rentgenowskiej, umieszczonych między źródłem promieniowania
a pacjentem, osłaniających żądany obszar prze ustawienie ich na ciele pacjenta
za pomocą symulacji świetlnej; ten rodzaj osłon stosowany jest w obszarze
działania wiązki pierwotnej,
−−−−
za pomocą osłon kontaktowych, wykonanych najczęściej z gumy ołowiowej,
które są po prostu kładzione na ciele pacjenta. Mogą być wycinane i być
stosowane w polu działania wiązki użytecznej lub stanowić rodzaj fartucha do
ochrony prze promieniowaniem rozproszonym,
−−−−
osłony na gonady powinny być stosowane u wszystkich pacjentów w wieku
rozrodczym, jeżeli użycie tych osłon nie kłóci się z uzyskaniem informacji
diagnostycznych.
−
Elektronowy wzmacniacz obszaru (EWO) przy aparacie do fluoroskopii. Czułość
wzmacniacza obrazu i szybkość przetwarzania obrazu mają wpływ na dawkę, jaką
otrzymuje pacjent.
−
Obudowa ochronna źródła promieniowania jonizującego, np. kołpak lub głowica -
ochrona lampy rentgenowskiej, głowica ochronne – ochrona źródła promieni
δ
w gammatrone, głowica przyspieszacza liniowego.
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
W jakich dokumentach prawnych znajdują się przepisy dotyczące ochrony radiologicznej?
2.
Jakie rozporządzenie określa dawki graniczne promieniowania jonizującego?
3.
Jaką działalność reguluje Ustawa Prawo atomowe?
4.
Jakie są podstawowe środki i sposoby zapewnienia ochrony radiologicznej?
5.
Jakie są osłony antypromienne dla operatora?
6.
Jakie są osłony antypromienne dla pacjenta?
7.
Jakie są urządzenia ochronne związane z konstrukcją aparatu emitującego promieniowanie
jonizujące?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rysunek przedstawia zależność krotności osłabienia promieniowania rentgenowskiego
o różnych energiach od grubości warstwy ołowiu.
Wyznacz grubość osłon (w mm Pb) jakie należy zastosować do ochrony przed
promieniowaniem X o maksymalnych energiach: 50 keV, 75 keV, 100 keV i 150 keV.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących osłabienia promieniowania X,
2)
określić zależność energii promieniowania X otrzymanego w lampie rentgenowskiej od
różnicy potencjałów pomiędzy katodą i anodą,
3)
wyznaczyć grubość osłony (w mm Pb) jaką należy zastosować do ochrony przed
promieniowanie X wytworzonych przy napięciu 50 kV, 75 kV, 100 kV i 150 kV,
4)
dokonać obliczeń grubości osłon w przypadku dwukrotnego zwiększenia odległości od
ogniska lampy rentgenowskiej,
5)
zestawić wyniki w tabeli,
6)
dokonać analizy wyników, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
rysunki z wykresem,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
Ćwiczenie 2
Dokonano pomiaru dawki fizycznej przy okienku wylotowym kołpaka promieniowania X
otrzymanego w lampie rentgenowskiej przy napięciu 90 kV, wynosiła X = 80 mC/kg.
Oblicz grubość warstwy ołowiu, która osłabi natężenie promieni X:
−−−−
o 50%
−−−−
o 75%
−−−−
w 100%
Obliczeń dokonaj dla odległości od okienka wylotowego kołpaka – 50 cm, 100 cm.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących osłabienia promienia X,
2)
zapisać i objaśnić prawo osłabienia promieni X,
3)
zdefiniować, zapisać i zastosować „warstwę połowiącą”
4)
odszukać w tabeli stałych fizycznych wartości ln2, zapisać,
5)
odszukać i zapisać w tabeli wartość współczynnika osłabienia dla ołowiu,
6)
wykonać obliczenia dla odległości od okienka wylotowego kołpaka wynoszący 50 cm,
7)
wykonać obliczenie dla odległości od okienka wylotowego kołpaka wynoszącej 100 cm,
8)
zestawić wyniki w tabeli,
9)
dokonać analizy, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis,
−
tabela stałych fizycznych,
−
tabela współczynników osłabienia dla różnych materiałów,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Dobierz wszystkie możliwe sposoby, urządzenia i środki ochronne (minimalizujące dawkę
promieni X dla pacjenta) jakie zastosujesz podczas wykonywania rentgenogramu kciuka.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)
dokonać analizy czynników wpływających na wielkość dawki promieniowania X dla
pacjenta,
2)
zapisać je kolejno, począwszy od miejsca powstawania promieni X,
3)
zapisać kolejno sposoby i urządzenia minimalizujące dawkę promieni X,
4)
zapisać środki ochronne jakie zastosujesz,
5)
uzasadnić celowość dobranych sposobów, urządzeń i środków ochronnych.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
prospektu sprzętu stosowanego w ochronie radiologicznej,
−
prospekty środków ochronnych,
−
przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
Ćwiczenie 4
Dobierz wszystkie możliwe sposoby, urządzenia i środki ochronne jakie zastosujesz
podczas wykorzystania rentgenogramu kręgów lędźwiowych u 10-letniego chłopca.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących osłabienia promieniowania X,
2)
określić zależność energii promieniowania X otrzymanego w lampie rentgenowskiej od
różnicy potencjałów pomiędzy katodą i anodą,
3)
wyznaczyć grubość osłony (w mm Pb) jaką należy zastosować do ochrony przed
promieniowanie X wytworzonych przy napięciu 50 kV, 75 kV, 100 kV i 150 kV,
4)
dokonać obliczeń grubości osłon w przypadku dwukrotnego zwiększenia odległości od
ogniska lampy rentgenowskiej,
5)
zestawić wyniki w tabeli,
6)
dokonać analizy wyników, zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
rysunki z wykresem,
−
Poradnik dla ucznia,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić dokumenty prawne, w których znajdują się przepisy
dotyczące ochrony radiologicznej?
