Radiační ochrana na pracovištích s otevřenými radionuklidovými zdroji ionizujícího záření Mgr. David Zoul 2014.

Prezentace na téma: "Radiační ochrana na pracovištích s otevřenými radionuklidovými zdroji ionizujícího záření Mgr. David Zoul 2014."— Transkript prezentace:

1 Radiační ochrana na pracovištích s otevřenými radionuklidovými zdroji ionizujícího záření
Mgr. David Zoul 2014

2 Obsah Fyzikální principy radiační ochrany
Biologické principy radiační ochrany Legislativní principy radiační ochrany

3 Hlavní zdroje ozáření

4 FYZIKÁLNÍ PRINCIPY RADIAČNÍ OCHRANY

5 Intenzita elektrického pole, potenciál
Kinetická energie, kterou získá částice o elementárním náboji po průchodu potenciálovým rozdílem 1V, se označuje jako 1 elektronvolt (eV). Vyjádřeno v jednotkách SI tedy 1 eV činí 1, ∙ J. (Pro praktické účely si stačí zapamatovat hodnotu 1 eV = 1,6 ∙ J).

6 Přirozená soustava jednotek
V částicové fyzice se elektronvolty, jejich násobky a mocniny běžně užívají i k vyjádření hodnot jiných veličin než energie. Tato konvence je postavena na faktu, že veličiny A k sobě pojí základní fyzikální vztah, který má tvar přímé úměrnosti: E[eV] = f  A[eV] Kde f je vždy konstanta úměrnosti. Obvykle je to některá ze základních fyzikálních konstant, nejčastěji rychlost světla ve vakuu c, a redukovaná Planckova konstanta ħ = h/(2). Abychom se vyhnuli komplikacím s těmito konstantami, zavádí se tzv. přirozená soustava jednotek, v níž např. klademe ħ = c = kB = 1. V tomto případě lze hodnoty veličin, jako je energie, hmotnost, hybnost, teplota, čas, vzdálenost, frekvence a řada dalších, uvádět přímo v základních jednotkách přirozené soustavy jednotek, tj. v eV. Fotony viditelného světla nesou energie od 1,65 do 3,27 eV – viz obr. níže. Jednotlivé energie jsou spojeny s frekvencí záření známým Einsteinovým vztahem a vnímáme je jako jednotlivé barvy duhy. Elektromagnetické záření mimo tento interval energií lidské oko nevnímá. Záření nad energií fialové barvy (3,27 eV) – tzv. ultrafialové záření – již dokáže ionizovat biomolekuly – vyrazit z nich elektron a vyvolat tím jejich rozpad. Toto záření proto nazýváme ionizujícím zářením.

7 Interakce fotonového záření () s látkou 1) Fotoelektrický jev (fotoefekt)
Hlavním typem interakce fotonů s látkou je fotoelektrický jev ( fotoefekt ), při němž dochází k úplnému předání energie fotonu orbitálnímu elektronu. Dochází k němu pouze na elektronu vázaném v atomovém obalu. Přitom energie fotonu E musí být větší než vazbová energie Un = -En elektronu v atomu dané látky. Albert Einstein (1879 – 1955)

8 2) Augerův efekt Vícekaskádový proces, při němž excitovaný elektron během následné deexcitace vyzáří foton charakteristického záření o energii rovné rozdílu excitační a základní energetické hladiny. Tento foton však neunikne pryč z atomu ale sám vyrazí některý z valenčních elektronů ven do vodivostního pásu. Pierre Victor Auger (1889 – 1993)

9 3) Comptonův jev Nepružný rozptyl fotonu na slabě vázaném valenčním elektronu Artur Holly Compton (1892 – 1962)

10 4) Rayleighův rozptyl V důsledku interakce fotonu s celým komplexem elektronů v atomovém obalu dochází k pružnému rozptylu fotonů na atomech (nedochází ke změně energie fotonů, pouze ke změně jejich směru). Rayleighův rozptyl je dominantním v oblasti viditelného světla a UV. Účinný průřez pro Rayleighův rozptyl v RTG oblasti již velmi rychle klesá s energií. Např. ve vodě a tkáni ekvivalentních materiálech přispívá k celkovému makroskopickému účinnému průřezu 12% pro 30 keV fotony, ale již jen 5% pro 70 keV fotony. John William Strutt, 3. Baron Rayleigh (1842 – 1919)

