Nadzór sanitarno - epidemiologiczny wykład

12.03.2010

HIGIENA RADIACYJNA

Ochrona radiologiczna

→ całokształt działań i przedsięwzięć zmierzający do zapobiegania narażeniu ludzi i środowiska na promieniowanie jonizujące, a w przypadku braku możliwości zapobiegania takiemu narażeniu, działania zmierzające do ograniczenia szkodliwego wpływu tego promieniowania na zdrowie przyszłych pokoleń przy uwzględnieniu czynników ekonomicznych, społecznych i zdrowotnych.

Organizacja ochrony radiologicznej

- Kierownik zakładu pracy

- Inspektor ochrony przed promieniowaniem

- Wojewódzka Stacja Sanitarno-epidemiologiczna

- Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (CLOR)

- Placówki Służby Pomiarów Skażeń Promieniotwórczych

Organizacje krajowe i międzynarodowe działające w zakresie ochrony radiologicznej:

• Komitet Naukowy Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR)

• MZiOS

• MOSiZN

• Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA)

• Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP)

System ochrony radiologicznej

→ licencjonowanie i nadzór - zgodnie z wymogami tego systemu nabywanie, posiadanie, użytkowanie i usuwanie substancji promieniotwórczych dozwolone jest tylko w ściśle określonych celach, w miejscach odpowiednio do tego zabezpieczonych i wyłącznie przez osoby do tego upoważnione.

→ ograniczenie dawek - ograniczenia wykorzystania źródeł promieniowania jonizującego tylko do przypadków uzasadnionych.

Uzasadnienie działalności

1. analiza start i zysków, jakie są związane z zastosowaniem nowych źródeł promieniowania jonizującego.

2. wykazanie, że źródła promieniowania jonizującego przyniosą korzyści większe niż wszystkie koszty i straty, łącznie ze zdrowotnymi.

Optymalizacja ochrony przed promieniowaniem polega na takim jej zorganizowaniu, aby otrzymane dawki były tak małe, jak to jest osiągalne w rozsądny sposób (tzw. Zasada ALARA). Proces optymalizacji odnosi się do określonego źródła i znajduje zastosowanie w projektowaniu urządzeń stwarzających zagrożenie dla narażonych ludzi.

Normy przemysłowe służące do optymalizacji strukturalnej, do planowania i konstrukcji budynków oraz osłon przed promieniowaniem - codzienne działania operacyjne w procesach technologicznych.

Ograniczenie dawek - przestrzeganie przepisów dotyczących tzw. dawek granicznych.

 Dawka graniczna

- wyrażona jako dawka skuteczna lub równoważna, dla określonych osób, jest to podstawowa wielkość dozymetryczna, wartość dawki promieniowania jonizującego, której nie wolno przekroczyć. Dawka jest określana jako suma narażeń wewnętrznych i zewnętrznych w okresie 1 roku.

Ustalone w rozporządzeniu wartości dawek granicznych nie obejmują narażenia na promieniowane naturalne:

• radon w budynkach mieszkalnych,

• naturalne nuklidy promieniotwórcze wchodzące w skład ciała ludzkiego,

• promieniowanie kosmiczne na poziomie ziemi,

• narażenie nad powierzchnią Ziemi od nuklidów promieniotwórczych znajdujących się w nienaruszonej skorupie ziemskiej,

• osoby poddane działaniu promieniowania jonizującego w celach medycznych.

Dawki dla osób zatrudnionych w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące:

→ wyznaczanie:

• w sytuacjach narażenia zewnętrznego

• pomiar dawek indywidulanych - rodzaj promieniowania, energia promieniowania

• pomiar dozymetryczny w środowisku pracy

• w sytuacjach narażenia wewnętrznego

• pomiar skażeń promieniotwórczych w środowisku pracy

• określenie zawartości substancji9 promieniotwórczych w ciele narażonej osoby.

• w sytuacjach niekotrolowanego narażenia całego ciała lub jego części

• dozymetria biologiczna.