2)
zinterpretować przepisy w poszczególnych dokumentach?
3)
określić podstawowe środki i sposoby zapewnienia ochrony
radiologicznej operatora?
4)
określić środki i sposoby zapewnienia ochrony radiologicznej
pacjenta?
5)
określić osłony antypromienne dla operatora?
6)
zastosować osłony antypromienne dla operatora?
7)
określić osłony antypromienne dla pacjenta?
8)
dobrać środki ochrony radiologicznej w zależności od metody i
techniki badania?
9)
określić urządzenia ochronne związane z konstrukcją aparatu
emitującego promieniowanie jonizujące?
10)
zastosować urządzenia ochronne?
11)
obliczyć
grubość
osłon
stosownych
do
ochrony
prze
promieniowaniem jonizującym?
12)
dobrać metody pomiaru i kontroli dawek promieniowania?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
4.6.
Organizacja ochrony radiologicznej w Polsce
4.6.1. Materiał nauczania
Organizacja ochrony radiologicznej w Polsce
Osoby i organy odpowiedzialne za ochronę radiologiczną.
Za przestrzeganie wymagań ochrony radiologicznej odpowiedzialny jest kierownik
jednostki organizacyjnej a wewnętrzny nadzór sprawuje inspektor ochrony radiologicznej.
Kierownik jednostki organizacyjnej zapewnia wykonywanie działalności zgodnie z zasadą
optymalizacji.
Wojewódzki Inspektor Sanitarny lub dla jednostek organizacyjnych podległych MON
Wojskowy inspektor sanitarny:
−
wydaje zezwolenie na instalację i działalność aparatów rentgenowskich wytwarzających
promieniowanie X o energii do 300keV,
−
organizuje pomiary środowiskowe.
Minister Zdrowia (Rada Ministrów):
−
wydaje rozporządzenia dotyczące ochrony radiologicznej.
Prezes PAA (Państwowa Agencja Atomistyki):
−
wydaje ustawę Prawo atomowe,
−
wydaje zezwolenia na działalność związaną z narażeniem na promieniowanie jonizujące.
Kontrola dawek indywidualnych w Polsce
Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (CLOR):
−
dla osób zatrudnionych w pracowniach izotopowych.
Instytut Medycyny Pracy w Łodzi:
−
dla osób zatrudnionych w pracowniach rentgenowskich.
Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii:
−
dla osób zatrudnionych w pracowniach rentgenowskich, medycyny nuklearnej,
w jednostkach podległych MON i MSWiA.
Wyniki pomiaru dawek indywidualnych przesyłane są do inspektora ochrony
radiologicznej, który prowadzi ewidencję dawek. Wyniki są do wglądu osoby
zainteresowanej. Jeżeli pracownik otrzyma dawkę rzędu 0,5 dawki granicznej, przeprowadza
się postępowanie wyjaśniające.
Odpowiedzialność pracodawcy i pracownika w zakładach stosujących źródła promieni
jonizujących. Regulaminy, instrukcje, normy dotyczące ochrony radiologicznej.
Pracodawca jest zobowiązany chronić pracowników przed promieniowaniem
jonizującym, pochodzącym ze źródeł sztucznych i naturalnych występujących w środowisku
pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
Obowiązki pracodawcy:
1)
Zakład pracy stosujący źródła promieniowania jonizującego musi spełniać określone
wymagania formalne i techniczne np. uzyskać zezwolenie na nabycie źródeł,
uruchomienie pracowni radiologicznej i prowadzenie w niej określonych prac.
2)
Właściwe oznakowanie zakładu, pracowni, terenów.
3)
Do pracy z promieniowaniem jonizującym mogą być dopuszczone osoby spełniające
określone warunki.
−
wiek 18 lat,
−
brak przeciwwskazań do tego rodzaju pracy,
−
przeszkolenie.
4)
Ochrona kobiet w ciąży, kobiet karmiących.
5)
Szkolenie pracowników. Zakład pracy opracowuje program szkolenia na poszczególnych
stanowiskach pracy, przesyła je do zatwierdzenia do Prezesa PAA, a następnie organizuje
szkolenie w zakładzie lub wysyła pracowników na kurs.
6)
Zapewnienie pracownikom wstępnych, okresowych i kontrolnych badań lekarskich.
7)
Zapewnienie środków ochrony indywidualnej i sprzętu dozymetrycznego.
8)
Prowadzenie kontroli dawek indywidualnych i środowisk pracy.
−
teren kontrolowany – teren, na którym istnieje możliwość otrzymania dawek
określonych dla kategorii A (pracownicy, którzy mogą być narażeni na dawkę
skuteczną przekraczającą 6 mSv/rok lub dawką równoważną przekraczającą 1/3
wartość dawek granicznych dla soczewek oczu, skóry i kończyn, określonych
w rozporządzeniu Rady Ministrów w sprawie dawek granicznych).
−
teren nadzorowany – teren, na którym istnieje możliwość otrzymania dawek
określonych dla kategorii B (pracownicy, którzy mogą być narażeni na dawkę
skuteczną przekraczającą 1 mSv/rok lub dawkę równoważną przekraczającą 1/20
wartości dawek granicznych dla soczewek oczu, skóry, kończyn i którzy nie zostali
zaliczeni do kategorii A) i którzy nie został zaliczeni do terenu kontrolowanego.
9)
Zatrudnienie inspektora ochrony radiologicznej.
