Ochrona radiologiczna - całokształt zagadnień związanych z bezpiecznym stosowaniem promieniowania jonizującego.

Środki ochronne przed promieniowaniem:

- techniczne - wynikające z właściwości czynnika szkodliwego wymagające ich znajomości

- organizacyjne - w tym akty prawne wymuszające stosowanie środków zarówno technicznych jak i innych organizacyjnych

Promieniowanie jonizujące - różne pod względem fizycznym rodzaje promieniowanie, które mają jedną wspólną właściwość - zdolność jonizacji materii. Nie zalicza się tu promieniowanie UV.

Pod względem natury fizycznej może to być:

- promieniowanie korpuskularne - promieniowanie alfa, beta, neutronowe, protonowe

- promieniowanie elektromagnetyczne - gamma (powstaje w jądrze), rentgenowskie (powstaje poza jądrem)

Podstawowym warunkiem jest dostatecznie duża energia cząstek lub kwantów promieniowania

Izotopy promieniotwórcze - to izotop (odmiana pierwiastka), którego jądro atomowe jest nietrwałe i ulega samorzutnemu rozpadowi najczęściej rozpad jądra atomowego polega na:

- wyrzuceniu z jądra atomowego cząstki alfa lub beta

- w wyniku czego powstaje jądro innego pierwiastka

- jądro to często ma nadmiar energii usuwanej z kwantem promieniowania gamma

Przebieg rozpadu promieniotwórczego zależy praktycznie tylko od budowy jądra:

- to czy zajdzie rozpad czy nie

- sposób rozpadu (alfa, beta - i +, emisja gamma)

- energia emitowanego promieniowania

- szybkość rozpadu

Ma to konsekwencje praktyczne - ponieważ rozpad promieniowania nie zależy od czynników zewnętrznych, nie mamy żadnych narzędzi, żeby na ten rozpad wpłynąć.

Dla bezpiecznego posługiwania się izotopami promieniotwórczymi lub ochroną przez skażeniem promieniotwórczym musimy znać właściwości danego izotopu.

Właściwości izotopu promieniotwórczymi są:

- rodzaj emitowanego promieniowania

- energia tego promieniowania

- okres półrozpadu - miara szybkości zanikania izotopu

Okres półrozpadu - czas po którym pierwotna ilość jąder atomowych zmniejsza się o połowę, a więc i aktywność zmniejsza się o połowę.

Okres półrozpadu danego radionukleoidu jest jego cechą charakterystyczną niezależną praktycznie od żadnych warunków zewnętrznych.

Okres półrozpadu różnych radionukleoidów waha się od ułamków sekund do miliardów lat.

Aktywność promieniotwórcza - jest miarą ilości emitowanego przez izotop promieniotwórczy promieniowania (jest to ilość promieniotwórczych przemian jądrowych w jednostce czasu). Aktywność promieniotwórcza dla danego izotopu jest proporcjonalna do ilości izotopu. Przy takiej samej wyjściowej ilości jąder dwóch różnych izotopów aktywność promieniotwórcza jest wyższa dla izotopu o krótszym okresie półrozpadu. Jednostką aktywności promieniotwórczej jest BEKEREL. Jednostką aktywności promieniowania poza układowego jest KIUR.

Aktywność właściwa - aktywność promieniowania odniesiona do jednostki wagi lub objętości substancji

Promieniowanie jonizujące charakterystyka:

- energia promieniowania - energia pojedynczej cząstki lub kwantu promieniowania wyrażona w eV

- zasięg promieniowania - długość drogi jaką przebywa cząstka lub kwant promieniowania zanim zniknie

- liniowe przenoszenie energii - LET - ilość energii jaką cząstka lub kwant traci na jednostkę jej drogi w keV/mikro metr

- gęstość jonizacji - ilość aktów jonizacji powodowanych przez cząstkę na jednostkę jej drogi (cm)

Zasięg ↑ i gęstość jonizacji ↓ lub LET ↓

- rodzaj promieniowania

- energię początkową cząsteczek lub kwantów↑

- rodzaj materii i jej gęstość i masa atomowa składników

Źródła promieniowania jonizującego:

- źródło promieniowania w sposób ciągły

- urządzenie wytwarzające promieniowanie jonizujące: aparaty RTG, akceleratory. Przestają one być fizycznie źródłem promieniowania po wyłączeniu zasilania w akceleratorach i terapeutycznych aparatach RTG może pozostać prawo radioaktywności wzbudzonej

Źródła promieniotwórczości:

- otwarte - możliwość rozproszenia w otoczeniu i spowodowania skażeń promieniotwórczych

- zamknięte - substancje promieniotwórcze szczelnie i trwale zamknięte w pojemniku, na zewnątrz wychodzi tylko promieniowanie

Narażenie na promieniowanie może być:

- zewnętrzne: źródła promieniowania pozostaje poza organizmem, do organizmu wnika tylko promieniowanie

- wewnętrzne: zostaje promieniowanie wniknięte do wnętrza organizmu, został wbudowany w jego struktury, powoduje ciągłe napromieniowanie tkanek

