Elementi di Radioprotezione A cura di Sandro SANDRI.

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Elementi di Elementi di RadioprotezioneRadioprotezione

A cura diSandro SANDRI

A cura di Sandro SANDRI 2

SommarioSommario

1. COS’È UNA RADIAZIONE IONIZZANTE

2. SORGENTI DI RADIAZIONI IONIZZANTI

3. RADIAZIONI IONIZZANTI E INTERAZIONI

4. CENNI DI DOSIMETRIA

5. CONCETTI DI RADIOPROTEZIONE

6. RADIOPROTEZIONE IN PRATICA

7. COMPITI E RESPONSABILITA’

8. CLASSIFICAZIONE DI LAVORATORI E AREE

9. AUTORIZZAZIONE DELLE PRATICHE

Cos’è Una RadiazioneCos’è Una Radiazione

TRASPORTO DI ENERGIA TRATRASPORTO DI ENERGIA TRAPUNTI DIVERSI DELLO SPAZIOPUNTI DIVERSI DELLO SPAZIOSENZA MOVIMENTO DI CORPISENZA MOVIMENTO DI CORPI

MACROSCOPICI E SENZAMACROSCOPICI E SENZABISOGNO DI UN MEZZO DIBISOGNO DI UN MEZZO DI

PROPAGAZIONE MATERIALEPROPAGAZIONE MATERIALE

TRASPORTO DI ENERGIA TRATRASPORTO DI ENERGIA TRAPUNTI DIVERSI DELLO SPAZIOPUNTI DIVERSI DELLO SPAZIOSENZA MOVIMENTO DI CORPISENZA MOVIMENTO DI CORPI

MACROSCOPICI E SENZAMACROSCOPICI E SENZABISOGNO DI UN MEZZO DIBISOGNO DI UN MEZZO DI

PROPAGAZIONE MATERIALEPROPAGAZIONE MATERIALE

radiazione in grado di produrre ionizzazioneradiazione in grado di produrre ionizzazionein una parte degli atomi ein una parte degli atomi e

delle molecole del mezzo attraversato.delle molecole del mezzo attraversato.

Cos’è Una Radiazione Cos’è Una Radiazione IonizzanteIonizzante

RADIAZIONEINCIDENTE x x

LA IONIZZAZIONE

L’energia trasportatadalla radiazione siMisura solitamenteIn elettron-volt (eV)1 eV = 1.6 10-12 ergs

Elementi, isotopi e simboliElementi, isotopi e simboli

Tavola periodica

Numero atomico =numero di protoni

nel nucleo

Numero atomico =numero di protoni

nel nucleo

Numero di massa = Numero di neutroni + Numero atomico

Sorgenti Di RadiazioneSorgenti Di Radiazione

sorgenti radioisotopichesorgenti radioisotopiche(naturali, artificiali,modificate dall'uomo);

macchine radiogenemacchine radiogene

Tubo RX

INOLTRE:sorgenti extraterrestri(raggi cosmici)

Tipi di radiazioneTipi di radiazione

Emissioni da radioisotopiEmissioni da radioisotopi

beta +beta +beta +beta +

beta -beta -beta -beta -

alfaalfaalfaalfa

gammagammagammagamma

AZ 1 XX A

AZ XX A

Caratteristiche delle emissioniCaratteristiche delle emissioni

I betabeta sono emessi ad energiavariabile in modo continuocon spettri caratteristici.L’energia di massima intensitàè solitamente 1/3 di quella piùelevata.L’energia massima può andareda alcuni keV ad alcuni MeV.

Le alfaalfa ed i gammagamma hannoinvece energie discrete e sonoemessi ad uno o più valori dienergia ben definiti

Radioattività e DecadimentoRadioattività e Decadimento

T1/2 = Ln(2)T1/2 = Ln(2)

Radioattività e sua misuraRadioattività e sua misura

Sorgenti radioisotopicheSorgenti radioisotopiche

• sorgente radioisotopica:sorgente radioisotopica:materia radioattiva della quale, ai fini della radioprotezione, non si può trascurare l'attività, o la concentrazione di radionuclidi o l'emissione di radiazioni

• sorgente sigillata (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):sorgente sigillata (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):materie radioattive solidamente incorporate in materie solide e di fatto inattive, o sigillate in un involucro inattivo che presenti una resistenza sufficiente per evitare, in condizioni normali di impiego, dispersione di materie radioattive superiore ai valori stabiliti dalle norme di buona tecnica applicabili

• sorgente naturale di radiazioni (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.): sorgente naturale di radiazioni (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.): sorgente di radiazioni ionizzanti di origine naturale, sia terrestre che cosmica

• sorgente radioisotopica:sorgente radioisotopica:materia radioattiva della quale, ai fini della radioprotezione, non si può trascurare l'attività, o la concentrazione di radionuclidi o l'emissione di radiazioni

• sorgente sigillata (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):sorgente sigillata (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.):materie radioattive solidamente incorporate in materie solide e di fatto inattive, o sigillate in un involucro inattivo che presenti una resistenza sufficiente per evitare, in condizioni normali di impiego, dispersione di materie radioattive superiore ai valori stabiliti dalle norme di buona tecnica applicabili

• sorgente naturale di radiazioni (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.): sorgente naturale di radiazioni (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.): sorgente di radiazioni ionizzanti di origine naturale, sia terrestre che cosmica

Macchine radiogeneMacchine radiogene

Interazione diInterazione di

Sono fermate daun foglio di carta.No irraggiamentodall’esterno.