11 5) Tvorba párů Dalším procesem, který přispívá k oslabení intenzity svazku fotonů pohybujících se v dané látce, je produkce e- - e+- párů k níž může dojít v poli atomového jádra nebo s menší pravděpodobností též v poli elektronů. Přítomnost jádra či elektronu je nutná, aby byly splněny zákony zachování energie a hybnosti soustavy. Pro vygenerování páru e- - e+ je nutné aby platilo E  2me c2 = 1,022 MeV pro tvorbu páru v poli jádra, nebo E  4mec2 = 2,044 MeV pro tvorbu páru v poli elektronu. Teorii tvorby elektron - pozitronových párů zpracovali Bethe a Heitler. Hans Albrecht Bethe (1906 – 2005) Walter Heinrich Heitler (1904 – 1981) Zpomalováním vzniklého elektronu a pozitronu uvnitř látky samozřejmě dochází k vyzařování fotonů brzdného záření. Po zpomalení vytvoří pozitron vázaný stav e+ - e- s libovolným elektronem dané látky, který se nazývá pozitronium. Tento systém se chová jako neutrální částice která po určité krátké době zanikne anihilací. V pozitroniu mohou být spiny elektronu a pozitronu orientovány antiparalelně nebo paralelně. V prvním případě se pozitronium rozpadá v souladu se zákonem zachování impulsmomentu na dva fotony: a má dobu života ~ s. V druhém případě se musí, jak plyne ze zákona zachování spinu, rozpadat na lichý počet fotonů (nejméně 3). Tento proces je však méně pravděpodobný, a proto je odpovídající doba života ~ 10-8 s.

12 Lineární součinitelé zeslabení
Raileighův rozptyl r  Z2/E2 Fotoefekt f  Z4/E3 Comptonův efekt c  Z/E Augerův efekt a  1/E3 Tvorba párů p  Z2E Fotojaderné reakce = µr + µf + µc + µp µr

13 Výpočet stínění Intenzita záření uvnitř materiálu stínění klesá s hloubkou průniku do materiálu úměrně pravděpodobnosti  interakce záření s částicemi materiálu stínění. Tedy: Integrací této rovnice a následným odlogaritmováním postupně dospějeme k řešení:

14 Vzrůstový faktor B Za úzký svazek považujeme takový, ze kterého jsou všechny interagující fotony odstraněny a nemohou tedy dopadnout na detektor. V případě širokého svazku tomu tak není – rozptýlené fotony dopadají do detektoru a zvyšují jeho odezvu. Vzrůstový faktor B vyjadřuje podíl záření dopadajícího na detektor v geometrii širokého a úzkého svazku:

15 Polotloušťka (d1/2) Tloušťka materiálu (stínění, filtrace), který v geometrii úzkého svazku sníží intenzitu prošlého záření na polovinu vzhledem k intenzitě dopadajícího záření, tj. Odkud logaritmováním plyne

16 Hmotnostní součinitel zeslabení
Podíl lineárního součinitele zeslabení a hustoty látky ρ. Protože hustota ρ bývá zpravidla přímo úměrná protonovému číslu Z dané látky, závisí hmotnostní součinitel zeslabení pro jednotlivé procesy na mocnině Z o jedna menší, než lineární součinitel zeslabení Hmotnostní součinitel umožňuje porovnávat stínící účinek různých druhů stínění o téže hmotnosti, zatímco lineární součinitel umožňuje porovnávat stínící účinek různých druhů stínění o téže tloušťce. Např. poměr stínícího účinku železné (Z = 26) a hliníkové (Z = 13) desky stejné tloušťky je 24 = 16 (vypočteno z lineárního součinitele zeslabení pro fotoefekt), zatímco poměr stínícího účinku železné a hliníkové desky o stejné ploše a stejné hmotnosti je 23 = 8 (vypočteno z hmotnostního součinitele zeslabení pro fotoefekt). Uvážíme-li však, že ocelová deska musí být ve druhém případě cca. o polovinu tenčí (ρ(Fe)  7000 kg/m3, ρ(Al)  3000 kg/m3), vychází stínící poměr vypočtený z lineárního a hmotnostního součinitele zeslabení přibližně stejný.

17 Radiační brzdná schopnost, brzdné záření
Kernel Brzdné záření Procházejí-li elektrony látkou, interagují s jejími atomy či molekulami elektromagneticky, čímž ztrácejí energii. Vzhledem k tomu, že mají stejnou hmotnost jako elektrony v obalu těchto atomů, bude na jejich zbrzdění v látce mít podstatný vliv jejich interakce s těmito elektrony. Procházející elektron bude ztrácet svoji energii jednak tím, že bude atomy či molekuly ionizovat, a jednak tím, že bude vysílat tzv. brzdné záření. -elektrony Brzdné záření může vzniknout jak při interakci elektronu s elektronem v atomu či molekule, tak i při interakci s jádrem o atomovém čísle Z. Tyto tzv. radiační ztráty energie jsou z klasického hlediska úměrné čtverci zrychlení částice, a proto jsou výraznější pro částice lehké než pro částice těžké.

