Embed Size (px)
Citation preview
ZAŠTITA OD ZRAĈENJA
Prof.dr. Vesna Spasić Jokić
Otkriće X-zraka (8.11.1895)
Wilhelm Conrad Roentgen
Tesla‟s unipolar vacuum tube
(1894)
X-actly So!
The Roentgen Rays, the Roentgen Rays,
What is this craze?
The town's ablaze
With the new phase
Of X-ray's ways.
I'm full of daze,
Shock and amaze;
For nowadays
I hear they'll gaze
Thro' cloak and gown and even stays,
Those naughty, naughty Roentgen Rays.
(Wilhelma, Electrical Review, April 1896)
Prvi izveštaji o povredama• 1896 – oštećenja na rukama
William Rollins
• Ĉlanak Rollins W. X-light kills. Boston
Med Surg J 1901;144:173.
• Kontraĉlanak Codman EA. No
practical danger from the x-ray.
Boston Med Surg J 1901;144:197
Radioaktivni
otpad
Radon
X-zračenje
Razni proizvodi
Nuklearna energija
Nuklearnamedicina
Sunce
Kosmičkozračenje
ZračenjeIz tla
Hrana &Piće
Medjusobnodejstvo
IZVORI ZRAČENJA
Jačina doze i frakcionisanje, ukupna primljena doza
LET (linear energy transfer)
Površina tela izložena zračenju
Kvalitet zračenja (Radioloska bioloska efikasnost))
Temperatura
Hemijske modifikacije
Kiseonik
Agensi radiosenzitivnosti
Radioprotektori
Faktori koji determinišu biološke
efekte (utiĉu na pojavu i intenzitet
radijacione povrede)
Jačina doze i
frakcionisanje
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Produženo izlaganje
Nižim jačinama doze
Akutno
Izlaganje
visokim
dozama
Frakcionisana
doza
Akutna
dozaTime
Vreme
RadioterapijaAkcident Dugotrajna ekspozicija
LINEARNI TRANSFER ENERGIJE (LET)
• Energija je preneta tkivu po pravolinijskom putu
• Merna jedinica keV/cm
Relativna biološka efikasnost RBE
• Kvantitativno opisuje efekte zračenja i relativne rizike
•Uključuje različite efekte prouzrokovane različitim
vrstama zračenja na različita tkiva
•STANDARD: poredi se količina ortovoltaţnog
zračenja ( 200 – 250) kVp sa drugim kvalitetima
zračenja (alfa, beta..)
isp
ref
D
DRBE
RBE (nastavak)
Potrebno je 0.15 Gy 250 kV zračenja da bi se
proizvela katarakta, ali samo 0.05 Gy alfa zračenja
Što znači da su alfa čestice 3 x "efikasnije" u
proizvodnji katarakte nego X- zračenje
Razlog: specifična jonizacija alfa čestica je veća
od specifične jonizacije X i gama zračenja
305,0
15,0RBE
Teţinski faktori za različite kvalitete zračenja
Kvalitet zraĉenja i energetski opseg wR
Fotoni svih energija 1
Elektroni, pozitroni i mioni svih energija* 1
Neutroni: energije 10 keV
energije 10 keV do 100 keV
energije 100 keV do 2 MeV
energije 2 MeV do 20 MeV
energije 20 MeV
5
10
20
10
5
Protoni, osim uzmaklih protona,
energije 2MeV
5
Alfa čestice, teška jezgra, fisioni fragmenti 20
*Osim Oţeovih elektrona emitovanih iz jezgra vezanog u DNK
za koje se primenjuju posebna mikrodozimetrijska razmatranja.
Radiotoksiĉnost?
A
• Primljeno 2 Gy X-
zraĉenja
• 2Gy x 1 = 2 Sv
B
• Primljeno 2 Gy-alfa
zraĉenja
• 2 Gy x 20 =40 Sv
Mehanizmi radijacione
povrede
• LD (lettal dose) = (4 – 5 )Gy na celo telo razvija
280 J standardnom čoveku mase 70 kg
temperatura tela se podiţe za 1 m0C
popijenih 6 ml vrućeg čaja
t.j. Povreda nije uzrokovana toplotom
već jonizacijom
Zracenje izaziva povećanje temperature tela, da
li je to znaĉajno ?
