Corso di formazione in radioprotezione (ex D.Lgs. 230/95 e ss.mm.ii. ) Lidia Strigari

1. Corso di formazione in radioprotezione(ex D.Lgs. 230/95 e ss.mm.ii.) Lidia Strigari Laboratorio di Fisica Medica e Sistemi Esperti AULA CONVERSI 21 marzo 2012 ore 14:00 – 16:00

2. indice • Radiazioni Ionizzanti • Sorgenti naturali/Sorgenti artificiali • Irradiazione esterna ed interna • Effetti sull’uomo • I principi della radioprotezione • La normativa • Lavorare in sicurezza • Radioprotezione operativa

3. Radiazioni Ionizzanti • Le radiazioni ionizzanti sono quelle radiazioni dotate di sufficiente energia da poter ionizzare gli atomi (o le molecole) con i quali vengono a contatto.

4. DIRETTAMENTE IONIZZANTI le particelle cariche in grado di produrre ionizzazione per collisione nella materia INDIRETTAMENTE IONIZZANTI le particelle prive di carica elettrica che interagendo con la materia possono mettere in moto particelle direttamente ionizzanti LE RADIAZIONIIONIZZANTI: sono in grado di ionizzare la materia che attraversano Si dicono: • protoni • alfa a • beta b • fotoni (X, g) • neutroni

5. PARTICELLA a: è composta da due neutroni e due protoni ha carica positiva il suo percorso e la sua penetrazione sono molto ridotti è fermata, generalmente, da un foglio di carta è pericolosa solo se introdotta nell’organismo, poiché ha grande forza di ionizzazione PARTICELLA b: è costituita da un elettrone emesso da un nucleo che si disintegra ha carica negativa il suo percorso e la sua penetrazione sono maggiori di quelle alfa è fermata generalmente da uno spessore di 2,5 cm di legno è pericolosa anche per irradiazione esterna RAD. DIRETTAMENTE IONIZZANTI: CORPUSCOLARI

6. radiazioni X ,g: sono di natura elettromagnetica si muovono alla velocità della luce hanno un’alta capacità di penetrazione tale da danneggiare parti profonde del corpo e corredo genetico sono fermate da spessori di piombo o cemento neutroni: sono di natura corpuscolare sono emessi nella disintegrazione di alcuni elementi prodotti artificialmente e nella fissione nucleare causano l’emissione di raggi g, protoni ionizzanti, … rendono radioattivi alcuni elementi stabili RAD. INDIRETTAMENTE IONIZZANTI

7. Spettro elettromagnetico

8. Radioisotopi

9. Sorgenti naturali/Sorgenti artificiali Sorgentidiradiazioni Sorgentinaturali Le sorgenti terrestri costituiscono più dei cinque sesti dell’equivalente di dose efficace ricevuto ogni anno da ogni singolo individuo per lo più attraverso l’irradiazione interna.

10. TUBO A RAGGI X

11. Diagnostica/Terapia + Informazione + dose + TCP • TC multistrato • retrospective gating • PET/TC • Procedure interventistiche • Simulazione & Radioterapia

12. CT Computer Tomography Tecnica diagnostica introdotta nel 1973 da Hounsfield: un nuovo modo di individuare e curare il cancro

13. Medicina nucleare: utilità Medicinanucleare terapia diagnosi

14. Radioterapia

16. Ciclotrone

17. Acceleratori lineari radiazione secondaria neutronica e fotonica fisse Locali mobili

18. Rischi ambientali AAPM Report n. 53 (1995) AAPM Report n. 53 (1995)

19. La radiazione cosmica

20. radioattivo, incolore, inodore, insapore, presente naturalmente nel suolo È un gas: Radon L’Uranio agisce come una sorgente permanente di gas Radon, che, pertanto, come il suo progenitore, è presente sulla Terra sin dalle sue origini.