Jest to osoba sprawująca wewnętrzny nadzór nad przestrzeganiem wymagań ochrony
radiologicznej. To inspektor:
−
organizuje (lub prowadzi) szkolenie pracowników,
−
sprawdza kwalifikacje pracowników,
−
ustala, dla poszczególnych stanowisk pracy, wykaz środków ochrony osobistej,
aparatury dozymetrycznej i wyposażenia służącego do ochrony środowiska pracy,
−
organizuje (przeprowadza) kontrolne pomiary dozymetryczne środowiska pracy,
dawki indywidualnej,
−
prowadzi ewidencję: osób przeszkolonych, wyników pomiarów kontrolnych dawki
indywidualnej i środowiska pracy, źródeł, odpadów promieniotwórczych,
−
opiniuje przepisy zakładowe związane ze stosowaniem źródeł promieniowania
jonizującego, np. regulamin pracy, technologiczna instrukcje pracy,
−
może wstrzymać prace ze źródłami w przypadku naruszenia przepisów dotyczących
ochrony radiologicznej,
−
ma zbiór aktualnych przepisów państwowych, resortowych i zakładowych
dotyczących stosowania źródeł promieniowania jonizującego.
10)
W każdym zakładzie powinien znajdować się „Podręcznik procedur bezpieczeństwa”,
który zawiera następujące punkty:
−
Ustalenia regulaminu pracowni (zasady pracy),
−
Lista osób (lekarzy, techników) uprawnionych do wykonywania badań (leczenia),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
−
Opis systemu monitorowania narażenia personelu,
−
Instrukcje obsługi aparatury,
−
Opis programów kontroli jakości i testów ustalonych dla pracowni.
11)
Wdrożenie Systemu Zapewnienia Jakości.
Jest to zespół systematycznie planowanych i wykonywanych działań koniecznych dla
wystarczającego zapewnienia, że dana struktura, układ lub ich części składowe bądź
procedury będą działać w sposób zadowalający, spełniając wszystkie wymagania.
Podstawowe elementy systemu
Kontrola jakości – zespół działań wchodzących w skład zarządzania jakością,
polegających na kontroli planowania, koordynacji i realizacji mających na celu utrzymanie lub
poprawę jakości funkcjonowania urządzeń radiologicznych oraz procedur diagnostycznych
i leczniczych; do kontroli jakości należy w szczególności ocena i utrzymanie wymaganych
wartości dla wszystkich parametrów eksploatacyjnych urządzeń radiologicznych.
Audyt kliniczny – systematyczna kontrola lub przegląd medycznych procedur
radiologicznych, mające na celu polepszenie jakości otrzymywanych przez pacjenta
ś
wiadczeń zdrowotnych poprzez usestymatyzowaną analizę, w ramach, których praktyka,
procedury i wyniki radiologiczne są porównywane z uznanymi standardami oraz w razie
konieczności, modyfikację dotychczasowego postępowania lub wprowadzania nowych
standardów.
Kontrola skażeń otoczenia
Kontrola technologiczna
Kontrola dozymetryczna środowiska pracy – każda pracownia, w której stosowane jest
promieniowanie jonizujące, powinna znajdować się pod opieką osoby uprawnionej –
inspektora ochrony radiologicznej. Kontrola dozymetryczna środowiska pracy powinna
obejmować: pomiar dawki w miejscach przebywania osób narażonych zawodowo, pomiar
stężenia aktywności powietrza i powierzchniowej gęstości skażeń promieniotwórczych,
z określeniem rodzaju oraz stanów fizycznych i chemicznych występujących substancji
promieniotwórczych.
Kontrola dawek indywidualnych – osoby narażone na promieniowanie jonizujące z tytułu
wykonywania pracy powinny podlegać kontroli indywidualnej pod kątem otrzymanych dawek
promieniowania. Podstawą tej kontroli jest właściwie przyjęty program monitoringu
indywidualnego. Istnieją 3 rodzaje dawkomierzy do monitorowania promieniowania:
kieszonkowe komory jonizacyjne, plakietki z kliszą i plakietki dozymetryczne wykorzystujące
fluorescencję. Komory kieszonkowe mogą być stosowane do indywidualnego monitorowania.
Stosowane są jednak rzadko, ponieważ wymagają dużej ilości zapisów. Wyjątkową ich zaletą
jest to, że mogą być oceniane codziennie. Z tego powodu stosowane są u osób, które mają
okazjonalny
kontakt
z
promieniowaniem.
Klisza
fotograficzna
była
stosowana
z powodzeniem przez pół wieku. Projekt plakietki z kliszą przechodził wiele poprawek
i udoskonaleń, np. w postaci wprowadzenia filtrów metalowych, które umożliwiały pomiar
nie tylko ilości, ale i typu promieniowania, przybliżonej energii i kierunku. Dozymetria
termoluminescencyjna była używana przez blisko 30 lat. Plakietki tego typu mają taką samą
charakterystykę jak plakietki z kliszą. Ten czuły materiał może być używany wielokrotnie, co
obniża koszty stosowania. Może być stosowany przez długi okres przy monitorowaniu
pracowników w odstępach kwartalnych, a nie miesięcznych lub dwutygodniowych. Główną
zaletą tego sposobu monitorowania jest mniejsze archiwum danych. Szpital powinien mieć
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
miejsce do przechowywania plakietek, aby nie było możliwości ich wynoszenia
i niewłaściwego zastosowania. Ważne jest umiejscowienie dawkomierza. Powinien on być
noszony na piersiach, w pobliżu obojczyka, na zewnątrz fartuch ochronnego. Ta część ciała
otrzymuje promieniowanie, co najmniej 10-krotnie większe od osłoniętego tułowia.