Perdono energia per ionizzazione ed

eccitazione in modocontinuo e

Praticamente costante.

La ionizzazione ha unaumento verso la fine

del percorso dellaparticella per poi diminuire in modo

repentino

Interazione diInterazione di

Si fermano in alcuni mm diacqua e in pochi metri di ariaSi fermano in alcuni mm di

acqua e in pochi metri di aria

Perdono energia anche perPerdono energia anche perirraggiamento o Bremmstrhalungirraggiamento o Bremmstrhalung

Interazione di Interazione di xx e e

FotoelettricoFotoelettricoComptonCompton ProduzioneProduzione

di coppiedi coppie

Produzione di neutroniProduzione di neutronicon isotopi con isotopi

Fissione spontaneaFissione spontanea Reazioni Reazioni n; n;nn

Produzione di neutroniProduzione di neutroninegli acceleratori negli acceleratori

In seguito a reazioniIn seguito a reazioninucleari provocate danucleari provocate daparticelle accelerateparticelle accelerate

In seguito a reazioniIn seguito a reazionidi tipo di tipo , n, n

(risonanza gigante)(risonanza gigante)

D , T > , n

Produzione di neutroniProduzione di neutroninei reattori nuclearinei reattori nucleari

Interazioni dei neutroniInterazioni dei neutroni

Anelastica, produzione di pAnelastica, produzione di p

ElasticaElastica

Attivazione (radioisotopi)Attivazione (radioisotopi)

diffusione elasticadiffusione elastica (n,n);

diffusione anelasticadiffusione anelastica

(n,n), (n,n), (n,2n);

cattura radiativacattura radiativa (n,);

emissione di particelle emissione di particelle

carichecariche (n,p), ecc;

fissionefissione (n,f);

spallazionespallazione (n, sciame).

La radioattività naturaleLa radioattività naturale

• Radiazione cosmicaRadiazione cosmica– Al suolo: neutroni e componente ionizzanteAl suolo: neutroni e componente ionizzante

• Radioisotopi cosmogeniciRadioisotopi cosmogenici– Principali: Principali: 33H, H, 77Be, Be, 1414C, C, 2222NaNa

• Radioisotopi primordialiRadioisotopi primordiali– Potassio 40 (Potassio 40 (4040K)K)– Famiglia dell’uranio (Famiglia dell’uranio (238238U)U)– Famiglia dell’attinio (Famiglia dell’attinio (235235U)U)– Famiglia del torio (Famiglia del torio (232232Th)Th)

• Radiazione cosmicaRadiazione cosmica– Al suolo: neutroni e componente ionizzanteAl suolo: neutroni e componente ionizzante

• Radioisotopi cosmogeniciRadioisotopi cosmogenici– Principali: Principali: 33H, H, 77Be, Be, 1414C, C, 2222NaNa

• Radioisotopi primordialiRadioisotopi primordiali– Potassio 40 (Potassio 40 (4040K)K)– Famiglia dell’uranio (Famiglia dell’uranio (238238U)U)– Famiglia dell’attinio (Famiglia dell’attinio (235235U)U)– Famiglia del torio (Famiglia del torio (232232Th)Th)

Il RadonIl Radon

Le grandezze dosimetricheLe grandezze dosimetriche

• Dose assorbitaDose assorbitaenergia assorbita per unità di massaenergia assorbita per unità di massaunità di misura è il unità di misura è il gray (Gy)gray (Gy)1 Gy = assorbimento di 1 J di energia radiante 1 Gy = assorbimento di 1 J di energia radiante per kg di materia per kg di materia (1J/kg)(1J/kg)

• Dose equivalenteDose equivalente e e Dose efficaceDose efficacedose assorbita nei tessuti moltiplicata per dose assorbita nei tessuti moltiplicata per opportuni fattori correttiviopportuni fattori correttiviesprimono la probabilità di effetti dannosi per esprimono la probabilità di effetti dannosi per esposizioni a bassi livelliesposizioni a bassi livelliunità di misura è il unità di misura è il sievert (Sv).sievert (Sv).