Dawki dla osób z ogółu ludności:

→ radiacyjny moniotring środowiska

• pomiar mocy dawki

• pomiar zawartości substancji promieniotwórczych w elementach środowiska

→ pomiar zawartości substancji promieniotwórczych w wodzie do picia i żywności

→ aktywność i rodzaj substancji promieniotwórczych odprowadzanych do środowiska

→ dozymetria osobista

Dawki graniczne dla różnych grup narażenia:

• pracownicy - dawka graniczna nie może przekraczać 20mSv wciągu roku kalendarzowego, lub nie może przekraczać 50mSv w ciągu roku kalenażowego

WARUNEK: w ciągu kolejnych 5 lat dawka promieniowania nie może przekroczyć 100mSv

• kobiety w ciąży, karmiące piersią - dawka graniczna nie przekraczająca 1mSv w ciągu roku kalnedarzowego.

Nie wolno zatrudniać kobiet w ciąży lub karmiących piersią w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące określonych w przepisach prawa atomowego.

• Młodociani, praktykanci i studenci (uczniowie)

1. Praktykanci i studenci (uczniowie) w wieku 18 lat i powyżej - dawka graniczna jak dla osób zatrudnionych w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące

2. Praktykanci i studenci w iweku od 16 - 18 lat - dawka graniczna nie może przekraczać 6msV w ciągu roku kalendarzowego.

3. Praktykanci i studenci w iweku poniżej 16 roku życia - dawka graniczna jak dla osób z ogółu ludności (1mSv)

• Osoby z ogółu ludności - dawka graniczna nie może przekraczać 1mSv w ciągu roku kalendarzowego

Dawka skuteczna

• Dawka skuteczna (efektywna)

• suma iloczynów dawek równoważnych dla poszczególnych narządów przez odpowiedni czynnik wagowy określony dla danego narządu.

• WARUNEK: uwzględnianie naturalnego tła promieniowania jonizującego występującego na danym terenie

• Jednostki dla tej dawki: siwert (Sv), osobo-siwert (osobo-Sv) - jednostka zbiorowej dawki efektywnej.

• Dawka pochłonięta

• energia promieniowania jonizującego pochłonięta przez jednostkową masę materii, uśrednioną w tkance lub narządzie

• jednostka: J/kg → grey (Gy)

• Dawka równoważna

• dawka pochłonięta w tkance lub narządzie wyznaczona z uwzględnieniem rodzaju i energii promienowania jonizująceg,

• jednostka: J/kg → siwert (Sv) → mSv = 10^-3 Sv , mSv = 10^-6 Sv

• Dawka ekspozycyjna

• wielkość dozymetryczna dla promieniowania elektromagnetycznego, oparta na zdolności wywoływania przez promieniowanie jonizujące zjawiska jonizacji w powietrzu

• jednostka: C/kg

• Kerma

• energia kinetyczna uwolniona w jednsostce masy

• jednostka: grey (Gy)

Detekcja promieniowania jonizującego

- rejestracja cząsteczek w detektorach jest oparta na fakcie, iż podczas przejścia cząstki przez ośrodek materilany występują różnorodne procesy oddziaływania, w wyniku których traci ona część lub całość swojej energii.

- jonizacja - wybiajnie elektronów z atomów

- wzbudzenie atomów i cząsteczek ośrodka - emisja fotonów.

Detektory promieniowania jonizującego:

1. gazowe

- stanowią zasadniczo układ dwóch elektrod zamkniętych w obudowie wypełnionej gazem, do których przykłada się odpowiednie napięcie stałe:

• komora jonizacyjna

• licznik Geigera-Mullera

• licznik proporcjonalny

• komora dryfowa

• komora Wilsona

• komora iskrowa

• komora strumieniowa

• komora pęcherzykowa

2. oparte na ciale stałym

• detektor scyntylacyjny

• detektor półprzewodnikowy

• detektor czerenkowa

• płyta fotograficzna (emulsja jądrowa)

Komora jonizacyjna (jak działa)

• pomiar stopnia zjonizowania ośrodka gazowego, gdzie jonizacja zachodzi na skutek oddziaływania rejestrowanego promieniowania.

