Fisica Sanitaria - prof. M. Pugliese

FISICA SANITARIA

Prof. Mariagabriella Pugliese

A.A. 2018/2019

A CURA DI:

Federica Amitrano

Sommario Sommario

SOMMARIO ................................................................................................................................................................ 3

1. RADIOATTIVITÀ ................................................................................................................................................. 9

S M – C .......................................................................................................... 9

TRUTTURA DELLA ATERIA OME È FATTO UN ATOMO

E L N ........................................................................................................................................... 11

NERGIA DI EGAME UCLEARE

Energia media di legame nucleare per nucleone .................................................................................................... 12

2. RADIOATTIVITÀ NATURALE ..............................................................................................................................15

D R .............................................................................................................................................. 15

ECADIMENTO ADIOATTIVO

T , ..................................................................................................... 18

EMPO DI DIMEZZAMENTO FISICO BIOLOGICO ED EFFETTIVO

U M R ............................................................................................................................... 19

NITÀ DI ISURA DELLA ADIOATTIVITÀ

E R ...................................................................................................................................................... 20

QUILIBRI ADIOATTIVI

Equilibrio Transiente................................................................................................................................................ 21

Equilibrio Secolare ................................................................................................................................................... 21

R C P S ..................................................................................................................... 21

ADIAZIONE OSMICA RIMARIA E ECONDARIA

F R N ....................................................................................................................................... 22

AMIGLIE ADIOATTIVE ATURALI

E .......................................................................................................................................................................... 23

NERGIE

D R ................................................................................................................................................ 24

ECADIMENTI ADIOATTIVI

........................................................................................................................................................

Decadimento 24

........................................................................................................................................................

Decadimento 25

Decadimento ........................................................................................................................................................ 27

Cattura Elettronica .................................................................................................................................................. 28

T R ................................................................................................................................................... 29

RACCIANTI ADIOATTIVI

Tecnezio – 99 metastabile ....................................................................................................................................... 30

3. INTERAZIONE RADIAZIONI – MATERIA .............................................................................................................31

R I I ............................................................................................................................. 32

ADIAZIONI NDIRETTAMENTE ONIZZANTI

Effetto Fotoelettrico ................................................................................................................................................ 34

Effetto Compton ...................................................................................................................................................... 35

Produzione di Coppie ............................................................................................................................................... 36

R D I ................................................................................................................................ 37

ADIAZIONI IRETTAMENTE ONIZZANTI

Particella Cariche Pesanti ........................................................................................................................................ 37

Stopping Power......................................................................................................................................................................38

Range .....................................................................................................................................................................................39

3

Sommario

Particelle Cariche Leggere (elettroni e positroni) .................................................................................................... 40

A C ......................................................................................................................................... 42

PPLICAZIONI E ONSIDERAZIONI

E B R I .................................................................................................................... 46

FFETTI IOLOGICI DELLE ADIAZIONI ONIZZANTI

Effetti Deterministici e Stocastici ............................................................................................................................. 47

G D ................................................................................................................................................ 48

RANDEZZE OSIMETRICHE

Kerma ...................................................................................................................................................................... 48

Dose Assorbita ......................................................................................................................................................... 49

Dose Equivalente ..................................................................................................................................................... 50

Dose Efficace ........................................................................................................................................................... 52

Dose Impegnata ...................................................................................................................................................... 54

Q L ....................................................................................................................................................... 54

UADRO EGISLATIVO

Limiti di Dose ........................................................................................................................................................... 56

4. PRINCIPI DI RADIOPROTEZIONE ........................................................................................................................59

L D ................................................................................................................................................................. 60

IMITI DI OSE

Assunzioni Conservative .......................................................................................................................................... 60

Valori dei Limiti di Dose ........................................................................................................................................... 62

Classificazione dei Lavoratori .................................................................................................................................. 63

Classificazione delle Aree di Lavoro ......................................................................................................................... 63

D ’E R I .................................................................................................. 64

IMINUZIONE DELL SPOSIZIONE ALLE ADIAZIONI ONIZZANTI

Progettazione di Schermature ................................................................................................................................. 65

Scelta dei Livelli di Radiazione negli Ambienti Protetti ..........................................................................................................65

Principio di Ottimizzazione ...............................................................................................................................................66