18 Kerma a dávka Jednotkou je Gy
Kinetická energie nabitých částic uvolněných nenabitými částicemi v elementu hmoty, podělená hmotností tohoto elementu Energie odnesená brzdným zářením

19 Hloubkové dávkové křivky od fotonů různých energií
Konverzní účinnost pro elektrony

20 Hloubkové dávkové křivky od elektronů () různých energií
Joseph John Thompson (1856 – 1940)

21 William Lawrence Bragg (1890 – 1971)
Interakce těžkých nabitých částic () s látkou William Lawrence Bragg (1890 – 1971) Z výsledků experimentálních měření dosahů částic  ve vzduchu (v centimetrech za normálního tlaku a teploty) s různou počáteční energií E (v MeV) vyplynul následující empirický vztah

22 Interakce neutronů (n) s látkou
Interakce způsobující brzdění neutronů jsou do jisté míry analogické absorpci záření . Ani neutrony samy neionizují prostředí a interagují s atomovými jádry prostředí srážkami, při nichž ztrácejí poměrně velký zlomek své energie. Ioniza­ce prostředí je vyvolávána až sekundárně při brzdění atomů, na něž při srážkách byla předána kinetická energie. Neutrony mohou být ovšem atomovými jádry také absorbovány a vyvolat v nich jaderné reakce (případně jsou přitom emito­vány částice, které sekundárně způsobují ionizaci). Základem vlastního brzdného procesu neutronů jsou však již zmíněné srážky, při nichž se neutron a terčové jádro velmi přibližně chovají jako pružné koule (řídí se zákony zachování energie a hybnosti). Při tom relativní část energie, která se při jednotlivé srážce přenese z neutronu na terčový atom, závisí vedle geometrie srážky především na poměru hmotnosti neutronu a srážkového part­nera. Je-li energie neutronu před srážkou E0, bude jeho střední energie po srážce James Cadwick (1891 – 1974)

23 Fyzikální principy radiační ochrany – závěrečné shrnutí
Opatření redukující individuální zevní ozáření z daného zdroje vychází ze čtyř principů nazývaných ochrana regulací emise zdroje ochrana vzdáleností: dodržování maximální vzdálenosti od ZIZ ochrana časem: omezení pobytu v radiačním poli na nejnutnější dobu ochrana stíněním: využívání ochranných prostředků (štíty, zástěny, rukavice) a jejich vzájemné kombinace, neboť platí vztah: První činitel označuje tzv. příkon fluence částic (závisí na emisi zdroje a na vzdálenosti). Druhý činitel umožňuje provést ochranu časem a konečně třetí činitel na pravé straně vyjadřuje stínění materiálem tloušťky d, s lineárním součinitelem zeslabení µ.

24 Biologické principy radiační ochrany

25 Radiační váhové faktory
Druh a energetický rozsah záření wR Fotony všech energií 1 Elektrony a miony všech energií Neutrony s energií < 10 keV 5 10 keV až 100 keV 10 100 keV až 2 MeV 20 2 MeV až 20 MeV > 20 MeV Protony (s výjimkou odražených), energie 2 MeV Částice , štěpné fragmenty, těžká jádra

26 Tkáňové váhové faktory
Tkáň nebo orgán wT (ICRP 60) wT (ICRP 103) Gonády 0, ,08 Červená kostní dřeň 0,12 Tlusté střevo Plíce Žaludek Močový měchýř 0, ,04 Mléčná žláza 0, ,12 Játra Jícen Štítná žláza Kůže 0,01 Povrch kostí Mozek Ostatní orgány a tkáně

27 Ekvivalentní a efektivní dávka Jednotkou je 1 Sv

28 Typické efektivní dávky z různých druhů radiologických vyšetření
Třída Druh vyšetření Typický rozsah efektivních dávek [mSv] Odpovídající doba pobytu v přírodním pozadí [dny] MRI, sono I Snímek končetin, hrudníku, hrudní páteře, hlavy, kyčle, pánve, dentální projekce 0,01 - 1 II Intravenózní urografie, vyšetření bederní páteře, CT hlavy a krku, Snímek břicha, vyšetření žaludku, střevní pasáž, polykací akt, mamografické vyšetření 1 - 5 III CT hrudníku, CT břicha, CT pánve 5-10 IV Intervence prováděné pod přímou skiaskopickou kontrolou, např. angiografické intervence CA, PTCA (BP, PCI, apod.), Digitální subtrakční angiografie (DSA), srdeční elektrofyziologie a kardiostimulace 10 1000

29 Dávkový ekvivalent LET[kev/µm] QLET 10 1 10 - 100 0,32 LET – 2,2 100

30 Osobní dávkový ekvivalent
Hp 0,07 – frakce celkové dávky, vztažená na tkáně uložené v hloubce 0,07 mm udává radiační zátěž na dermis Hp 10 – frakce celkové dávky, vztažená na tkáně uložené v hloubce 10 mm udává radiační zátěž na orgány a tkáně uložené hlouběji pod povrchem těla Hp 3 – frakce celkové dávky, vztažená na tkáně uložené v hloubce 3 mm udává radiační zátěž na oční čočku

31 Biologické účinky ionizujícího záření
Přímé účinky: okamžité poškození buněk způsobené přímým působením stopy ionizující částice kernel -elektrony Nepřímé účinky: následná poškození buněk způsobená chemickým působením radiačně indukovaných volných radikálů

