ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Radiační ochrana při využívání radiačních a jaderných technologií Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí CZ.1.07/2.4.00/31.0224

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Radiační ochrana - úvod Definice základních pojmů Radioaktivita Fyzikální děj, při němž dochází k samovolné přeměně atomových jader a je emitováno ionizující záření Jaderný proces je nezávislý fyzikálních a chemických podmínkách nuklidů Ionizující záření Kvanta nemají dostatečnou energii k vytvoření iontových párů Záření, jehož kvanta mají dostatečně vysokou energii díky níž jsou schopny vyrážet elektrony z atomů a tím způsobovat ionizaci v látkovém prostředí Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Typy radioaktivní přeměny Stručné shrnutí Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ionizující záření Medicína Energetika Průmysl Zemědělství Výzkum památek Radiodiagnostika Radioterapie Nukleární medicína Měření hladin a průtoků Požární hlásiče Ošetření plodin před škůdci Určování stáří nedestruktivní analýzy Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Radiační ochrana Aspekty ochrany před zářením Cíl radiační ochrany Zabránit vzniku deterministických účinků Minimalizace stochastických účinků na přijatelnou mírů Deterministické účinky Prahová závislost na dávce Klinický obraz se mění se zvyšující se dávkou Zdravotní poškození roste s dávkou Stochastické účinky „bezprahové“ účinky S dávkou roste pravděpodobnost vzniku nádoru Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Stochastické a deterministické účinky IZ Grafické znázornění Deterministické účinky Stochastické účinky Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Princip zdůvodnění Princip optimalizace Radiační ochrana Princip dodržování dávkových limitů Princip zabezpečení zdroje ionizujícího záření Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Princip zdůvodnění Aspekty ochrany před zářením Každá činnost využívající ZIZ musí být zdůvodněna Přínos použití IZ je větší než riziko z IZ V úvahu jsou vzaty Přínosy IZ Ztráty Náklady Nezdůvodněné použití ionizujícího záření Zavádění radionuklidů do Potravin Hraček pro děti Kosmetiky Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Princip optimalizace Aspekty ochrany před zářením Aplikace principu ALARA As Low As Reasonably Achievable (Tak nízké, jak je rozumně dosažitelné) Optimalizace na základě Odborného odhadu bez použití přesných kvantitativních metod Výsledků monitorování týkajících se prováděných operací se ZIZ Cíl optimalizace Nalézt stupeň ochrany, při kterém už další vynakládání prostředků není kompenzováno rovnocennou úsporou újmy Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Princip dodržování dávkových limitů Aspekty ochrany před zářením Dávkový limit Státem stanovená nejvyšší přípustná hodnota ozáření, která by neměla být za plánovaných situací překročena Legislativa Atomový zákon (zákon č. 18/1997 Sb.) Vyhláška o radiační ochraně (vyhláška č. 307/2002 Sb.) Dávkové limity rozlišujeme Základní limity Radiační pracovníci Studenti a učni Obyvatelstvo Odvozené limity Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Základní dávkové limity Radiační pracovník, studenti a učni, obyvatelstvo Základní dávkový limit Efektivní dávka Roční ekvivalentní dávka na oční čočku Roční ekvivalentní dávka na 1 cm2 kůže Roční ekvivalentní dávka na končetiny Radiační pracovník 50 mSv/ rok 100 mSv/5 let 150 mSv 500 mSv Studenti a učni (15 – 18 let) 6 mSv/rok 50 mSv Obecný limit (obyvatelstvo) 1 mSv/rok 15 mSv - Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Odvozené dávkové limity Zevní a vnitřní ozáření Vnitřní kontaminace Efektivní dávka Ingesce 20 𝑚𝑆𝑣 ℎ 𝑖𝑛𝑔 Inhalace 20 𝑚𝑆𝑣 ℎ 𝑖𝑛ℎ Zevní ozáření 1 kalendářní rok Hp(0,07) 500 mSv Hp(10) 20 mSv Pro každý radionuklid specifická hodnota hing …… konverzní faktor ingesce hinh …… konverzní faktor inhalace Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Princip zabezpečení zdroje IZ Aspekty ochrany před zářením Cíl Zamezit přístup nepovoleným osobám k ZIZ Kontrolované pásmo na pracovišti se ZIZ Vstup pouze radiační pracovníci Vymezuje tam, kde je pravděpodobnost, že by velikost ozáření - efektivní dávka pracovníků mohla být vyšší než 6 mSv nebo ekvivalentní dávka vyšší než 3/10 ročního limitu pro oční čočku, kůži a končetiny Zamezení zneužití zářičů pro teroristické či jiné účely Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana před vnějším ozářením (fyzikální metody) Vzdálenost Čas Stínění Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana vzdáleností Fyzikální metody ochrany před IZ Příkon prostorového dávkového ekvivalentu klesá s druhou mocninou vzdálenosti od zdroje 𝐷 =𝛤∙ 𝐴 𝑟 2 𝐷 …dávkový příkon 𝛤 … gama konstanta radionuklidu A … aktivita radionuklidu r … vzdálenost Prostředky k minimalizaci ozáření Manipulátory Kleště