Stralingsveiligheid niveau 5A

1. Stralingsveiligheid niveau 5A René Heerlien, MSc

2. Bronnen en toestellen Henri Becquerel In 1896 deed Henri Becquerel een opzienbarende ontdekking. Hij verrichte in die tijd experimenten met een uraniumzout en borg na de experimenten het uraniumzout op in een bureaula waarin ook een in bruin papier gewikkelde fotogevoelige plaat lag. Op zekere dag stelde hij vast dat de fotografische plaat een zwarting vertoonde op de plaats waar het uraniumzout gelegen had. stralingsveiligheid niveau 5

3. Bronnen en toestellen • definitie van gesloten bron radioactieve stoffen die • zijn ingebed in of gehecht aan vast dragermateriaal, of • omgeven zijn door een omhulling van materiaal met dien verstande dat hetzij het dragermateriaal hetzij de omhulling voldoende weerstand biedt om onder normale gebruiksomstandigheden elke verspreiding van radioactieve stoffen te voorkomen stralingsveiligheid niveau 5

4. Bronnen en toestellen • toepassingen van gesloten bron meting van respectievelijk onderzoek aan lasnaden 192Ir, 60Co 1 - 100 TBq dikte staalplaat 137Cs, 241Am 10 GBq dikte sigaretten 90Sr / 90Y 40 MBq - 40 GBq vulhoogte 137Cs, 60Co 1 - 10 GBq chemische analyse röntgenfluorescentie 241Am, 57Co 40 MBq - 40 GBq gaschromatografie 63Ni 400 MBq medische toepassingen brachytherapie 90Sr / 90Y 2 MBq brachytherapie 137Cs, 192Ir 50 - 500 MBq stralingsveiligheid niveau 5

5. Bronnen en toestellen • ISO 2919 ingekapselde bronnen kunnen getest zijn op 5 onderdelen • temperatuur en thermische schok • druk • stoten • vibratie • puntbelasting klassering oplopend van 1 (niet getest) tot en met 6 (strengste test) voorbeelden 63Ni gaschromatograaf C32211 192Ir industriële radiografie C43313 bron met code C11111 is niet getest, maar mag wel worden gebruikt ! stralingsveiligheid niveau 5

6. Bronnen en toestellen Wilhelm Conrad Röntgen In 1895 ontdekte Wilhelm Conrad Röntgen een magisch soort straling die dwars door een vast object heen ging. Hij noemde het X-stralen. Later zouden ze röntgenstralen worden genoemd. Als de uittredende X-stralen vervolgens op een fotografische plaat vielen, konden er foto’s gemaakt worden van het inwendige zoals de botten van een hand of de inhoud van een koffertje. stralingsveiligheid niveau 5

7. Bronnen en toestellen • röntgenbuis • negatieve kathode • positieve anode • elektronen versnellen • elektronen afremmen remstraling karakteristieke straling dosistempo > 10 Gy/s mogelijk ! intensiteit verstrooide straling is ongeveer een factor 1000 kleiner stralingsveiligheid niveau 5

8. Bronnen en toestellen • röntgenspectrum • straling direct uit anode • karakteristieke röntgenstraling • straling na filtering door buis • straling na filtering door extra filter stralingsveiligheid niveau 5

9. Bronnen en toestellen • röntgenspectrum intensiteit van remstraling neemt toe als anodespanning toeneemt anodestroom toeneemt filterdikte afneemt intensiteit van karakteristieke straling neemt toe als anodespanning toeneemt anodestroom toeneemt filterdikte afneemt energie van remstraling neemt toe als anodespanning toeneemt stralingsveiligheid niveau 5

10. Bronnen en toestellen stralingsveiligheid niveau 5

11. Bronnen en toestellen • neutronen neutron = ongeladen deeltje wisselwerking met de kern van het atoom Energie-overdracht maximaal bij botsing tussen even zware deeltjes goede materialen voor afscherming: paraffine H2-C water H2-O beton gebonden kristalwater slechte materialen voor afscherming lood laat veiligheidsmaatregelen over aan een echte deskundige stralingsveiligheid niveau 5

12. Indeling • atoom- en kernfysica (1) • wisselwerking (3) • röntgentoestel (2) • afscherming (3) • detectie (4) • radiobiologie (6) • het objectieve risico van straling (6) • subjectieve risicoacceptatie (6) • grootheden en eenheden (5) • wet- en regelgeving (7) • praktische stralingshygiëne (8 + 9) • afval (11)

13. Dosimetrie Uitwendige besmetting - kwadratenwet • Dosistempo rechtevenredig met de activiteit • Dosistempo omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand • Voor α- en β-straling binnen de dracht van de straling • 3H – 0,007 mm in weefsel • 35S / 14C - < 30 cm

14. Dosimetrie Uitwendige besmetting – γ-straling en bronconstante • D =   A  t / r2 •   E / 7 (E in MeV,  in Gy m2 MBq-1 h-1) nuclide  (Gy m2 MBq-1 h-1) 22Na 0,33 60Co 0,36 99mTc 0,023 125I 0,034 131I 0,066 137Cs 0,093 192Ir 0,14 201Tl 0,017 241Am 0,017