Fattore di Occupazione .................................................................................................................................................67

Fattore di Sicurezza ..........................................................................................................................................................67

Analisi delle Caratteristiche del Campo di Radiazione ...........................................................................................................68

Progettare le Barriere ............................................................................................................................................................68

Soluzioni di Continuità ...........................................................................................................................................................69

Tipi di Schermature ................................................................................................................................................. 69

Schermature per Particelle Cariche .......................................................................................................................................70

Schermature per Fotoni .........................................................................................................................................................70

Materiali utilizzati per Schermature ......................................................................................................................................72

Calcolo delle Schermature .....................................................................................................................................................72

Esempio di Calcolo di una Barriera Primaria per un Apparato a Raggi X ..........................................................................74

Esempio di Calcolo di una Barriera Secondaria per un Apparato a Raggi X ......................................................................76

5. IL GAS RADON: ASPETTI FISICI E BIOLOGICI ......................................................................................................79

I ................................................................................................................................................................. 79

NTRODUZIONE

S R ........................................................................................................................................................... 81

TORIA DEL ADON

I G R .................................................................................................................................................................. 83

L AS ADON 4

Sommario

Le Origini del Radon ................................................................................................................................................ 85

Esalazione del Radon ............................................................................................................................................... 86

Caratteristiche Chimico – Fisiche ............................................................................................................................. 87

Radon Indoor ........................................................................................................................................................... 88

G E ’E G R ....................................................................................................................... 90

LI FFETTI DELL SPOSIZIONE AL AS ADON

L’Inalazione del Radon ............................................................................................................................................ 92

R ............................................................................................................................................................... 98

ICAPITOLANDO

6. MISURARE IL RADON ........................................................................................................................................99

S A ................................................................................................................................................ 101

TRUMENTAZIONE TTIVA

Camere a Scintillazione ......................................................................................................................................... 102

Camere a Ionizzazione ........................................................................................................................................... 102

S P ............................................................................................................................................... 103

TRUMENTAZIONE ASSIVA

Canestri con Carboni Attivi .................................................................................................................................... 104

Camera di Ionizzazione ad Elettrete ...................................................................................................................... 105

Rivelatore a Tracce Nucleari LR115 ....................................................................................................................... 108

Correzione del Fondo...........................................................................................................................................................110

Correzione per lo Spessore ..................................................................................................................................................111

Determinazione della Concentrazione di Radon e relativa Dose .........................................................................................111

7. NORMATIVE ................................................................................................................................................... 113

8. TERMOLUMINESCENZA .................................................................................................................................. 117

D F T ......................................................................................................... 119

ESCRIZIONE DEL ENOMENO DI ERMOLUMINESCENZA

Glow – Curve ......................................................................................................................................................... 122

D T .................................................................................................................................. 124

OSIMETRI A ERMOLUMINESCENZA

La Misura della Dose ............................................................................................................................................. 124

Caratteristiche dei TLD .......................................................................................................................................... 126

Sensibilità .............................................................................................................................................................................128

Curva di Risposta al Variare dell’Esposizione .......................................................................................................................129

Dipendenza dall’Energia della Radiazione Incidente ...........................................................................................................130

Fading ..................................................................................................................................................................................131

Autoirraggiamento ..............................................................................................................................................................131

Intervallo di Dose Rilevabile ................................................................................................................................................132

Riproducibilità di un Dosimetro ...........................................................................................................................................132

Riproducibilità fra i Dosimetri di uno Stock .........................................................................................................................133

Riusabilità di un Dosimetro ..................................................................................................................................................133

Risposta Direzionale ............................................................................................................................................................133

9. PROBLEMATICA DELLA DOSE AL CRISTALLINO ALLA LUCE DELLA NUOVA NORMATIVA EUROPEA .................. 135

P N D .................................................................................................................................. 137

RINCIPALI OVITÀ DELLA IRETTIVA 5

Sommario

Cosa fare in questi casi .......................................................................................................................................... 139

Dispositivi di Protezione Collettiva ed Individuale ................................................................................................. 140

D C ............................................................................................................................................. 141

OSIMETRI PER RISTALLINO

S P C ...................................................................................................................................... 143

TUDI RELIMINARI IN AMPANIA

C ..........................................................................................................................................