Pinzety Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana časem Fyzikální metody ochrany před IZ Radiační zátěž je tím menší, čím kratší dobu se zdržujeme v přítomnosti zářiče 𝐷= 𝑡 1 𝑡 2 𝐷 𝑡 𝑑𝑡 𝐷= 𝐷 ∙∆𝑡 𝐷 …dávkový příkon ∆𝑡 … časový úsek D … dávka Prostředky k minimalizaci ozáření Organizace práce Střídání pracovníků Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana stíněním Fyzikální metody ochrany před IZ Průchodem IZ materiálem dochází k interakcím, které vedou k poklesu intenzity IZ (fotony) 𝐼= 𝐼 0 ∙ 𝑒 −𝜇∙𝑑 𝐼… intenzita záření po průchodu materiálu o tloušťce d 𝐼 0 … intenzita záření před průchodem materiálu o tloušťce d 𝜇 … lineární součinitel zeslabení 𝑑 … tloušťka materiálu Prostředky k minimalizaci ozáření Výběr vhodného stínícího materiálu dle druhu IZ Umístění mezi ZIZ a osobou Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana stíněním – alfa záření Fyzikální metody ochrany před IZ Stínění alfa záření Malý dosah alfa záření Lehký materiál (papír, plast) Přeměna alfa často doprovázena gama zářením Materiály, které odstíní gama záření Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana stíněním – beta záření Fyzikální metody ochrany před IZ Stínění beta záření Dosah beta záření je větší dosah než alfa záření, ale menší než gama záření Lehký materiál (hliník) Ve stínícím materiálu vzniká brzdné záření Přeměna alfa často doprovázena gama zářením Materiály, které odstíní gama záření Stínění beta plus záření (pozitronů) – stínění anihilačního záření Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana stíněním – gama záření, brzdného a charakteristického záření Fyzikální metody ochrany před IZ Stínění beta záření Velký dosah gama záření Materiál s vysokou hustotou a vysokým nukleonovým číslem Olovo, přírodní uran, barytový beton Tloušťka materiálu dle energie dopadajícího záření Záření gama nelze NIKDY ZCELA odstínit, pouze jej lze zeslabit Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana stíněním – neutronové záření Fyzikální metody ochrany před IZ Použití tří materiálů První materiál zpomalí neutrony Vhodný materiál – plast, voda Na jádrech vodíku dochází k rozptylu, který vede ke ztrátě energie neutronů Druhý materiál (absorbátor) V absorbátoru probíhá zde reakce (n, γ) Vhodný materiál - bor, kadmium Tří materiál – materiál pro odstínění gama záření Gama záření vzniká při radiačním záchytu neutronů Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Fyzikální metody ochrany před IZ Aktivní prostředky ochrany Pasivní prostředky ochrany Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Aktivní prostředky ochrany před IZ Fyzikální metody ochrany před IZ Dodržování předepsaných pracovních postupů Odborná způsobilost radiačních pracovníků Osoba s přímou zodpovědností Dohlížející osoba Organizace práce Střídání pracovníků „rozdělení“ pracovních úkonů Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Pasivní prostředky ochrany před IZ Fyzikální metody ochrany před IZ Stavební úpravy pracoviště se ZIZ Betonové stěny Barytové omítky Olověné dveře, olověná skla Mobilní zástěny Manipulátory, pinzety či podáváky Pracovní ochranné pomůcky (oděv, obuv) Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana před vnitřní kontaminací Fyzikální metody ochrany před IZ Dělení radionuklidových zářičů Uzavřený zářič Je zapouzdřen či vybaven ochranným překryvem, který zabezpečuje zkouškami ověřenou těsnost a vylučuje za předvídatelných podmínek použití a opotřebení únik radionuklidu do okolí Otevřený zářič Každý zářič, který nesplňuje požadavky na uzavřený zářič Riziko kontaminace radioaktivními látkami Povrchová kontaminace Vnitřní kontaminace Během vnitřní kontaminace se zářič dostává do organismu Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana před vnitřní kontaminací II. Fyzikální metody ochrany před IZ Při vnitřní kontaminaci je organismus ozařován „zevnitř“ Cesty vstupu radionuklidu do organismu Inhalací (dýchací cesty) Ingescí (zažívací trakt) Poraněná pokožka U vnitřní kontaminace hraje důležitou roli Poločas rozpadu daného radionuklidu Chemická povaha radionuklidu (místo, kde se radionuklid akumuluje) Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva Ochrana před vnitřní kontaminací II. Fyzikální metody ochrany před IZ Způsoby ochrany před vnitřní kontaminací použitím Použití dvojité bariéry Ochranného oděvu Vhodných stínících pomůcek (olověné kontejnery) Manipulačních pomůcek (pinzety) Zákaz jídla a pití na pracovišti Dekontaminace nástrojů hned po ukončení činnosti se ZIZ Kontrola kontaminace pracovní plochy Kontrola kontaminace osob Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí

ČVUT v Praze - FEL - Katerdra telekomunikační techniky ČVUT v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Katedra zdravotnických oborů a ochrany obyvatelstva DĚKUJI ZA VAŠÍ POZORNOST! Práce byla vytvořena za podpory CZ.1.07/2.4.00/31.0224 Ochrana obyvatelstva a řešení krizových a mimořádných událostí