32 Biologické účinky ionizujícího záření
Deterministické – projeví se pouze je-li dosaženo dávkového prahu (cca. stovky mGy pro jednorázové celotělové ozáření) a to v relativně krátké době po ozáření. Souvisí s radiačním poškozením funkce klinicky významného množství buněk těla (nemoc z ozáření) Hormetické – stimulující účinky malých dávek záření mohou vyvolat tzv. adaptivní odpověď organismu v podobě dočasného zmírnění specifických zdravotních potíží, jako je např. artritida, astma, pooperační bolesti aj. (radioaktivní lázně, radonové jeskyně). Stochastické – pravděpodobnostní, bezprahové a kumulativní (účinek vzrůstá s dávkou lineárně až kvadraticky, genetická poškození se s časem kumulují) Projevy: postupné genetické mutace přenosné i na příští generace, vznik nádorových onemocnění. Letální dávka LDmin – smrt jediného jedince LD50/t – smrt 50% jedinců za čas t LD100/t – smrt 100% jedinců za čas t ÚČINKY HORMETICKÉ

33 Biologické účinky ionizujícího záření

34 Deterministické účinky celotělového ozáření - akutní nemoc z ozáření
Akutní nemoc z ozáření vzniká typicky po jednorázovém celotělovém ozáření vyšší dávkou pronikavého záření. U člověka se ke kvantifikaci míry deterministických účinků ozáření používá komplexního ukazatele LD 50/60, což je letální dávka, při níž zemře 50 % ozářených jedinců v období do 60 dnů po ozáření. Ve správě UNSCEAR 1993 se uvádí hodnota LD 50/60 pro ozáření člověka ve střední čáře pro řídce ionizující záření v rozpětí 2,1 Gy až 5,25 Gy se střední hodnotou 3,5 Gy. Klinický obraz akutní nemoci z ozáření závisí na velikosti celotělové dávky. Podle její stoupající výše převládají nejprve příznaky podmíněné poruchou funkce sliznic, poté krvetvorných orgánů, při vyšších dávkách příznaky z oblasti trávicího ústrojí a konečně důsledky poruch centrálního nervového systému a metabolismu. 1) Orofaryngeální syndrom se projevuje již při jednorázovém ozáření dávkou 2 – 3 Gy. Je charakterizován změnami na sliznici dutiny ústní a v hltanu, kde jsou postiženy zejména tkáně bohaté na lymfatické elementy, jako jsou tonzily a kořen jazyka. Postiženy jsou i dásně, sliznice tváří a měkkého patra. Vedle krvácení a povrchových ulcerací mohou vznikat i hluboké nekrózy. Může jít o projevy vcelku závažné, provázené bolestí a hromaděním lepkavých hlenovitých hmot, které ucpávají dýchací cesty a ztěžují dýchání. Neméně významné může být poškození plicní tkáně. Terčovými elementy jsou zde buňky alveolů, případně i jemné cévy. V průběhu několika málo měsíců po ozáření se může vyvinout radiační pneumonitis, který v ojedinělých případech může vést i ke smrti.

35 Deterministické účinky celotělového ozáření - akutní nemoc z ozáření
2) Hematologická forma se svými hraničními příznaky může projevit již při jednorázovém celotělovém ozáření dávkou okolo 1 – 2 Gy, avšak typický obraz odpovídá dávkám nad 3 Gy. V klinickém průběhu lze rozlišit několik období. Během prvních 48 hodin po ozáření se rozvíjejí přechodné úvodní příznaky, které jsou důsledkem odezvy regulačních systémů organismu, především autonomního nervového systému. Jsou reprezentovány projevy gastrointestinálními a neuromuskulárními. K první skupině patří nechutenství, nausea, zvracení, průjem, salivace a dehydratace organismu. Ke druhé pak únava, apatie, pocení, bolesti hlavy, pokles krevního tlaku a zvýšená teplota. Zvracení bývá dominujícím příznakem. Je důsledkem podráždění dvou center v prodloužené míše nízkomolekulárními peptidy. Jedním z center je chemorecepční spouštěcí zóna, druhým vlastní centrum zvracení. Doba nástupu zvracení a jeho frekvence může být vodítkem k předběžnému odhadu závažnosti ozáření. Po odeznění úvodních obtíží nastává několikadenní období latence, kdy postižený nemá výrazné příznaky. Plný rozvoj nemoci z ozáření je charakterizován výrazným zhoršením celkového stavu. Nemocný trpí horečkami, za příznaků mikrobiálního rozsevu a zhroucení imunitních ochranných struktur, krvácením ze sliznic, popř. kožními projevy krvácení. Tyto příznaky vrcholí v době nejhlubšího poklesu neutrofilních leukocytů a krevních destiček, který nastupuje při dávkách 4 Gy okolo 20. dne po ozáření, při dávkách 6 Gy asi 7. den po ozáření. Jednotlivé třídy elementů periferní krve prodělávají změny vyplývající ze zániku radiosenzitivních buněk. Pokud celotělová dávka záření nepřekročí 3 Gy, mohou se objevit, po 6 – 8 týdnech, známky pomalého postupného zlepšování zdravotního stavu. Ze zachovalé frakce kmenových buněk proběhne v krvetvorných orgánech nová repopulace. Pro dávky 3 – 6 Gy se průměrná doba přežití postižené osoby pohybuje okolo jednoho měsíce.