Licznik Geigera - Mullera

• zlicza całkowity poziom czynników jonizujących w otoczeniu:

• promieniowanie a

• promieniowanie β

• promieniowanie γ

• fotony promieniowania rentgenowskiego

konstrukcja i zasada działania

• elektroda ujemna (katoda)

• elektroda dodatnia (anoda)

• mieszanina gazów: 90% argon lub inny gaz szlachetny, 10% pary alkoholu

• wykorzystuje zjawisko jonizacji wtórnej

1. promieniowanie jonizujące → 2. jonizacja atomów gazu → 3. elektrony i jony gazu → 4. przyspieszenie w polu elektrycznym → 5. kolejne jonizacje → 6. wyładowania lawinowe → 7. wychwytywanie przez katodę jonów gazu → 8. impuls napięcia

Licznik scyntylacyjny (budowa)

1. Komora scyntylacyjna - kryształy scyntylacyjne (ZnS, Nal(Ti)

2. Fotopowielacz (fotokatoda, dynoda, anoda, wzmacniacz)

Działanie tego licznika opiera się na zjawisku scyntylacji:

1. promieniowanie jonizujące ^scyntylator 2. jony i elektrony 3. przetworzenie energii

promieniowania na energię świetlną

fotokatoda

fotopowielacze

4. Absorpcja kwantów świetlnych w materiale 5. wybicie z fotokatody fotoelektronów

fotokatody

pierwsza

dynoda

^{kolejne dynody} 6. wyzwolenie z dynody elektronów emisji wtórnej

7. przyspieszenie elektronów

w polu elektrycznym

Dozymetryczne kontrole indywidualne

Pracownicy, którzy mogą być narażeni na dawkę efektywną lub równomierną przekraczającą w ciągu roku 30% dawki granicznej określonej w przepisach muszą być objęci kontrolą dawek indywidualnych. W przypadku narażenia na skażenia pracowników należy objąć indywidualną kontrolą skażeń.

1. Indywidualna kontrola narażenia zewnętrznego

• wyposażenie każdego pracownika w odpowiednie urządzenie do pomiaru dawki,

• zobowiązanie pracowników do noszenia urządzenia do pomiaru dawki w czasie pracy.

→ dawkomierze fotometryczne

• promieniowanie x

• promieniowanie γ

→ dawkomierze termoluminescencyjne - wykorzystanie luminoforów do utrwalania zmian strukturalnych wywołanych oddziaływaniem promieniowania jonizującego

• fluorek litu

• boran litu

2. Indywidualna kontrola narażenia wewnętrznego

• pomiar promieniotwórczości wydalin

• pomiar promieniotwórczości całego ciała

Metoda fotometryczna - zasada pomiaru

Promieniowanie jonizujące przechodzące przez błonę fotograficzną powoduje jej zaczernienie w wyniku rozkładu halogenków srebra pod działaniem kwantów promieniowania.

Zasada pomiaru

1. Filmy umieszcza się w specjalnych kasetach

- charakterystyka filmów:

• rozmiary 3x4cm

• osłonięcie warstwą papieru (papier nie dopuszcza do zaczernienia emulsji pod wpływem światła widzialnego)

• czas noszenia 1-3 miesięcy

2. Analiza zaczernienia poszczególnych obszarów filmu

- ocena dawki promieniowania

- ocena energii promieniowania

- odróżnienie ekspozycji ciągłej od jednorazowej

- określenie kierunku padającego promieniowania

1. Obróbka fotochemiczna filmu

2b Pomiar zaczernienia filmu przy pomocy densytometru

- pomiar przeprowadzany jest dla każdego filmu w 5 miejscach

3. Wyznaczenie dawki otrzymanej

- o wystąpienie dawki powyżej 5mSv informowana jest właściwa terytorialnie WSSE

Termoluminescencja

Metoda dozymetrii termoluminescencyjnej, zalicza się do tzw. pośrednich metod detekcji promieniowania, ponieważ odczytana liczba zliczeń może być przeliczona na wartość dawki po uprzednim określeniu współczynnika proporcjonalności.