Ze względu na różnice we właściwościach różnych rodzajów promieniowania jonizującego stwarzają one różne zagrożenia:

- cząstka alfa - niegroźne przy narażeniu zewnętrznym, duże narażenie wewnętrzne

- kwanty X i gamma - poważne narażenie zewnętrzne, mniejsze przy wewnętrznym

- cząstki beta - pośrednie właściwości silnie zależne od energii, niskoenergetyczne promieniowanie, właściwości zbliżone do promieniowania alfa, wysokoenergetyczne promieniowanie beta minus właściwościami bliższe promieniowaniu X

- neutrony - praktycznie brak możliwości narażenia wewnętrznego narażenie zewnętrzne bardzo niebezpieczne w wyniku reakcji jądrowych w organiźmie powstaje wbudzona promieniotwórczość

Sposoby ochrony przez narażeniem zewnętrznym:

- oddalenie od źródła promieniowania

- skrócenie czasu narażenia

- osłony przed promieniowaniem

Osłony przed promieniowaniem - twarda, materialna przeszkoda na drodze promieniowania pochłaniająca przynajmniej część promieniowania.

Materiał osłony musi być dostosowany do rodzaju promieniowania:

- promieniowanie alfa - nie wymaga osłony ale wystarczyłoby kartka papieru

- promieniowanie beta - materiały o małej gęstości - tworzywa sztuczne, aluminium, stosowanie materiałów o dużej liczbie atomowej powoduje, że osłona staje się źródłem promieniowania - hamowanie rentgenowskie

- promieniowanie neutronowe - neutrony termiczne - kadm, bar. Neutrony prędkie - osłona kilku warstwowa, ołów nie stanowi osłony przed tym promieniowaniem.

- promieniowanie X i gamma - materiał o dużej gęstości i dużej liczbie atomowej. Z pośród nich najczęściej jest stosowany ołów.

Ołów stosowany jest zarówno:

- w postaci czystego pierwiastka - blacha ołowiowa, osłony ścian drzwi i sąsiednich pomieszczeń

- jako dodatek do innych materiałów - zachowuje swoje pierwotne własności a jednocześnie nabierają właściwości osłonowych.

Szkło ołowiowe - szyba podglądowa między sterownią a gabinetem RTG, okulary, osłony

Guma ołowiowa:

- osłona osobista - fartuchy, kamizelki, spódniczki, rękawice osłonne, chirurgiczne rękawice osłonne

- osłony dla pacjentów - kołnierze, osłony na gonady płatki na oczy

Tworzywa sztuczne z dodatkiem ołowiu - osłony przenośne, parawany

Równoważnik ołowiu w mm Pb - grubość blachy ołowiowej w mm dająca takie samo osłabienie promieniowania jak dana osłona np szyba ze szkła ołowiowego o równoważniku 2 mm Pb, ściana z cegły pełnej może mieć równoważnik 1,5 cm Pb

Naturalne źródła promieniowania jonizującego:

- wtórne promieniowanie kosmiczne

- naturalne izotopy promieniotwórcze

Naturalne izotopy promieniotwórcze:

- homogenne - izotopy tworzące się w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego z atmosferą i powierzchnią warstwy litosfery (C14, H3 i kilkanaście innych izotopów)

- litosferyczne - izotopy których źródłem jest litosfera, o okresie półrozpadu porównywalnym z wiekiem ziemi, izotopy uranu i toru wraz z produktami ich rozpadu K40

Wdychanie radonu uznaje się za drugą po paleniu tytoniu najważniejszą przyczyną nowotworów płuc.

Promieniowanie kosmiczne i promieniowanie gamma naturalnych radionuklidów stanowią naturalne tło promieniowania.

Dawka ekspozycyjna X - wartość bezwzględna sumy ładunków jonów jednego znaku dQ wytworzonych przez promieniowanie w jednostce czasu powietrza dm

Dawka pochłonięta D - ilość energii dE promieniowania jonizującego pochłonięta przez jednostkę masy dm materii.

Dawka równoważna H - dawka pochłonięta w tkance lub narządzie, wyznaczona z uwzględnieniem rodzaju energii i promieniowania jonizującego

Ht = Dt * wr

Sens dawki równoważnej - przy rozpatrywaniu skutków stochastycznych różna szkodliwość różnych rodzajów promieniowania powoduje, ze suma dawek pochłoniętych różnych rodzajów promieniowania nie oddaje właściwie ryzyka zdrowotnego. Dawki równoważne różnych rodzajów promieniowania są sobie równoważne - mogą być sumowane i porównywane a ich suma lepiej odpowiada ryzyku zdrowotnemu niż suma dawek pochłoniętych.

Dawka skuteczna (efektywna) Eh - suma dawek równoważnych pochodzących od zewnętrznego i wewnątrznego narażenia wyznaczone z uwzględnieniem odpowiednich współczynników wagowych narządów lub tkanek, obrazująca narażenie całego ciała.

Eh = SUMA T (wt*Ht) = SUMA T*wt*SUMA R*wr*Dtr

Dawkę równoważną i skuteczną oraz odpowiadające im czynniki wagowe stosuje się przy rozpatrywaniu skutków stochastycznych promieniowania.