36 Deterministické účinky celotělového ozáření - akutní nemoc z ozáření
3) Gastrointestinální forma akutní nemoci z ozáření se projevuje po jednorázové celotělové dávce 6 – 10 Gy, kdy rozvinuté příznaky nastupují mezi 4. a 7. dnem po ozáření. Spočívají v krutých průjmech provázených ztrátou tekutin, minerálním rozvratem a krvácením ze střev. Patogeneticky jde o projevy nekrózy buněk střevního epitelu s obnažením povrchu střeva. V pozdějších stádiích dochází k rupturám střevní stěny s následnou sepsí. Časový nástup změn souvisí s větší rychlostí obratu buněk střevního epitelu tj. dobou přechodu od kmenových buněk ve střevních kryptách k funkčním buňkám klků tenkého střeva. Vyšší prahová dávka zase souvisí s relativní radiorezistencí těchto buněk ve srovnání s kmenovými buňkami krvetvorby. Přežije-li nemocný 7 dnů, což bývá spíše výjimkou, projeví se u něho ovšem v plné míře i příznaky poškození krvetvorných orgánů. 4) Neuropsychická forma akutní nemoci z ozáření se projevuje při jednorázové celotělové dávce nad 10 Gy. Je důsledkem zejména radiačně indukovaného narušení krevního zásobení centrálního nervového systému. Během několika minut se objevuje celková zmatenost a dezorientace, nejpozději za několik hodin upadá postižený do těžkého komatu, z něhož se již neprobere. Během 6 hodin zcela vymizí lymfocyty v periferní krvi. Smrt se dostavuje v průběhu několika málo desítek hodin po expozici. 5) Kardiovaskulární a toxemický syndrom nastává po jednorázovém celotělovém ozáření dávkou v řádu několika desítek Gy. Poté co postižený upadne po několika minutách, či desítkách minut do komatu, dochází k totálnímu metabolickému rozvratu v celém organismu a během několika hodin nasává srdeční selhání.

37 Deterministické účinky ozáření kůže -
akutní a chronická radiační dermatitida Erytematózní dermatitis – 3 – 10 Gy Po několikatýdením období latence se objeví zarudnutí a epilace. Ta může být při dávkách nad 6 Gy i trvalá. Erytém po čase sám zmizí bez dalších následků. Deskvamativní dermatitis – 10 – 30 Gy Několik hodin po ozáření vzniká tzv. časný (též prchavý) erytém, který po několika dnech samovolně odezní. V řádu několika týdnů se však rozvinou puchýře a plošné mokvání zasažené tkáně. V příznivějších případech poté dochází k plné obnově kůže z okrajů defektu. Nekrotická forma radiační dermatitidy – 30 – 80 Gy Je důsledkem především trombotického uzavření cévního zásobení hlubších vrstev kůže. Postižený okrsek tkáně postupně odumírá, odlučuje se a vytváří vřed. Hlubší defekty se dlouho a obtížně hojí v důsledku cévní degradace v okolí postiženého místa. I po zhojení je však další osud postiženého okrsku nejistý. Nová pokožka, často velmi tenká a křehká, nemá dostatečně spolehlivou podkladovou vyživující vrstvu, a proto špatně odolává mechanickým, chemickým a mikrobiálním faktorům. Po několika letech se proto může objevit sekundární vřed vyžadující zpravidla zákrok plastického chirurga. Těžký stav spočívá v celkových příznacích vyplývajících z toxémie a vyžaduje aplikaci náročných postupů popáleninové medicíny.

38 Doba nástupu klinických projevů na kůži rukou po expozici řídce ionizujícím zářením

39 Deterministické účinky – radiační poškození kůže

40 Deterministické účinky – radiační poškození kůže

41 Chronická radiační dermatitida

42 Stochastické účinky - koeficienty rizika
Pravděpodobnost indukce maligního nádoru [10-2 Sv-1] Souhrnná zdravotní újma [10-2 Sv-1] Tkáň nebo orgán obyvatelé pracovníci močový měchýř 0,30 0,24 0,29 kostní dřeň 0,50 0,40 1,04 0,83 kostní povrch 0,05 0,04 0,07 0,06 mléčná žláza 0,20 0,16 0,36 tlusté střevo 0,85 0,68 1,03 0,82 játra 0,15 0,12 0,13 plíce 0,80 0,64 jícen 0,19 vaječník 0,10 0,08 kůže 0,02 0,03 žaludek 1,10 0,88 1,00 štítná žláza ostatní tkáně 0,59 0,47 tkáně a orgány celkem 5,00 4,00 5,92 4,74

