Radioprotezione - Appunti

Ogni disciplina deve avere delle regole di comportamento, di progettazione e di misure di

protezione che portano ad una maggior copertura dei problemi.

L'obiettivo di questa disciplina è la copertura sanitaria per tutti e la riduzione al minimo

qualsiasi carico lavorativo e sanitario che si aggiunge al carico di radiazione di origine

naturale e non.

Il rischio è quell'insieme di proprietà delle sostanze e comportamenti umani, che ha la

possibilità di essere fonte di danno.

P( probabilita)∗G gravità del danno)

(

K formazione e informazione)

(

E' importante soprattutto che ci sia una percezione del rischio molto elevata. Per percezione

del rischio si intende il processo istintivo che avviene prima dell'entrata in contatto con il

rischio e serve per ridurlo o per accettarlo: Conoscendolo o ignorandolo.

Noi tutti comunque siamo esposti alle radiazioni in continuazione:

Radiazione naturali;

• Radiazioni artificiali;

• Radiazioni naturali ma modificate dall'uomo.

•

Come radiazioni naturale possiamo distinguere quelle della crosta terrestre (radon, torio,

uranio), quelle cosmiche (Reazioni nucleari del sole), dell'acqua (che prende radiazioni dal

terreno) e quelle alimentari.

Il valore medio di radiazione all'anno possono variare all'interno della popolazione: il 65% è

sottoposto ad una radiazione che varia dall'1 mSv ai 3 mSv annuo. Il 25 % resta sotto l'1

mSv e il 10% è sopra i 3 mSv all'anno. I lavoratori nell'ambito sanitario devono monitorare

in continuazione la loro condizione e per questo esiste il libretto sanitario radiologico.

Il rischio da irradiazione naturale è il sistema probabilistico che porta a dire quante

neoplasie maligne e benigne siano causate da radiazioni. Di queste si cerca sempre di

controllarne l'esposizione.

Con il progetto ALARA (As Low As Reasonably Achievable) le radiazioni si tengono più

basse possibile. Si considerano gli aspetti:

Stato dell'arte della tecnologia;

• considerazioni socio economiche;

• Costo economico e interesse del pubblico per le RI.

•

Il paziente radioattivo può ricevere radiazioni daa Sorgenti sigillate (irradiazione

esterna=radiazione resta esterna), tubi radiologici (contaminazione interna=radiazione

introdotta nel corpo) e da sorgenti non sigillate (contaminazione esterna=ingerita, inalata).

Bisogna però limitare l'esposizione esterna e la contaminazione interna grazie anche alla

gestione dei rifiuti solidi.

La radioprotezione ha l'obiettivo di garantire la copertura sanitaria individuale e collettiva

riducendo il livello di radiazione. Usa protezioni di:

tempo;

– spazio;

– barriere;

– norme di protezione.

–

Le radiazioni sono il trasporto di energia nello spazio in assenza di un mezzo di

propagazione materiale. Possono essere ionizzanti o no, cioè in grado di causare,

direttamente o non, la ionizzazione di atomi e di molecole materiali attraversati. La

ionizzazione infatti eliminale l'elettrone per modificare l'atomo. Questa energia di

ionizzazione si misura in Ev. Il trasferimento di energia può implicare danni e modifiche al

DNA delle persone: morte o mutazione.

Esistono due tipi di radiazioni:

Radiazioni elettromagnetiche: che comprendono fotoni x e γ, prodotti dai processi di

• dissecitazione degli elettroni atomici.

Radiazioni corpuscolate: che comprendono particelle α, β ed elettroni.

•

Quando i raggi cedono energia possono portare allo stato di eccitazione: energia ceduta ad

un elettrone che passa da orbitale più basso all'altro, che passa da uno stato fondamentale ad

uno eccitato. Oppure alla ionizzazione: energia ceduta all'elettrone ne provoca la sua

espulsione.

Da questi possiamo dedurre i due famosi effetti fisici:

1. Effetto Compton: un fotone colpisce l'elettrone e cede solo una parte di energia.

L'onda creatasi cammina nella materia.

2. Effetto fotoelettrico: raggio colpisce un elettrone e cede energia espellendo

l'elettrone e producendo raggi x.

Coefficiente di attenuazione lineare (μ): probabilità per unità di spessore che un fotone

interagisca con un atomo.

Coefficiente di attenuazione massico (μ/p): rapporto tra il coefficiente di attenuazione

lineare e la densità. Isotopi

Gli isotopi sono particelle corpuscolate.

Per capire bene i decadimenti bisogna capire cosa sono i decadimenti β+ (positroni) e β-

(elettroni).

Un neutrone decade in una coppia protone-elettrone in più un antineutrino elettronico (β-).

Mentre il protone rimane nel nucleo, le altre due particelle vengono emesse. Un protone

decade in una coppia neutrone-positrone più un neutrino elettronico (β+). Questo tipo di

decadimentolo possiamo ritrovare dentro alcuni nuclei o liberi in presenza di energia avendo

già il protone una massa inferiore a quella di un neutrone .

Ci sono 2000 isotopi radioattivi in natura: quelli non stabili emettono particelle per

stabilizzarsi (alpha, beta+, beta-, gamma).