Umiejscowienie takie pozwala na pomiar dawki dla tarczycy i soczewki oka.
Dawkomierze oraz inne materiały niezbędne do prowadzenia kontroli są w zasadzie
dostarczane w Polsce przez Pracownię Kontroli Dawek Indywidualnych w Instytucie
Medycyny Pracy w Łodzi. Dawkomierze po najczęściej miesięcznym noszeniu są przesyłane
do odczytu dawki do IMP, który z kolei przekazuje wyniki pomiarów do kontrolowanego
zakładu. Niezależnie od kontroli indywidualnej przedstawiciele Inspekcji Sanitarnej powinni
okresowo sprawdzać warunki pracy w pracowni, zwracając szczegółową uwagę na technikę
wykonywanej pracy oraz skuteczność osłon w pracowni. Pracownicy zatrudnienie przy
stosowaniu promieniowania jonizującego podlegają specjalnym badaniom lekarskim,
określonym w przepisach Ministerstwa Zdrowia.
Postępowanie awaryjne.
Obowiązku pracownika
Pracownik powinien:
−
znać i stosować (przestrzegać) przepisy i zasady BHP i ochrony radiologicznej,
−
brać udział w szkoleniu, instruktażu, poddawać się określonym egzaminom
sprawdzającym,
−
używać przydzielonych mu środków ochrony indywidualnej,
−
poddawać się wstępnym, okresowym i kontrolnym badaniom lekarskim,
−
poddawać się kontrolnym pomiarom dawki indywidualnej,
−
znać i stosować się do ogólnych zasad pracy ustalonych dla danej pracowni,
−
znać i stosować instrukcje ochrony radiologicznej w danej pracowni,
−
stosować wszystkie możliwe sposoby, środki i urządzenia zawiązane z ochroną
radiologiczną pacjenta i pracownika w pracowni rentgenodiagnostyki, w pracowni
medycyny nuklearnej, w pracowni radioterapii,
−
odpowiedzialność za napromienienie pacjenta (narażenie jego zdrowia) ponoszą: lekarz
kierujący na badanie (leczenie), lekarz radiolog wykonujący badanie (leczenie), technik
elektroradiolog wykonujący badanie (leczenie).
Prawo atomowe zobowiązuje jednostki organizacyjne prowadzące działalność ze
ź
ródłami promieniowania do stosowania optymalizacji w ochronie radiologicznej. Wyraża się
ona podjęciem takich działań, aby – przy rozsądnym uwzględnieniu czynników
ekonomicznych i socjalnych – liczba osób narażonych była jak najmniejsza, a otrzymane
przez te osoby dawki promieniowania były możliwie jak najmniejsze.
Jest to znane, od lat stosowana zasada ALARA (As Low As Reasonably Achievable), należy
tak planować i organizować pracę, aby otrzymane dawki były możliwie jak najmniejsze
z racjonalnym uwzględnieniem czynników technicznych, ekonomicznych i socjalnych (zysk
musi być zawsze większy od strat).
Przestrzeganie zasady ALARA obowiązuje pracodawcę – stosunku do pracowników
i pacjentów oraz pracowników – w stosunku do pacjentów i samego siebie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
Przykład instrukcji ochrony radiologicznej
Instrukcja ochrony radiologicznej w pracowni rentgenowskiej:
I.
Instrukcja ochrony radiologicznej w pracowni rentgenowskiej zawiera:
1)
informacje dotyczące następujących osób (nazwiska, miejsce przebywania, telefon):
a)
kierownika pracowni,
b)
inspektora ochrony radiologicznej,
c)
konserwatora aparatury rentgenowskiej,
d)
inspektora BHP i p/poż.,
2)
informację, kogo należy powiadomić w razie:
a)
zaistnienia wypadku radiacyjnego,
b)
uszkodzenia aparatu rentgenowskiego,
3)
informację:
a)
jakie aparaty rentgenowskie znajdują się w wyposażeniu pracowni,
b)
kto i kiedy wydał zezwolenie na stosowanie tych aparatów,
c)
jakie rodzaje badań (zabiegów) są wykonywane,
4)
informację o wyposażeniu pracowni w osłony ruchome oraz środki ochrony
indywidualnej dla pracowników i pacjentów,
5)
opis postępowania na terenie pracowni wynikający z umieszczenia na drzwiach
wejściowych tablicy informacyjnej ze znakiem ostrzegawczym promieniowania
jonizującego oraz z działaniem sygnalizacji ostrzegawczej,
6)
sposób kontroli narażenia pracowników na promieniowanie rentgenowskie,
7)
zasady podtrzymywania pacjentów podczas badań,
8)
wymagania związane z ochroną radiologiczną pacjentów, a w szczególności kobiet
ciężarnych,
9)
podanie wykazu aktów prawnych określających zasady ochrony radiologicznej,
na podstawie, których została opracowana niniejsza instrukcja,
10)
podpis osoby inspektora ochrony radiologicznej oraz podpis kierownika pracowni
zawierającej instrukcję i daty podpisania,
II.
Instrukcję należy umieścić w pracowni rentgenowskiej lub gabinecie rentgenowskim
na widocznym miejscu. Na kopii instrukcji, przechowywanej w dokumentacji pracowni
powinny znajdować się podpisy pracowników i dal podpisania.