43 Věková závislost radiosenzitivity

44 Dědičné důsledky ozáření rodičů
Genové mutace Chromosomální aberace Koeficient rizika dědičných poruch pro pracovníky: 0,810-2 Sv-1 Koefeicient rizika dědičných poruch pro obyvatele: 1,3310-2 Sv-1

45 Účinky záření na vývoj lidského zárodku a plodu
Při ozáření zárodku či plodu dávkou nižší než 20 mSv neexistuje významnější riziko pro další nepříznivý vývoj dítěte. Dávka 20 – 50 mSv již vyžaduje patřičnou pozornost s využitím spolupráce se složkami SÚJB popř. SÚRO pro maximální upřesnění jejího odhadu, nepředstavuje však ještě bezpodmínečné poškození. U dávek 50 – 100 mSv lze již předpokládat vliv ozáření na další vývoj plodu. Také celkové riziko gravidity se tím přibližně zdvojnásobí ve srovnání s přirozenými riziky těhotenství.

46 Zkreslené představy o riziku RTG záření
Mohou vést k neúměrným obavám před možným rizikem, a někdy až k požadavku umělého přerušení těhotenství i v situaci, která ve skutečnosti nepředstavuje pro plod významné riziko. Dávka na uterus nižší než 20 mSv (což v některých oblastech světa koresponduje s roční dávkou od přírodního pozadí), ve skutečnosti nepředstavuje významně zvýšené riziko. U těhotných pracovnic na pracovištích se ZIZ může jejich přeložení narušit chod oddělení, popř. vést k jejich diskriminaci. Je potřeba upravit práci ženy tak, aby plod po zbytek těhotenství neobdržel dávku převyšující obecný limit pro obyvatele, tj. 1 mSv, není ale nutné ženě zcela zabránit v práci se zdroji IZ, pokud sama dbá na svoji zvýšenou ochranu. Osobní dozimetry měří povrchovou dávku. Pokud pracovnice důsledně využívá všech ochranných prostředků jež jsou jí k dispozici, bývá dávka na plod minimálně10x nižší, než údaj dozimetru.

47 Účinky vyšších dávek záření (nad 50 mGy) na vývoj lidského zárodku a plodu
Období preimplantace a blastogeneze (do 3. týdne) – platí pravidlo „vše nebo nic“ – ozářená zygota či blastocysta buď přežije bez vlivu na další vývoj zárodku, nebo uhyne jako celek Období embryogeneze (od 3. týdne do 8. týdne) – kromě rizika uhynutí zárodku hrozí též zpomalení jeho vývoje či některých jeho částí (mikrocefalie, mikroftalmie, …) a různé deformity jako např. rozštěpy patra aj. Ranně fetální období (od 8. týdne do konce 2. trimestru) – ohroženo je především vyzrávání centrálního nervového systému. Hrozí trvalá mentální retardace (koeficient rizika 410-1 Sv-1) Pozdně fetální období (3. trimestr) – dominuje riziko indukce malignit u dítěte, které se projeví do 10 let věku. Riziko indukce fatální malignity se odhaduje na 1,1210-1 Sv-1 po celé prenatální období.

48 Legislativní principy radiační ochrany

49 Legislativní principy radiační ochrany
Zdůvodnění – Ozáření se smí uskutečnit pouze tehdy, je-li odůvodněno přínosem vyvažujícím rizika, která ozářením vznikají nebo mohou vzniknout Optimalizace – princip ALARA (As Low As Reasonably Achievable) ozáření tak nízké jak je rozumně dosažitelné při uvážení všech hospodářských a společenských hledisek. Ukazatele: obyvatel – cost-benefit analýza pracovník – referenční úrovně ozáření Limitace – závazné kvantitativní ukazatele jejichž překročení je nepřípustné (pro obyvatelstvo, pro pracovníky, pro učně a studenty) Zabezpečení zdroje – zamezení možnosti neoprávněného používání zdroje nepovolanou osobou, jeho poškození, či odcizení.

50 Cost – benefit analýza Vážení nákladů spojených s radiační ochranou
a přínosu spojeného s investicí těchto nákladů Za tímto účelem byla objektivní zdravotní újma spojená s ozářením jednotlivce z řad obyvatelstva přepočtena na peníze a vyčíslena na: 2,5 milionu Kč/Sv pro dávky převyšující 3/10 limitu 1 milion Kč/Sv pro dávky mezi 3/10 a 1/10 limitu 0,5 milionu Kč/Sv pro dávky menší než 1/10 limitu Radiační ochrana na pracovišti se ZIZ je považována za optimalizovanou tehdy, jestliže by investice spojené s jakýmkoli dalším zásahem na odvrácení dávek převážily nad benefitem, z těchto investic plynoucím.