Dosi assorbiteDosi assorbiteagli organiagli organi

(gray)(gray) Fattori di pesoFattori di pesoDella radiazioneDella radiazione Dosi equivalentiDosi equivalenti

Agli organiAgli organi(sievert)(sievert)

Fattori di pesoFattori di pesoPer i tessutiPer i tessutiDose efficaceDose efficace

(sievert)(sievert)

Misurare le radiazioniMisurare le radiazioni

Tipo di radiazione Strumenti adeguati

X, gamma e betaX, gamma e beta Camera a ionizzazioneCamera a ionizzazione

Contatore proporzionaleContatore proporzionale

Contatore Geiger-MullerContatore Geiger-Muller

Particelle cariche, alfaParticelle cariche, alfa Barriera di superficieBarriera di superficie

Camere a finestra sottileCamere a finestra sottile

NeutroniNeutroni Contatori a BFContatori a BF33

Contatori a HeContatori a He

I dosimetriI dosimetri

Tipo di radiazione Dosimetri passivi

X, gamma e betaX, gamma e beta Emulsione fotograficaEmulsione fotografica

Termoluminescenza (TLD)Termoluminescenza (TLD)

NeutroniNeutroni TLD ad AlbedoTLD ad Albedo

Tracce nucleari (CR 39)Tracce nucleari (CR 39)

Proteggersi da una sorgenteProteggersi da una sorgente

La regola dei tre parametriLa regola dei tre parametri

• TempoTempo

• DistanzaDistanza

• SchermaturaSchermatura

Inverso del quadrato della distanzaInverso del quadrato della distanza

DD = D= D11/d/d22

0,01 mSv/h

0,000001 mSv/h

1 m1 m10 m10 m

Le basi della radioprotezioneLe basi della radioprotezione

• GiustificazioneGiustificazione

• OttimizzazioneOttimizzazione

• Limitazione del rischio individualeLimitazione del rischio individuale

Rischio-beneficioRischio-beneficioRischio-beneficioRischio-beneficio

ALARAALARAALARAALARA

Radioprotezione in praticaRadioprotezione in pratica

• Progettazione di impianti e attrezzatureProgettazione di impianti e attrezzature

• Organizzazione e gestioneOrganizzazione e gestione

• Informazione e formazioneInformazione e formazione

• Limitazione e controllo dell’esposizione dei lavoratoriLimitazione e controllo dell’esposizione dei lavoratori

• Limitazione e controllo dei rifiuti radioattiviLimitazione e controllo dei rifiuti radioattivi

• Limitazione e controllo dell’esposizione del pubblicoLimitazione e controllo dell’esposizione del pubblico

• Pianificazione e gestione di emergenzePianificazione e gestione di emergenze

• Predisposizione e gestione di strumentiPredisposizione e gestione di strumenti

D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: ResponsabilitàResponsabilità

DATORE DI LAVORODATORE DI LAVORO

DIRIGENTIDIRIGENTI

PREPOSTIPREPOSTI

LAVORATORILAVORATORI

ESPERTOESPERTOQUALIFICATOQUALIFICATO

MEDICOMEDICOAUTORIZZATOAUTORIZZATO

Cat. ACat. A

popolazionepopolazione

Cat. BCat. B11 66 2020

Limite di dose efficace annua (mSv)Limite di dose efficace annua (mSv)

D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: classificazione lavoratoriclassificazione lavoratori

Dose (annua) efficace o Dose (annua) efficace o equivalente:equivalente:

LavoratoriLavoratori

mSv/annomSv/anno

PopolazionePopolazione

mSv/annomSv/anno

efficaceefficace 2020 11

equivalente cristallinoequivalente cristallino 150150 1515

equivalente pelleequivalente pelle 500500 5050

equivalente mani e piediequivalente mani e piedi 500500 5050

Limiti di dose individualiLimiti di dose individuali

D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:D.Lgs. 230/95 e s.m.i.:limitilimiti

D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: classificazione zoneclassificazione zone

Acceleratore

Zona ControllataZona Controllata

Zona SorvegliataZona Sorvegliata

Zona LiberaZona Libera

6 mSv/a < D < 20 mSv/a

1 mSv/a < D < 6 mSv/a

Esposizione esterna ed internaEsposizione esterna ed interna

Esposizione esternaEsposizione esterna::La sorgente è esterna al corpo.La sorgente è esterna al corpo.Le radiazioni più penetranti sono leLe radiazioni più penetranti sono lepiù pericolose (X, gamma, neutroni)più pericolose (X, gamma, neutroni)

Esposizione internaEsposizione interna::La sorgente è introdotta nel corpo.La sorgente è introdotta nel corpo.Le radiazioni meno penetranti sono leLe radiazioni meno penetranti sono lepiù pericolose (beta, alfa, ioni)più pericolose (beta, alfa, ioni)

Le segnalazioniLe segnalazioni

ComunicazioneComunicazionePreventivaPreventivadi pratichedi pratiche

(art. 22)(art. 22)N.O. diN.O. di

Categoria BCategoria B(art. 28)(art. 28) N.O. diN.O. di

Categoria ACategoria A(art. 29)(art. 29)

D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: D.Lgs. 230/95 e s.m.i.: autorizzazioniautorizzazioni

Elementi di Radioprotezione A cura di Sandro SANDRI.

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