1. Pochłanianie energii padającego promieniowania w luminoforze.

2. Przesunięcie elektronów do pasm wzbudzenia.

3. Powrót materiału do stanu podstawowego pod wpływem ciepła.

4. Emisja kwantów energii w postaci światła widzialnego.

Liczba błysków świetlnych = dawka promieniowania padającego na detektor

„Odczytywanie” termoluminoforów w czytnikach

1. Podgrzewanie detektora do temperatury 300 - 400^oC

2. Zliczanie wyemitowanych błysków światła

Rejestracja dawek promieniowania

Pomiary dozymetryczne w środowisku pracy mogą wykonywać:

• osoby posiadające uprawnienia inspektora ochrony radiologicznej

• osoby przeszkolone przez inspektora ochrony radiologicznej w zakresie wykonywania pomiarów.

Pomiary dawek indywidualnych są dokonywane przez podmioty mające akredytację. Przyrządy dozymetryczne stosowane do kontroli i oceny narażenia powinny mieć świadectwo wzorcowania?

Centralny rejestr dawek prowadzi prezes Państwowej Agencji Atomistyki na podstawie wyników pomiarów i ocen otrzymywanych od kierowników jednostek organizacyjnych. Przed zatrudnieniem pracownika kierownik zobowiązany jest uzyskać informację o dawkach dotychczas otrzymanych przez tego pracownika.

Narażenie na promieniowanie

Napromieniowanie zewnętrzne napromieniowanie wewnętrzne

- aparat rtg - do napromieniowania wewnętrznego

- urządzenie do tele-gamma terapii dochodzi po wchłonięciu substancji

- defektoskop izotopowy promieniotwórczych

- zamknięte źródła promieniowania Inhalacja (wdychanie)

znajdującego się w szczelnej obudowie ↓

uszkodzenie skóry → organizm ← przenikanie

przez kontakt

↑

ingestia (spożycie)

Kategorie narażenia zawodowego

KATEGORIA A

- pracownicy którzy są narażenia na dawkę skuteczną przekraczającą 6mSv w ciągu roku lub dawkę równoważną, przekraczającą 3/10 wartości dawek granicznych dla soczewek oczy, skóry i kończyn

- systematyczne pomiary dawek indywidualnych

- pomiary stężeń wewnętrznych.

KATEGORIA B

- pracownicy, którzy są narażenia na dawkę skuteczną przekraczającą 1mSv w ciągu roku lub dawkę równoważną równą 1/10 wartości dawek granicznych dla soczewek oczy, skóry i kończyn,

- ocena narażenia prowadzona na podstawie pomiarów dozymetrycznych w środowisku pracy.

Ocena ryzyka zawodowego

1. Identyfikacja źródła

• dokumentacja techniczna urządzenia zawierającego źródła promieniotwórcze, lub wytwarzającego promieniowanie jonizujące

• dane określone w udzielonym zezwoleniu na stosowanie urządzenia

Analiza warunków pracy

• ocena spełniania wymagań technicznych w pracowniach stosujących źródła promieniowania jonizującego,

• ocena spełniania wymagań radiologicznych w pracowniach stosujących źródła promieniowania jonizującego,

• ocena warunków użycia źródła promieniowania jonizującego.

• Warunki ekspozycji

• określenie procedur i zasad pracy ze źródłami promieniowania jonizującego,

• określenie rodzaju promieniowania,

• określenie rodzaju ekspozycji,

• określenie rodzaju narażenia na promieniowanie,

• Personel i wyposażenie

• liczba osób narażonych na promieniowanie,

• wiek osób narażonych na promieniowanie,

• czy osoby zostały objęte opieką medyczną,

• czy osoby przeszły odpowiednie szkolenia z zakresu ochrony radiologicznej,

• czy stosowane są środki ochrony indywidualnej

• Pomiary i poziom ekspozycji

• obowiązkowe, systematyczne pomiary poziomu narażenia na promieniowanie jonizujące → częstotliwość pomiarów dozymetrycznych - rodzaj dozymetrii