Radioliza vodeJonizacija molekula vode izaziva njihovo deljenje-
radiolizu
Trajanje slobodnog radikala,
10-10s
3nm
Zbog kratkog života samo slobodni radikali
formirani u vodenoj koloni 2-3 nm oko DNK mogu
da učestvuju u indirektnim efektima
Ho
OHoHo
OHo
HO2o RO2
o Hidroperoksi
Slobodni radikal
Organoperoksi
Slobodni radikal
e-
X zračenje
zračenje P+
OH
H
OH-
H+
Ho
OHo
Indirektno dejstvo
Direktno dejstvo
Jonizujuće zračenje
OHI
R – C = NHimidol (enol)
OII
R – C = NH2
amide (ketol)
Tautomerički pomak
Kidanje veza
Odnos između LET i tip dejstva
Direktno dejstvo je predominantno na visoko
LET zračenju (alfa, neutroni,protoni)
Indirektno dejstvo je predominantno sa nisko
LET zračenjem (X i gama)
Zraĉenje
pogaĊa
jedro
ćelije!
Nema promena
DNK mutacija
Ćelija izloţena zračenju
DNK Mutacija
Ćelija je
preživela, ali je
mutirala
Kancer?
Ćelijska smrt
Mutacija koja
se reparira
Nemogućnost deobe
Ćelija je preživela,
mogućnost deobe
Deterministički
(nestohastički) Efekti• Imaju prag doze
• Intenzitet raste sa dozom
• Alopecia
• Katarakta 500 mSv
• Eritem
• Radiajaciona bolest
• Privremeni ili trajni strilitet150 mSv privremeni sterilitet
2500 mSv za jajnike, trajni
Stohastički(Probabilistički)
Efekti
• Događaju se slučajno
• Verovatnoća raste sa
dozom
• Karcinogeneza
• Mutageneza
• Genetske promene
Dejstvo malih doza
Dr. Abram Petkau (1972.): NE POSTOJI DOZA ZRAČENJA KOJA JE POTPUNO BEZBEDNA: PETKAU EFEKAT
NULTA DOZA NE POSTOJI PA NE
POSTOJI NI NULTA VEROVATNOĆA
NASTANKA RADIJACIONE ŠTETE
SOMATSKI: stohastički ili deterministički
HEREDITARNI (nasledni): stohastički
Javljaju se na potomstvu ozračene osobe, od prve sledeće generacije (30)
Rizik od ozbiljnih hereditarnih efekata:
U prve dve generacije 1 % / 1 Sv ako je bilo ko od roditelja
bio ozraĉen pre zaĉeća
Genetički efekti se javljaju kod: Oštećenja jajne ćelije u ovarijumu, Oštećenja ćelija koje formiraju spermatozoide, Mutacije genetskog materijala..
Javljaju se na ozraĉenoj osobi;
Utiĉu na somatske (nereproduktivne ćelije)
Rani: Radijaciona bolest (radijaciona povreda)
Kasni: Kancer
IZLAGANJE ZRAČENJU
Deterministički efekti su prikazani bold-italik
REZIME
SREDNJE•Koža•Pluća•Bubrezi•Jetra•Očno sočivo
Radioosetljivost tkiva
VISOKO•Limfa•Kostna srž•Gastrointestinalni epitel•Gonade•Embrion
Kostna srž Koža CNS
NISKO•Centralni nervni sistem (CNS)•Mišići•Kosti•Vezivno tkivo
Tkivni težinski faktor (wT)Bezdimenzionalni faktor:uzima u obzir različite osetljivosti pojedinih organai tkiva na indukciju stohastičkih efekata dejstva jonizujućih zračenja(koristi se u zaštiti od zračenja)
Tkivo ili organ wT
Jajnici ili semenici (gonade) 0,20
Crvena kostna srž, debelo crevo, pluća 0,12
Mokraćna bešika, dojke, jetra, štitna žljezda jednjak 0,05
Koža, kosti 0,01
Ostalo (nadbubrežne žlezde, mozak, ekstratorokalna regija, tanko crevo, bubrezi, mišićno tkivo, pankreas, slezina,timus i materica 0,05
wT =1 E = T wTHT = T wT R wRDT,R
Šta znači „Sigurno‟?