21. A livello mondiale si stima che il 50% dell’esposizione è dovuta al gas Radon-222

22. 206 210 Po Pb 210 Bi 210 Pb Po 214 Bi 214 214 Pb Po 218 222 Rn 226 238 Ra U

23. Radiazione terrestre

24. Contributo dei materiali da costruzione materiali da costruzione

25. EQUIVALENTE DI DOSE EFFICACE ANNUALERICEVUTO IN MEDIA IN ITALIA

27. Il contributo all’equivalente di dose efficace annua riconducibile a varie sorgenti Ottimizzare … Non è possibile “ridurre a zero” l’esposizione: tutti gli uomini sono esposti a sorgenti di radiazione sia naturali che artificiali.

28. Altre fonti di radiazioni ionizzanti

29. Interazione radiazione materia

31. Interazioni con la materia

33. INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA • Nel caso di fasci collimati di fotoni monoenergetici incidenti su un assorbitore di spessore dx e densità r, si ha: con µ coefficiente di attenuazione lineare

34. RADIAZIONE A DENSITA' DI IONIZZAZIONE NON MOLTO ELEVATA RADIAZIONE AD ALTA DENSITA‘ DI IONIZZAZIONE EVENTI DI IONIZZAZIONE

35. Dosimetria Quando la materia biologica viene esposta ad un campo di radiazioni ionizzanti diviene sede di una serie di processi, originati dal trasferimento di energia dalle radiazioni alla materia, che si possono concludere con la manifestazione di un certo effetto. Il problema fondamentale comune a diverse branche applicative quali la radiobiologia, la radioterapia, la medicina nucleare, la radioprotezione, la radiochimica è quello di mettere in relazione l’effetto prodotto con le caratteristiche fisiche del campo di radiazioni.

36. Dose assorbita È l’energia impartita alla materia da particelle ionizzanti per unità di massa del mezzo irradiato nel punto interessato. Se E è misurata in Joule Se m è misurata in Kilogrammi Allora D è misurata in Gray [1 Gy = 1J/kg] La dose assorbita dipende sia dal campo di radiazioni sia dal tipo di materia, che si trova in quel punto.

37. Fattori di ponderazione delle radiazioni (wR)non tutti i tipi di radiazione producono lo stesso effetto… I valori del fattore di ponderazione delle radiazioni wR sono i seguenti: • Fotoni, tutte le energie 1 • Elettroni e muoni, tutte le energie 1 • Neutroni con energia < 10 keV 5 con energia 10 keV - 100 keV 10 con energia > 100 keV - 2 MeV 20 con energia > 2 MeV - 20 MeV 10 con energia > 20 MeV 5 • Protoni, esclusi i protoni di rinculo, con energia > 2 MeV 5 • Particelle alfa, frammenti di fissione, nuclei pesanti 20.

38. Effective Dose Equivalent (HE) • Different tissues respond differently to same radiation dose • Tissue weighting factors used to provide a common scale: • HE is the effective dose equivalent • WT is the tissue weighting factor HT -> Sievert[Sv]

39. Effetti ....

41. Tipi di effetti Dose elevata Elevato rateo di dose Effetti deterministici Acuti Tardivi • Bassa dose • Basso rateo di dose • Effetti stocastici • - cancro • ereditari

42. EFFETTI STOCASTICI • Effetti tutto/niente la cui probabilità di accadimento dipende dalla dose assorbita. Per i soli scopi della radioprotezione e per le stime di rischio, si ipotizza una relazione lineare fra la dose assorbita e la probabilità dell’effetto. • Il tempo di latenza fra l’esposizione e la • manifestazione dell’effetto varia fra qualche • anno e qualche decina di anni. La probabilità di una crescita maligna è correlata con la dose, mentre la gravità clinica di un tumore non è in rapporto con la dose ma solo con il tipo ed il sito dello stesso

43. EFFETTI DETERMINISTICI • Effetti che si manifestano negli individui esposti soltanto se la dose è stata superiore a un valore di soglia tipico per l’effetto considerato, e la cui gravità dipende dalla dose.

46. Le dosi di tolleranza dei tessuti sani EMAMI B. et al., “Tolerance of normal tissue to therapeutic irradiation”, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 21, 109-122, 1991. (2 Gy per frazione, 5 giorni alla settimana)

48. Modalità di rilascio della dose Takeaway: Il rischio per esposizioni protratte è più basso. DDREF=2 è sufficientemente conservativo.

50. CLASSIFICAZIONE DEI LAVORATORI