Ogólne zasady pracy:
−
wszelkie prace związane z użytkowaniem źródeł promieniotwórczych mogą być
prowadzone jedynie w pracowniach rentgenowskich lub w wyznaczonym i odpowiednio
zabezpieczonym terenie kontrolowanym pod nadzorem inspektora,
−
pracownie rentgenowskie powinny być wyposażone w urządzenia i instalacje wymagane
dla danego rodzaju i klasy pracowni, a w szczególności w sprzęt dozymetryczny
z instrukcją obsługi,
−
wszelkie prace ze źródłami muszą być prowadzone zgodnie z regulaminem pracy
i technologiczną instrukcją pracy lub – w przypadku aparatury izotopowej – z instrukcją
obsługi,
−
do pracy ze źródłami promieniotwórczymi mogą być dopuszczone jedynie osoby
upoważnione przez inspektora ochrony radiologicznej po uzyskaniu zgody lekarze
i odpowiednim przeszkoleniu,
−
podczas prac ze źródłami należy w sposób prawidłowy korzystać z urządzeń i sprzętu
ochronnego, przyrządów dozymetrycznych indywidualnych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
−
kontrola dozymetryczna powinna – w zależności od charakteru prac - obejmować pomiar
mocy dawek i skażeń w miejscu pracy, skażeń osobistych, a w razie potrzeby także
skażeń otoczenia. Przy użytkowaniu źródeł zamkniętych obowiązuje okresowa kontrola
ich szczelności,
−
wykryte podczas kontroli dozymetrycznej skażenia i inne zagrożenia i nieprawidłowości
pojawiające się w czasie użytkowania źródeł muszą być niezwłocznie likwidowane
w sposób określony przez inspektora ochrony radiologicznej,
−
substancje promieniotwórcze powinny być przechowywane w wydzielonych magazynach,
spełniających wymaganie przepisów. Substancje te podlegają ścisłej ewidencji,
−
osoby, które uległy przypadkowemu napromieniowaniu lub skażeniu w stopniu
przekraczającym poziomy określone w przepisach, powinny być poddane badaniom
lekarskim i w razie potrzeby skierowane do specjalistycznego zakładu leczniczego,
−
awarie radiologiczne, tzn. wszelkie niespodziewane wydarzenia mogące spowodować
przekroczenie dopuszczalnych dawek lub skażeń promieniotwórczych, powinny być
niezwłocznie zgłaszane i likwidowane zgodnie z procedurą określoną w przepisach
o postępowaniu awaryjnym.
Podstawowe obowiązki inspektora ochrony radiologicznej w pracowni rentgenowskiej:
1)
Opracowanie instrukcji pracy ze źródłami promieniowania rentgenowskiego określającej
szczegółowe postępowanie w zakresie ochrony radiologicznej personelu i pacjentów,
z uwzględnieniem poszczególnych stanowisk pracy, a następnie nadzorowanie
przestrzegania tej instrukcji.
2)
Szkolenie współpracowników oraz sprawdzanie i potwierdzanie ich kwalifikacji
w zakresie znajomości zasad ochrony radiologicznej i posiadania umiejętności
bezpiecznego wykonywania prac przy stosowaniu promieniowania rentgenowskiego.
3)
Ustalenie wykazu środków ochrony osobistej, aparatury dozymetrycznej i innego
wyposażenia,
służących
do
ochrony
pracowników
oraz
pacjentów
przed
promieniowaniem jonizującym.
4)
Wnioskowanie i opiniowanie w sprawach wyposażenia pracowni rentgenowskiej w sprzęt
ochronny i aparaturę dozymetryczną.
5)
Nadzór nad:
−
sprawnym i właściwym działaniem aparatów rentgenowskich,
−
właściwym przebiegiem procesu wywoływania filmów,
−
dobrą jakością stosowanych materiałów i odczynników.
6)
Wykonywanie lub nadzór nad wykonywaniem codziennych lub okresowych testów
kontroli jakości obrazowania prowadzonych samodzielnie przez pracownię radiologiczną.
7)
Nadzór nad okresowym wykonywaniem testów kontroli jakości obrazowania
wykonywanym przez specjalistów z poza pracowni.
8)
Nadzór nad sprawnym działaniem posiadanej aparatury dozymetrycznej oraz zapewnienie
aktualności jej świadectw wzorcowania.
9)
W przypadku wyposażenia pracowni rtg w aparaturę dozymetryczną, wykonywanie
kontrolnych pomiarów dozymetrycznych na stanowiskach pracy ze źródłami
promieniowania oraz w wiązce pierwotnej.
10)
Nadzór nad sprawnym działaniem sygnalizacji ostrzegawczej oraz prawidłowym
oznakowaniem miejsc pracy ze źródłami promieniowania.
11)
Informowanie pracowników o otrzymanych przez nich dawek promieniowania
jonizującego na podstawie wyników pomiarów dawek indywidualnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
12)
Wyjaśnianie przyczyn każdego wzrostu dawek indywidualnych otrzymywanych przez
pracowników ponad dotychczasowy poziom, a w szczególności przekroczeń limitów
dawek wynikających z okresu pomiarowego.
13)
Prowadzenie ewidencji:
−
osób zatrudnionych przy źródłach promieniowania,
−
dawek indywidualnych promieniowania jonizującego otrzymywanego przez
poszczególnych pracowników,
−
badań lekarskich pracowników narażonych na promieniowanie jonizujące.
14)
Informowanie kierownika pracowni o wynikach prowadzonego nadzoru w zakresie
ochrony radiologicznej personelu i pacjentów oraz przedstawianie mu zaleceń w celu
usuwania braków i niedociągnięć.