• Voţnja automobila je “sigurna”
– 1:6,000 godišnje;
• Uzimanje aspirina
– 1:6,000 godišnje
• Smrt od vatrenog oruţja-1:6,000 godišnje
• Ţiveti u kući je “sigurno”
– Padovi: 1:20,000, Poţari: 1:50,000, Trovanje:
1:40,000; Ukupno: 1:10,000
• Zračenje (1 mSv) je “sigurno”
– 1:12,500
Da bismo se zaštitili moramo
da razumemo principe zaštite
Izvor doze Doza (mSv)
UKUPNO kosmičko 2,96
Prosečan pušač 2,80
UKUPNO PUŠAČI 5,76
Operacionalne granice: - definišu se preko efektivne i ekvivalentne doze- NE UZIMAJU u obzir prirodni fon
GRANICE DOZAZa profesionalno izložena lica:
Kategorija A: 20 mSv godišnje
(prosečna vrednost za period od 5 uzastopnih godina,maksimalna godišnja od 50 mSv) TLD se očitavaju
mesečno + elektronski LD
Kategorija B: 6 mSv godišnje
(TLD se očitvaju tromesečno)
Za stanovništvo: 1 mSv godišnje
Godišnje granice ekv. doze za pojedine organe
Organ Profesionalci Stanovništvo
Očno sočivo 150 mSv 15 mSv
Koža (1 cm2 ) 500 mSv 50 mSv
Delovi ekstremiteta 500 mSv(šaka, podlaktice,stopala i gležnjevi)
Granice jačine ekvivalentne doze za medicinske uredjaje
Spoljašnje površine oklopljenih stacionarnih uređaja: 1 mSv/h
Na rastojanju od 1 m od zatvorenih izvora: 0,02 mSv/h
ZAŠTITA OD ZRAČENJAKorist mora biti najmanje jednaka ili veća od štete
Š T E T A K O R I S T
Opšti principi zaštite od zračenja
ALARA
As Low As Reasonably Achievable
Uspeh ALARA programa je u direktnoj vezi sa potpunim razumevanjem i praćenjem politike i procedura u zaštiti od zračenja
Svi mogući napori treba da budu usmereni:- da izlaganje jonizujućem zračenju bude što je moguće višeispod dozvoljene granice doze- da se uzimaju u obzir tehnološki status i druga socio-ekonomska razmatranja- da se uvek procenjuje dobrobit od proizvodnje i primenezračenja
Komenatar na ALARA princip
• L … šta je niska doza?
• R ..... Šta je razumno ? Bazira se na proceni
odnosa koristi i štete, zavisi i od ekonomskih i kulturoloških uslova
NOVI PRISTUP: RAZVIJANJE KULTURE ZAŠTITE (Edukacija, edukacija, edukacija.....)
ICRP 2009, novine
1) Smisao daljeg spuštanja granica izlaganja
2) Razmišljanje u kutiji
3) Akcident/Incident
4) Održivost razvoja-planiramo za buduće generacije
5) Primarna odgovornost nosioca licence
6) JAVNOST
Koliko su korisne granice dozeRegulativa se primenjuje na izvore zračenja
Granice doze se primenjuju na pojedinca
Trendovi u preporučenimgranicama doze Stanovništvo
Profesionalci
Snižavanje
granica –dokle ?
Razmišljanje unutar kutije
Principi zaštite od zračenja
• Vreme
• Izlaganje mora da bude što je kraće
moguće pošto je doza direktno
proporcionalna vremenu
Principi zaštite od zračenja
• Oklapanje
Fizička zaštita-oklapanjeVrsta zračenja Karakteristika
materijala
Materijal
Elektromagnet
sko zračenje
Velika gustina Pb, W, U,...
Teški joni Svaki materijal Debljina veća od
dometa
Beta Velika gustina
Lakši elementi da se
ne bi generisalo ZZ
Pleksiglas (klirit); Al; Grafit
Neutroni Laki elementi Voda; Parafin;
Beton, itd.+ bor10B(n,)6Li
Principi zaštite od zračenja
• Rastojanje
Situacije i razlozi za informisanje
javnosti
RUTINSKE INFORMACIJE
Komentari
aktuelnih
događaja
Opšte izjave Uspostavljanje i
održavanje odnosa sa
javnošću
INFORMACIJE O
AKCIDENTIMA
Lokalni Udaljeni Širih razmera
OBJAŠNJENJE PREPORUKE O
PONAŠANJU
PREPORUKE I
AKCIJE
TRRUTH
• Trustworthy -istinoljubivost
• Responsive-brz odziv
• Receptive - receptivnost
• Understandable-razumevanje
• Tangible -pristupaĉnost
• Helpful-biti od pomoći