51 Systém základních limitů
Pro pracovníky Pro obyvatele Pro studenty (tzv. obecný limit) (16 – 18 let) celé tělo (E): mSv / rok 1 mSv / rok 6 mSv / rok 100 mSv / 5 let 5 mSv / 5 let 30 mSv / 5 let oční čočka (HT): 150 mSv / rok 15 mSv / rok 50 mSv / rok Kůže (HT): 500 mSv / rok 50 mSv / rok 150 mSv / rok ruce po předloktí, nohy po kotníky (HT): 500 mSv / rok mSv / rok 150 mSv / rok

52 Systém odvozených limitů
Pro profesní ozáření se nepřekročení základních limitů ozáření považuje za dostatečně prokázané, nejsou-li překročeny tzv. odvozené limity, vyjádřitelné v přímo měřitelných veličinách: Pro pracovníky Hp (10): mSv / rok Hp (3): mSv / rok Hp (0,07): mSv / rok

53 Směrné hodnoty pro referenční úrovně ozáření (platí pro radiační pracovníky)
Referenční úrovně, při jejichž překročení je třeba údaj zaznamenávat a evidovat, se označují jako záznamové úrovně. Záznamové úrovně oddělují hodnoty zasluhující pozornost od hodnot bezvýznamných. Záznamové úrovně se zpravidla stanovují jako odpovídající /10 odvozených limitů a metody monitorování se volí tak, aby nejmenší detekovatelná hodnota měřené veličiny radiační ochrany byla menší než takto stanovená záznamová úroveň. Referenční úrovně, jejichž překročení je podnětem k následnému šetření o příčinách a možných důsledcích zjištěného výkyvu sledované veličiny radiační ochrany, se označují jako vyšetřovací úrovně. Vyšetřovací úrovně se zpravidla stanovují jako odpovídající 3/10 odvozených limitů (6 mSv). Referenční úrovně, jejichž překročení je podnětem k zahájení nebo zavedení opatření ke změně zjištěného výkyvu sledované veličiny radiační ochrany, se označují jako zásahové úrovně. Zásahové úrovně se zpravidla stanovují ve výši odvozeného limitu (20 mSv). U zásahových úrovní vymezených v programu monitorování se uvádí také přesně, o jaký zásah se jedná a jakým postupem se o něm rozhoduje.

54 Sledované a kontrolované pásmo se zdroji ionizujícího záření
Sledované pásmo se vymezuje všude tam, kde se očekává, že efektivní dávka by mohla být vyšší než mSv/rok nebo ekvivalentní dávka by mohla být vyšší než 1/10 limitu ozáření pro oční čočku, kůži a končetiny Kontrolované pásmo se vymezuje všude tam, kde by efektivní dávka mohla být vyšší než 6 mSv/rok nebo kde by ekvivalentní dávka mohla být vyšší než 3/10 limitu ozáření pro oční čočku, kůži a končetiny, nebo v pracovním místě, kde příkon dávkového ekvivalentu z ozáření bude v průměru za rok při běžném provozu zdroje záření vyšší než 2,5 Sv/h

55 Program monitorování Dokumenty: Vymezení kontrolovaného (popř. sledovaného) pásma Důkaz optimalizace radiační ochrany na pracovišti se ZIZ

56 Kategorie radiačních pracovníků
Pracovníci kategorie A – pracovníci, kteří smějí pracovat v kontrolovaném pásmu. Pracovníci kategorie A jsou monitorováni pomocí filmové osobní dozimetrie (perioda odečtu 1 měsíc) a termoluminiscenční dozimetrie (perioda odečtu 3 měsíce), popř. pomocí elektronické osobní dozimetrie (odečet dávky okamžitě po odchodu z pracoviště). Dozimetry se nosí na tzv. referenčním místě, tj. na levé straně hrudníku, (vně ochranného oděvu, je-li to možné). Pravidelné preventivní lékařské prohlídky pracovníků kategorie A. Dělí se na vstupní, periodické (perioda 1 rok), mimořádné (náhlá změna zdravotního stavu, překročení limitů ozáření), výstupní. Může je provádět pouze tzv. oprávněný lékař. Ostatní radiační pracovníci náleží do kategorie B a smějí pracovat pouze ve sledovaném pásmu. Do kontrolovaného pásma mohou vstoupit (stejně, jako neradiační pracovníci – např. úklidová služba) pouze pokud provozovatel zajistí, že jejich ozáření nepřekročí obecné limity. 0,1 mikro Gy – 10 mGy Čtecí doba 26 s Tisíce stupňů šedi Použitelnost min Složení: 5 mikrometrů silná vrstva krystalů BaFX (X=Cl, Br, I) dopovaného divalentním Eu2+ na polyesterovém podlkadu. Po ozáření vunitá trivalentní Eu3+ (díra) a vodivostní elektron Rozlišovací schopnost – 40 pxl/mm 16-bitový výstup Čtecí paprsek – He-Ne laser 640 nm Luminiscence probíhá na 400 nm. 56