15)
Przechowywanie następujących materiałów:
−
aktualnego planu sytuacyjnego pracowni/gabinetu wraz z opisem zastosowanych
osłon stałych, zatwierdzonego przez terenowo właściwego wojewódzkiego
inspektora sanitarnego,
−
wszelkiej dokumentacji dotyczącej aparatów rentgenowskich,
−
wszelkiej dokumentacji dotyczącej aparatury dozymetrycznej,
−
protokołów pokontrolnych Inspekcji Sanitarnej, Inspekcji Pracy oraz protokołów
własnych pomiarów dozymetrycznych,
−
instrukcji pracy ze źródłami promieniowania jonizującego,
−
zbioru przepisów prawnych dotyczących zasad stosowania źródeł promieniowania
jonizującego,
−
ewidencji osób zatrudnionych w pracowni, dawek otrzymywanych przez
pracowników, wykonania badań lekarskich pracowników,
−
książki wniosków i usług inspektora dotyczących stanu ochrony radiologicznej
w nadzorowanej pracowni.
4.6.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jak zorganizowana jest ochrona radiologiczna w Polsce?
2.
Kto jest odpowiedzialny za przestrzeganie wymagań ochrony radiologicznej w zakładzie
pracy?
3.
Jakie są obowiązki pracodawcy?
4.
Jakie są podstawowe obowiązki inspektora ochrony radiologicznej?
5.
Jakie są obowiązki pracownika?
6.
Jak zorganizowana jest kontrola dawki indywidualnej?
7.
Jakie są podstawowe zasady pracy w zakładach stosujących źródła promieniowania
jonizującego?
8.
Jakie elementy powinna zawierać instrukcja ochrony radiologicznej?
9.
Jakie podstawowe elementy zawiera system zapewnienia jakości?
10.
Jakie znaczenie dla zdrowia człowieka ma ochrona radiologiczna?
11.
Jaka jest treść zasady ALARA?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
66
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj analizy regulaminów, instrukcji, norm i przepisów prawa dotyczących ochrony
radiologicznej. Zapisz podstawowe zasady ochrony radiologicznej pracownika stosującego
ź
ródła promieni jonizujących w zabiegach diagnostycznych i terapeutycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy materiałów dydaktycznych,
2)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej pracownika w pracowni
rentgenodiagnostycznej,
3)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej pracownika w pracowni
radioterapeutycznej,
4)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej w pracowni diagnostyki
radioizotopowej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
regulaminy, instrukcje, ogólne zasady prawa,
−
normy i przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Dokonaj analizy regulaminów, instrukcji, norm i przepisów prawa dotyczących ochrony
radiologicznej. Zapisz podstawowe zasady ochrony pacjenta podczas zabiegów
diagnostycznych i terapeutycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy materiałów dydaktycznych,
2)
określić i zapisać podstawowe zasady, sposoby, stosowane urządzenia i środki ochronne
minimalizujące narażenie pacjenta na promieniowanie jonizujące w pracowni:
−
rentgenodiagnostycznej,
−
diagnostyki radioizotopowej,
−
radioterapeutycznej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
regulaminy, instrukcje, ogólne zasady prawa,
−
normy i przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
67
Ćwiczenie 3
Dokonaj analizy i zapisz podstawowe obowiązki technika elektroradiologa podczas
wykonywania badania radiologicznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacji dotyczących zasad ochrony
radiologicznej,
2)
określić i zapisać obowiązki technika elektroradiologa,
3)
określić odpowiedzialność technika elektroradiologa.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
regulaminy, instrukcje, zakres czynności,
−
przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 4
Dokonaj analizy i zapisz podstawowe obowiązki technika elektroradiologa w pracowni
radioterapeutycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy materiałów dydaktycznych,
2)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej pracownika w pracowni
radioterapeutycznej,
3)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej pracownika w pracowni
radioterapeutycznej,
4)
zapisać podstawowe zasady ochrony radiologicznej w pracowni diagnostyki
radioizotopowej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kartki papieru formatu A4,
−
długopis,
−
Poradnik dla ucznia,
−
regulaminy, instrukcje, ogólne zasady prawa,
−
normy i przepisy prawa dotyczące ochrony radiologicznej,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
68
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować organizację ochrony radiologicznej?
2)
określić obowiązki pracodawcy w zakładach stosujących źródła
promieni jonizujących?
3)
określić obowiązki pracownika w zakładach stosujących źródła
promieni jonizujących?
4)
określić obowiązki inspektora ochrony radiologicznej?
5)
scharakteryzować przebieg kontroli dawki indywidualnej?
6)
określić podstawowe zasady pracy w zakładach stosujących źródła
promieni jonizujących?
7)
określić elementy instrukcji ochrony radiologicznej?
8)
określić elementy systemu zapewnienia jakości?
9)
wyjaśnić znaczenie ochrony radiologicznej dla zdrowia człowieka?
10)
wyjaśnić zasadę ALARA?
11)
dostosować się do regulaminu i instrukcji ochrony radiologicznej?
12)
posłużyć się normami dotyczącymi ochrony radiologicznej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
69
5.
SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 20 zadań.
5.
Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi. Tylko jedna jest prawidłowa.
6.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X.
7.
W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
8.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9.
Jeśli udzielenie odpowiedzi na któreś zadanie będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż
jego rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
10.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
70
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Jednostką miary dawki ekspozycyjnej i dawki pochłoniętej są
a)
C/kg, Sv.
b)
C/kg, Gy.
c)
Gy, Sv
d)
Bq, Sv.
2.
Osłony źródła
60
Co są zbudowane z następujących materiałów, kolejno od źródła
a)
wolfram, uran, aluminium.
b)
miedź, ołów, uran.
c)
uran, wolfram, ołów.
d)
ołów, wolfram, uran.
3.
W odległości 1 metra od źródła dawka promieni X wynosi 100 µSv. Dawka
w odległości 2 metrów od źródła
a)
zmniejszy się dwukrotnie.
b)
nie zmieni się.
c)
wyniesie 25 µSv.
d)
wyniesie 50 µSv.