• Szacowanie ryzyka zawodowego

• zagrożenie

• narażenie (osoba jest już narażona na działanie promieniowania)

• Działania korygujące lub zapobiegawcze

Ograniczenie napromieniowania

• zachowanie odpowiedniej odległości,

• ograniczenie czasu narażenia,

dawka = moc dawki x czas narażeni

• stosowanie osłon

Osłony stosowane w ochronie radiologicznej:

1. Promieniowania α

→ Odsunięcie od źródła promieniowania:

• kartka papieru,

• gumowe rękawiczki,

• warstwa powietrza

• Promieniowanie β

→ osłony z materiałów lekkich:

• aluminium,

• tworzywa sztuczne,

• szkło organiczne

• Promieniowanie γ i x

→ osłony wykonane z materiałów o dużej liczbie atomowej:

• ołów, bizmut, wolfram, zubożały uran, gruba warstwa betonu.

• Promieniowanie neutronowe

→ materiały spowalniające neutrony prędkie (o dużej energii)

• materiały o małej liczbie atomowej: woda, grafit, parafina

→ materiały pochłaniające neutrony spowolnione (o małej energii):

• materiały o dużym przekroju czynnym na pochłanianie neutronów spowolnionych: kadm, bor

Skuteczność osłony wyraża krotność osłabienia - k

k = ^{moc dawki bez osłony}

^{moc dawki z osłoną}

Krotność osłabienia zależy od materiału i grubości osłony oraz od energii promieniowania.

Podstawowe środki ochrony stosowane przy pracy z materiałami promieniotwórczymi:

1. Szkolenia osób dopuszczonych do pracy ze źródłami promieniotwórczymi

2. Wykonywanie prac pod nadzorem inspektora.

• pracownie izotopowe

• tereny kontrolowane

3. Sprzęt dozymetryczny, odpowiednie urządzenia i instalacje w pracowniach izotopowych.

• wentylacja

• śluzy sanitarno-dozymetryczne

• wyciągi radiochemiczne

• komory rękawicowe.

4. Systematyczna kontrola dozymetryczna.

5. Stosowanie środków ochrony indywidualnej.

6. Natychmiastowa likwidacja skażeń i nieprawidłowości.

7. Magazyny przeznaczone do przechowywania substancji promieniotwórczych.

8. Zgłaszanie przypadków napromieniowania pracowników i kierowanie ich na badania lekarskie.

Podział lokalizacji miejsc pracy:

1. TERENY KONTROLOWANE

• istnieje możliwość otrzymania dawek określonych dla pracowników kategorii A,

• istnieje możliwość rozprzestrzeniania się skażeń promieniotwórczych,

• mogą występować duże zmiany mocy dawki promieniowania jonizującego.

• TERENY NADZOROWANE

• tereny, które nie zostały zaliczone do terenów kontrolowanych,

• istnieje możliwość otrzymania dawek określonych dla pracowników kategorii B.

Tereny kontrolowane

1. Znaki ostrzegawcze i tablice informacyjne

→ rodzaj substancji promieniotwórczych,

→ rodzaj źródeł promieniowania jonizującego,

→ informacje o zagrożeniach

2. Przepustki, karty wstępu, identyfikatory

→ pracownicy zatrudnieni na terenie kontrolowanym,

→ pacjenci poddawani zabiegom diagnostycznym lub terapeutycznych,

→ przeszkolone osoby wyposażone w dawkomierze osobiste,

→ pracownicy upoważnieni do prowadzenia kontroli.

3. Prace na terenie prowadzone zgodnie z instrukcjami pracy

→ kontrola z możliwością rozprzestrzeniania się skażeń promieniotwórczych:





przy wejściu

- zmiana odzieży - pomiar skażeń





przy wyjściu




- zmiana odzieży - pomiar skażeń

- pojemniki na odzież

skażoną

Tereny nadzorowane

1. Znaki ostrzegawcze

2. Tablice informacyjne

3. Dostęp do terenu nadzorowanego i jego opuszczenie przez osoby inne niż pracownicy zatrudnieni na tym terenie podlega rejestracji.

9

---