Decadimento alpha

La particella alpha ha una massa voluminosa con carica positiva. Ha un alto potere ionizzante e

causa danni intensi. Non penetra in profondità ma agisce solo sugli strati esterni come la cute. E'

assai pericolosa se inalata o ingerita. Decadimento beta

Atomo con eccesso di elettroni o protoni che per liberarsene emettono particelle con massa di

β-, l'atomo perde un

elettrone ma con carica positiva o negativa. Durante un decadimento

elettrone e si ionizza, andando in un altro atomo e provocando un effetto a cascata.

Durante un decadimento β+ (come durante la PET) si somministra un atomo con carica

positiva, un positrone si scontra con elettrone dissolvendosi e dando origine a Raggi

gamma. Un modo per difendersi da queste radiazioni è stando a distanza dal paziente.

Per usare questa precauzione devo conoscere il Range: spessore medio di materiale che una

particella carica deve attraversare affinchè perde la sua energia.

Ci sono varie unità di misura:

10

1 Cl = 3,7 * 10 Bq

1 gray (Gy) = 100 rad

1 Gy = 1 Sv

1 Sv = 1 Gy = 100 rad La radiobiologia

E' una disciplina multidisciplinare che ha applicazione per la salute dell'uomo e

dell'ambiente. La ionizzazione può colpire il DNA, in particolare l'H20 contenuta nelle

cellule portando alla formazione di radicali liberi che attaccano le molecole proteiche

portando un danno al sistema. I danni più conosciuti sono le neoplasie maligne e benigne.

RI rilasciando energia formano i radicali liberi che sono particelle instabili, altamente

reattive e di piccole dimensioni. Hanno effetto in campo:

Biochimico (DNA, RNA e proteine);

• Biologico (Alterazioni cellulari);

• Tissutale (danno anatomico e funzionale);

• Organismo (acuto e tardivo);

• Popolazione (agisce sul patrimonio genetico).

•

I danni principali che possono portare sono irreversibili o mutazioni puntiformi.

Inoltre portando alterazioni a livello cellulare possono interferire con i cromosomi dando

delezione, inversione, traslocazione ed aberrazione.

Le radiazioni possono uccidere la cellula, non portare cambiamenti o cancro.

Le radiazioni hanno diverse qualità:

-LET : trasferimento lineare di energia.

Quantità di energia rilasciata dal percorso della radiazione

distanza percorsa dalla radiazione

tiene conto dello spazio e più alta è la LET più gravi sono le conseguenze biologiche

-RBE è intriseca: Rapporto tra due dosi di radiazioni diverse che provocano lo stesso effetto.

Fattori fisici che modificano la risposta alle radiazioni ionizzanti sono:

Quantità delle radiazioni;

• Relazione dose-effetto;

• intensità della dose;

• Modalità di somministrazione.

•

La dose assorbita è l'energia media ceduta dalle radiazioni in un volume di massa "m"

-1

nell'unità di tempo "t". L'unità di misura è Gy*s

La dose efficace totale di un corpo è la somma delle dosi equivalenti nei diversi organi e

tessuti, ciascuni moltiplicato per il fattore di ponderazione (W), che tiene conto della diversa

radiosensibilità dei diversi organi e tessuti del corpo, irragiatiper effetti stocastici.

Grandezza radioprotezionistica: Correlazione con effetti stocastici è ritenuta nulla solo se

E=0. E' per forza tenuta bassa grazie al progetto ALARA.

Relazione Dose-effetto: Dosi di RI assorbite è il fattore fisico in grado di modificarne la

risposta. Dosi uguali somministrate in tempi diversi provocano effetti biologici diversi. I

datori di lavoro hanno l'obbligo di fornire sorveglianza fisica ambientale e medica.

La modalità di somministrazione può essere:

Acuta : Con dosi elevate tipiché degli incidenti a reattori;

• Frazionata: Tipica contro la cura di neoplasie maligne;

• Cronica: tipica di chi lavora esposto alle radiazioni.

•

Il frazionamento della dose consente una riparazione più efficace dei tessuti non malati e

diluisce l'effetto globale delle radiazioni. Esistono comunque degli effetti tardivi che

possono essere di vario tipo:

1. Deterministici: Che danneggiano;

2. Stocastici: di interesse della radioprotezione;

3. somatici: sindromi acute, radiodermiti e cataratte.

4. Genetici;

5. teratogeni.

I danni che provocano possono essere molto gravi, portare anche alla morte:

600 Rad Letale al 100% entro 30 giorni

450 Rad Letale al 50% entro 30 giorni

250 Rad Letale al 10% entro 30 giorni

O lesioni di tipo:

1. Prodromica di reazione : 1-2 ore dopo il contatto.

2. Fase di remissione : 7-14 giorni dopo

3. Fase agranulocitica-emorragica. (vomito ed emorragie)

Dopo 10-20 anni aumento incidenza neoplasie e leucemia.

Gli effetti tardivi e stocastici sono somatici(tumori e leucemie) e genetici (aberrazioni

cromosomiche e mutazioni).