15. Dosimetrie • Vuistregels op 1 m van een -bron van 1 MBq is het dosistempo  10 Gy/h op 1 m van een -bron van 1 MBq is het dosistempo  E / 7 Gy/h op 1 m van de anode van een röntgenbuis is het dosistempo  10 mGy/min bij een -besmetting van 1 kBq/cm2 is het huiddosistempo  2 mGy/h

16. Dosimetrie Inwendige besmetting - routes • Via de mond • Via de huid (3H) • Via de ademhalingswegen (aërosolen)

17. Dosimetrie Inwendige besmetting – effectieve volgdosis E(50) = e(50)  A • e(50) = eff. volgdosiscoëfficiënt (Sv·Bq-1) • de effectieve dosiscoëfficiënt hangt af van • radiotoxiciteit van het nuclide • chemische samenstelling van de stof • besmettingsroute (ingestie, inhalatie, wondbesmetting, huid)

18. Dosimetrie Inwendige besmetting – effectieve volgdosiscoëfficiënt e(50) nuclide e(50)inh T½ (Sv/Bq) 3H (H2O) 1,8  10-11 12,3 j 14C (CO2) 6,5  10-12 5730 j 22Na 2,0  10-9 2,6 j 32P 2,9  10-9 14,3 d 35S 1,2  10-10 87,5 d 45Ca 2,3  10-9 163 d 99mTc 2,9  10-11 6,0 h 125I 7,3  10-9 60 d 131I 1,1  10-8 8,0 d 226Ra 1,2  10-5 1600 j nat. Th 6,2  10-5 1,4  1010 j nat. U 5,7  10-5 4,5  109 j

19. Veiligheidsmaatregelen • Ingekapselde bronnen – klassieke maatregelen • bescherming tegen uitwendige bestraling • niet meer activiteit dan nodig (ALARA) • blootstellingstijd verkorten • werkafstand vergroten (kwadratenwet) • afscherming toepassen • gebruik dosistempometer

20. Veiligheidsmaatregelen • Ingekapselde bronnen – organisatorische maatregelen • periodieke lektest van bron • door middel van veegproeven (grenswaarde is 185 Bq) • rechtstreeks meten met een besmettingsmonitor is zinloos • sluitende bronnenadministratie • waarschuwingssignalering tijdens gebruik • opslag in kluis na gebruik

21. Veiligheidsmaatregelen • Ingekapselde bronnen – maatregelen op de werkplek • Verlagen hoeveelheid activiteit • Toepassen klassieke maatregelen • Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen • Snel en zorgvuldig werken (‘droog oefenen’) • Afstand houden • Gebruik tang / pincet • Gebruik afscherming • Gebruik bril bij β-stralers

22. Veiligheidsmaatregelen • Toestellen – klassieke maatregelen • bescherming tegen uitwendige bestraling • niet vaker bestralen dan nodig (ALARA) • blootstellingstijd verkorten • werkafstand vergroten (kwadratenwet) • afscherming toepassen (loodschort) • gebruik dosistempometer die geschikt is voor lage energie

23. Veiligheidsmaatregelen • Toestellen – organisatorische maatregelen • periodieke controle van het toestel • controleer filtering • controleer lekstraling • laat dit over aan de leverancier van toestel • wees bedacht op strooistraling • veldgrootte verkleinen (lichtvizier)

24. Radioactief afval • afval waarbij zowel de vrijstellingsgrens voor activiteitsconcentratie als de vrijstellingsgrens voor activiteit wordt overschreden • ook afval dat lijkt op radioactief afval !!! • geen radioactiviteitstickers bij gewoon bedrijfsafval • afvoer is duur: in 2005 ongeveer € 1300 per 100 liter • mag uitsluitend via de COVRA worden afgevoerd

25. Radioactief afval radioactieve stoffen mogen worden overgedragen aan derden indien hetzij de activiteitsconcentratie, hetzij de activiteit onder de vrijstellingsgrens blijft nuclide concentratie activiteit (Bq/g) (Bq) 3H 106 109 14C 104 107 32P 103 106 35S 105 108 99mTc 102 107 125I 103 106 131I 102 106 226Ra 1 104 238U 10 104

26. Radioactief afval • Maatregelen op de werkvloer • voorkom afval • gebruik zo weinig mogelijk activiteit • gebruik kortlevende nucliden • gooi niet-actief afval bij gewoon bedrijfsafval • scheid afval • vast en vloeibaar afval • organisch en anorganisch afval • lang- en kortlevend afval • telpotjes • kadavers • bronnen • lever afval aan in standaard COVRA-vaten

27. Radioactief afval • Lozingen • lozing is aan strenge regels gebonden • lozing naar de lucht • lozing naar het riool • dosistempo op terreingrens • deze regels vallen buiten het bestek van de cursus niveau 5