4.
Dawka graniczną w ciągu 12 miesięcy dla osób zawodowo narażonych na promienie
jonizujące stanowi
a)
20 cGy.
b)
20 mSv.
c)
15 mSv.
d)
30 mSv.
5.
Określ dawkę tolerancyjną dla rdzenia kręgowego stanowi
a)
4500 cGy.
b)
3000 mSv.
c)
600 cGy.
d)
6000 cGy.
6.
Materiał i grubość osłon stosowanych w rentgenoterapii wynosi
a)
0,5 mm Al.
b)
0,3 mm Pb.
c)
1 mm Pb.
d)
1 cm Pb.
7.
Aparaty rentgenowskie diagnostyczne powinny być tak zainstalowane, aby odległość
ź
ródła promieniowania (ogniska lampy) od najbliższej ściany wynosiła co najmniej
a)
0,5 m.
b)
1,5 m.
c)
2,5 m.
d)
3,5 m.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
71
8.
Jeżeli w czasie 28 dób, 75% jąder promieniotwórczego
32
P ulegnie rozpadowi to możemy
wnioskować, że czas połowicznego rozpadu
32
P wynosi
a)
około 18 dób.
b)
7 dób.
c)
14 dób.
d)
21 dób.
9.
W próbce promieniotwórczego fosforu
32
15
P o czasie połowicznego rozpadu 14 dni
znajduje się N = 10
8
atomów fosforu. Cztery tygodnie wcześniej było w tej próbce
atomów fosforu (oblicz)
a)
10
12
.
b)
2
⋅
10
18
.
c)
4
⋅
10
8
.
d)
16
⋅
10
8
.
10.
Najbardziej osłabi natężenie promieniowania X centymetrowa warstwa
a)
z miedzi (Z=29).
b)
ze srebra (Z=47).
c)
ze złota (Z=79).
d)
z ołowiu (Z=82).
11.
Podczas rentgenowskich badań stomatologicznych pantomograficznych wymiary
napromienianego pola należy ograniczyć do
a)
50 mm x 25 mm.
b)
100 mm x 50 mm.
c)
200 mm x 200 mm.
d)
400 mm x 300 mm.
12.
Dla technika elektroradiologa zatrudnionego w pracowni rentgenowskiej dawka
graniczna, wyrażona jako dawka skuteczna, może być w danym roku kalendarzowym
przekroczona do wartości 50 m Sv pod warunkiem, że w ciągu kolejnych pięciu lat
kalendarzowych jej sumaryczna wartość nie jest wyższa niż
a)
100 m Sv.
b)
150 m Sv.
c)
200 m Sv.
d)
250 m Sv.
13.
Pojęcie
„strefa
ograniczona
czasu
przebywania”
wyznaczona
przy
pracy
z promieniowaniem jonizującym, jest to
a)
obszar wokół źródła, w którym, ze względu na możliwość przekroczenia dawki
granicznej, czas przebywania ludzi jest krótszy niż normalny czas pracy.
b)
pomieszczenie, w którym znajduje się aparatura radiodiagnostyczna i czas
przebywania w nim ludzi jest krótszy niż normalny czas pracy.
c)
obszar, na którym można przebywać tylko 20 godzin tygodniowo.
d)
obszar, na którym można przebywać tylko10 godzin tygodniowo.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
72
14.
Dwuletniej dziewczynce należy wykonać rentgenogram stawów biodrowych. Dobierz
osłonę, którą należy zastosować
a)
A.
b)
B.
c)
C.
d)
D.
15.
W trakcie wykonywania zdjęcia rentgenowskiego czaszki technik elektroradiolog
zauważył wyciek oleju z kołpaka lampy. W tej sytuacji powinien w kolejności
a)
przesunąć lampę znad pacjenta, wyłączyć aparat rtg, wyprowadzić pacjenta z pracowni
rtg, zawiadomić kierownika pracowni.
b)
zawiadomić serwisanta aparatu, przesunąć lampę rtg znad pacjenta, wyprowadzić
pacjenta z pracowni rtg, wyłączyć aparat rtg.
c)
zawiadomić kierownika pracowni rtg, wyłączyć aparat rtg, przesunąć lampę znad
pacjenta, wyprowadzić pacjenta z pracowni.
d)
Zawiadomić serwisanta aparatu, zawiadomić kierownika pracowni rtg, wyłączyć
aparat rtg, wyprowadzić pacjenta z pracowni rtg.
16.
W trakcie napromieniania pacjenta w gabinecie teleradioterapii doszło do zaniku napięcia
prądu elektrycznego. Schemat przedstawia wymagane postępowanie technika
elektroradiologa w opisanej sytuacji. Na etapie oznaczonym symbolem X elektroradiolog
powinien
a)
opuścić stół w trybie awaryjnym.
b)
wezwać elektryka.
c)
wezwać lekarza.
d)
wezwać inspektora ochrony radiologicznej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
73
17.
Właściwością promieni, gamma wykorzystaną w działaniu licznika G – M, jest to, że
a)
rozchodzą się w próżni z prędkością 3
⋅
10
8
m/s.
b)
powodują jonizację gazu.
c)
wywołują luminescencję.
d)
powodują rozpad soli srebra w kliszy fotograficznej.
18.
Najczęściej stosowane do pomiaru dawki indywidualnej są
a)
detektory scyntylacyjne.
b)
detektory półprzewodnikowe.
c)
detektory fotometryczne i termoluminescencyjne.
d)
tylko detektory fotometryczne.
19.
Promieniowanie
β
(beta) to
a)
strumień elektronów lub pozytonów pochodzących z jąder atomów.
b)
strumień jąder helu.
c)
strumień cząstek składających się z protonu i neutronu.
d)
fala elektromagnetyczna.