57 Mimořádné události Mimořádné události 1. stupně (radiační nehody) – události, které mohou mít za následek nepřípustné ozáření osob (nejčastější příčinou bývá ztráta kontroly nad zdrojem IZ). Zpravidla jsou omezeny pouze na prostory se zdrojem IZ. Možný počet zasažených osob se nejčastěji pohybuje v rozmezí 1 až 10. Postupovat podle standardního operačního postupu (SOP) pro mimořádnou událost Provést šetření a záznam Mimořádné události 2. stupně (radiační havárie) – události většího rozsahu, které vyžadují opatření na ochranu obyvatelstva a životního prostředí před účinky ozáření. Počet zasažených osob se může pohybovat v řádu desítek až stovek. Zpravidla souvisí s únikem radionuklidů do životního prostředí. Postupovat dle Vnitřního havarijního plánu

58 Dokumentace v radiodiagnostice
Organizační směrnice: Program zabezpečování jakosti: Odpovědnosti za radiační ochranu, Povinnosti, práva a kvalifikační požadavky na radiační pracovníky, Technická dokumentace a manuály, Prohlášení o shodě a typové schválení jednotlivých zdrojů, Rozhodnutí SÚJB o povolení k provozu, Seznam ZIZ na pracovišti, Záznamy o pravidelných servisních prohlídkách, Provozní pokyny, Provozní deníky, Protokoly o zkouškách (PZ, ZDS, ZPS), Záznamy o opravách a údržbě, Záznamy o vstupu osob do KP, Seznam radiačních pracovníků, Záznamy o vstupním školení pracovníků kategorie A, Záznamy o pravidelném ročním proškolení a přezkoušení pracovníků kategorie A, Posudek o zdravotní způsobilosti radiačních pracovníků, Záznamy o pravidelných lékařských prohlídkách pracovníků kategorie A, Způsob vyřazení zdroje a pracoviště se zdrojem, Protokoly o auditech). Program monitorování: Vymezení sledovaných a kontrolovaných pásem, Důkazy optimalizace RO, Program monitorování pracovníků kategorie A, Radiační průkazy externích pracovníků, Záznamy o přešetření nadexpozic pracovníků kategorie A. Vnitřní havarijní plán: Mimořádné události Standardní operační postupy Mimořádné události při provozu jednotlivých zdrojů Metodiky provádění QC, popř. QA na jednotlivých zdrojích

59 Pracovník horkých komor
Musí být zaškolen pro daný typ přístroje a činnosti. Musí být seznámen s legislativou související s činností a obsahem dokumentů majících vztah k radiační ochraně (zákon č. 18/1997 Sb., vyhláška SÚJB č. 307/2002 Sb, Organizační směrnice: Program zabezpečování jakosti, Program monitorování, Vnitřní havarijní plán). Pravidelně se podrobuje ověřování znalostí a způsobilosti k nakládání se ZIZ a to před začátkem práce a dále jednou ročně. Denně, před zahájením klinického provozu, provádí vizuální a mechanickou kontrolu funkčnosti a nepoškozenosti všech prvků zařízení popř. kalibraci zařízení. Je povinen důsledně využívat všech ochranných pomůcek a prostředků pro radiační ochranu pracovníků. Nosí filmový dozimetr na levé straně hrudníku. Při jakémkoli podezření na chybnou funkci zařízení nebo při mimořádné události postupuje dle SOP pro mimořádnou událost, či dle dokumentu Vnitřní havarijní plán.

60 Pracovník pověřený soustavným dohledem nad dodržováním požadavků radiační ochrany
Podřízenost: je z hlediska radiační ochrany a bezpečnosti práce s ionizujícím zářením přímo podřízen statutárnímu zástupci, tj. zpravidla řediteli. V otázkách radiační ochrany a bezpečnosti jsou všichni pracovníci bez výjimky podřízeni pracovníku pověřenému soustavným dohledem nad dodržováním požadavků radiační ochrany na oddělení. Povinnosti: dbá na dodržování veškerých principů radiační ochrany uvedených v této prezentaci Pravomoci: okamžitě odvolat zaměstnance z jeho pracovní činnosti při hrubém porušení základních pravidel nebo nařízení týkajících se radiační ochrany a bezpečnosti práce se zdroji ionizujícího záření, až do úplného vyřešení přestupku. Při zjištění závažných nedostatků, které by mohly ohrozit obsluhující personál, má právo zastavit okamžitě práce na těchto zdrojích. Upozornit zaměstnance na porušení zásad správné práce se zdroji ionizujícího záření a při opakování navrhnout vedoucímu pracoviště zaměstnance k uplatňování odpovědnosti dle platných předpisů. Doporučit okamžité přeřazení zaměstnance na jiné pracoviště, pokud by byl ohrožen jeho zdravotní stav v případě setrvání v prostředí s ionizujícím zářením (např. těhotné pracovnice, nebo pracovník s překročenými limity ozáření). Zakázat činnosti či metody práce, jež by vedly k nadměrnému ozáření personálu.