20.
Skutki deterministyczne to skutki działania promieni jonizujących na organizm ludzki
a)
których częstość występowania i stopień ciężkości ulega zwiększeniu ze wzrostem
dawki promieniowania.
b)
których tylko częstość występowania ulega zwiększeniu ze wzrostem dawki
promieniowania.
c)
których tylko stopień ciężkości zależy od dawki promieniowania.
d)
których stopień ciężkości nie zależy od dawki promieniowania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
74
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko..........................................................................................
Dobieranie środków ochrony radiologicznej
Zakreśl poprawną odpowiedź
.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
75
6.
LITERATURA
1.
Borczyński I., Dunin P.: Podzespoły elektroniczne, półprzewodniki – poradnik. WKiŁ,
Warszawa 1990
2.
Gorczyca R., Wiśniewski K., Pachocki K., Różycki Z.: Ochrona radiologiczna
w pracowni rentgenowskiej. Vademecum inspektora ochrony radiologicznej.
EX-POLON, Warszawa 1997
3.
Gostkowska B.: Ochrona radiologiczna. Wielkości, jednostki i obliczenia. Centralne
Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Warszawa 2005
4.
Holiday D., Resnick R., Walker I.: Podstawy fizyki. Tom I-V. PWN, Warszawa 2003
5.
Jagodziński Z.: Przetworniki ultradźwiękowe. WKiŁ, Warszawa 2005
6.
Jakubowski W. (red.): Diagnostyka ultradźwiękowa. Podstawy fizyczne USG i metod
dopplerowskich. Medicall Press, Gdańsk 2000
7.
Komorowski W.: Krótki zarys architektury i organizacji komputerów. PWN, Warszawa 2000
8.
Leszczyński S.: Radiologia. Tom I-II. PZWL, Warszawa 1990
9.
Łobodziec W.: Dozymetria promieniowania jonizującego w radioterapii. Wydawnictwo
Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 1999
10.
Nałęcz M.: Problemy cybernetyki i inżynierii biomedycznej. Tom IV. WKiŁ, Warszawa 1991
11.
Nowak S., Rudzki K., Piątka E., Czech E.: Zarys medycyny nuklearnej. PZWL, Warszawa 1998
12.
Palmer P. (red.): Diagnostyka ultrasonograficzna. PZWL, Warszawa 1995
13.
Pruszyński B.: Diagnostyka obrazowa. Podstawy teoretyczne i metodyka badań. PZWL,
Warszawa 2003
14.
Pruszyński B.: Radiologia. Diagnostyka obrazowa. PZWL, Warszawa 2004
15.
Rudowski R. (red.): Informatyka medyczna. PWN, Warszawa 2003
16.
Scharf W.: Akceleratory cząstek naładowanych. Zastosowanie w nauce i technice. PWN,
Warszawa 1989
17.
Skłodowska A, Gostkowska B.: Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko.
SHOLAR and POLON, Warszawa 1994.
18.
Stopczyk M.: Elektrodiagnostyka medyczna. PZWL, Warszawa 1984
19.
Toth Z.: Radioterapia i diagnostyka radioizotopowa. PZWL, Warszawa 1984
20.
Walecki J. (red.): Rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa w praktyce
klinicznej. PWN, Warszawa 1997
21.
Watson I.: Elektronika. Wiedzieć więcej. WKiŁ, Warszawa 2004
22.
Zgliczyński S. (red.): Radiologia. PZWL, Warszawa 1989
23.
Ustawa „Prawo atomowe” (Dz. U. Nr 161, poz.1689, 2004 r.)
24.
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 24 grudnia 2002 r. w sprawie warunków
bezpiecznego stosowania promieniowania jonizującego w celach medycznych oraz
sposobów wykonywania kontroli wewnętrznej nad przestrzeganiem tych warunków (Dz.
U. Nr 241, poz. 2098)
25.
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 11 września 2003 r. w sprawie szczegółowych
warunków bezpiecznej pracy z aparatami rentgenowskimi o energii promieniowania do
300 eV stosowanymi w celach medycznych (Dz. U. Nr 173, poz. 1681)
26.
Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 17 grudnia 2002 r. w sprawie szczegółowych
warunków bezpiecznej pracy ze źródłami promieniowania jonizującego (Dz. U. Nr 239,
poz. 2029)
27.
Rozporządzenie Rady Ministrów z dn. 18 stycznia 2005 r. w sprawie dawek granicznych
promieniowania jonizującego (Dz. U. Nr 20, poz. 168)
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Dobieranie środków ochrony przeciwporażeniowej
Dobieranie środków ochrony przeciwporażeniowej
Dobieranie środków ochrony przeciwporażeniowej
EŚT 07 Użytkowanie środków transportu
Bezkolizyjność stosowania środków ochrony indywidualnej
ORP ochrona radiologiczna zasady ogolne
ORP wielkości i jednostki stosowane w ochronie radiologicznej
Podstawy ochrony radiologicznej 11
PN IEC 60364 4 481 Dobór środków ochrony w zależn od wpł zewnętrznych Wybor srodkow ochrony przeciwp
Dobór odzieży roboczej i środków ochrony indywidualnej, BHP(1)
BHP załącznik 2 do działów, SZCZEGÓŁOWE ZASADY STOSOWANIA ŚRODKÓW OCHRONY INDYWIDUALNEJ
Badania i pomiary środków ochrony przeciwpożarowej
DOBÓR I STOSOWANIE ŚRODKÓW OCHRONY INDYWIDUALNEJ W ZAKŁADACH BUDOWLANYCH3
więcej podobnych podstron