CHIMICO-BIOLOGICO. Dott.ssa Daniela Pacoda. ott.ssa a e a acoda Corso di laurea in Scienze Biologiche Anno Accademico

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1 Di.S.Te.B.A. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche i e Ambientali LA RADIOPROTEZIONE IN UN LABORATORIO CHIMICO-BIOLOGICO Per questo corso non si consiglia nessun libro di testo pertanto il file contiene sia pagine didattiche sia pagine di approfondimento messe a punto con l obiettivo di migliorare la comprensione delle problematiche presentate. Dott.ssa Daniela Pacoda a cura di: ott.ssa a e a acoda Corso di laurea in Scienze Biologiche Anno Accademico

2 pagina di approfondimento LA RADIOPROTEZIONE IN UN LABORATORIO CHIMICO-BIOLOGICO L esposizione a radiazioni ionizzanti è un fattore di rischio tra i più conosciuti emeglio affrontati dalla normativa sulla prevenzione in ambito occupazionale. Infatti i sistemi e le procedure prescritte per limitare le dosi, se applicate correttamente, permettono di ottenere la sostanziale protezione dei lavoratori, salvo, ovviamente, il rischio incidenteid e/o l evento anomalo per i quali deve essere adottato ogni strumento di prevenzione possibile.

3 pagina di approfondimento Radioisotopi più comunemente utilizzati in radioanalisi EMITTENTI 3 H 14 C 32 P 33 P 35 S 45 Ca 63 Ni T1/2 12, ,29 25,5 87, aa aa gg gg gg gg aa Percorso in aria (mm) Percorso in 0,0052 0,29 8 0,6 0,32 0,6 0,067 acqua (mm) schermatura NO NO 1 cm Plexi NO NO NO NO

4 pagina di approfondimento Radioisotopi più comunemente utilizzati in radioanalisi EMITTENTI 51 Cr 125 I T1/2 27,7 gg 60 gg schermatura piombo piombo

5 Danni da radiazioni ionizzanti Irradiazione esterna: a) Capacità di penetrazione delle radiazioni nei tessuti corporei b) Profondità e caratteristiche dei vari tessuti corporei e organi Irradiazione interna: a) Caratteristiche chimico-fisiche dei radionuclidi b) Modalità d introduzione: inalazione, ingestione, per via cutanea

6 Rischio da irraggiamento esterno La definizione e la quantificazione del rischio da irradiazione esterna non puo prescindere da tre elementi fondamentali: 1. tempo (durata dell esposizione): determina in maniera lineare, a parita di condizioni di esposizione, l intensita dell esposizione e conseguentemente del rischio radiologico; 2. distanza: la dose di radiazioni segue la legge dell inverso del quadrato della distanza rispetto al punto di emissione: D 1 r 1 2= D 2 r dove D 1 e l intensita di dose alla distanza r 1 dalla sorgente e D 2 e l intensita di dose alla distanza r 2 dalla sorgente (esempio: passando dalla distanza di 1 m a quella di 2 m, l intensita lintensitadi dose si riduce di un fattore 4)

7 3. disponibilità di schermature: la radiazione viene attenuata a seguito dell interazione con il materiale con cui interagisce; pertanto, la dose da radiazione in un punto viene ridotta interponendo del materiale tra la sorgente e il punto d interesse. La quantità e il tipo di materiale necessario dipende dal tipo di radiazione: ad esempio le radiazioni X sono penetranti e, nel caso di energie elevate, richiedono spessori considerevoli di piombo (Pb)

8 Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti L interazione delle radiazioni con i tessuti produce una modificazione delle strutture molecolari che si possono manifestare direttamente a carico dell individuo di id irradiato: danni somatici deterministici danni somatici stocastici oacarico della progenie: danni genetici stocastici d t i i ti i I dannideterministici compaiono con una frequenza e una gravità correlate alla dose e per essi è individuabile una dose-soglia. I danni deterministici hanno in comune le seguenti caratteristiche: 1) compaiono solo al superamento della dose-soglia caratteristica di ogni effetto e la gravità aumenta con l aumentare della dose 2) il superamento della dose-soglia comporta l insorgenza dell effetto in tuttitti gli irradiati 3) il periodo di latenza è breve (giorni o settimane), al massimo qualche anno. Gli organi più sensibili sono: testicoli, ovaie, cristallino e midollo osseo per l esposizione singola di breve durata e per l esposizione protratta e frazionata sia annuale che totale.

9 Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti I danni somatici stocastici comprendono le leucemie e i tumori solidi. Solo la probabilità di accadimento e non la gravità dipende dalla dose e, in via cautelativa, ti non si può parlare di dose-soglia. s I danni stocastici hanno in comune le seguenti caratteristiche: 1) non richiedono il superamento di un valore soglia 2) sono a carattere probabilistico 3) sono distribuiti casualmente nella popolazione esposta 4) sono dimostrati dalla sperimentazione radiobiologica e dall evidenza epidemiologica 5) si manifestano dopo anni o decenni dall irradiazione 6) sono indistinguibili da tumori indotti da altri cancerogeni

10 Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti Per ciò che riguarda i danni genetici stocastici, non ci sono dati epidemiologici che confermino l insorgenza di malattie ereditarie nella progenie di soggetti esposti a radiazioni ionizzanti. Esistono studi sperimentali su piante e animali che indicano che tali danni possono insorgere, pertanto, il rischio genetico nell uomo viene calcolato l per estrapolazione partendo da sperimentazioni i i sugli animali da laboratorio.

11 Gli effetti biologici i i delle radiazioni i i ionizzantii i Irradiazioni in utero: embrione e feto La sensibilità di embrione e feto alle radiazioni ionizzanti dipende dallo stadio di sviluppo. Prima dell impianto (9 giorno dal concepimento) l effetto di una irradiazione è del tipo tutto o nulla. L esito può essere la morte dell embrione (evento che può passare inosservato) o nessuna conseguenza sullo sviluppo e sulla sopravvivenza post-natale. Nel periodo della morfogenesi (tra il 9 giorno e la fine del 2 mese) è presente una elevata radiosensibilità per cui l irradiazione può indurre facilmente malformazioni. Durantelafasefetale(dal( 3 mese fino alla fine) la frequenza e la gravità delle malformazioni diminuiscono mentre aumenta il rischio di uno sviluppo difettoso del sistema nervoso centrale (la sensibilità è massima tra l 8 a ela 16 a settimana). Non dovrebbe comunque, essere apprezzabile alcun effetto sul Q.I. finoadosidi0,1sv

12 I Rischi derivanti da sorgenti radioattive possono essere dovuti ad ESPOSIZIONE o CONTAMINAZIONE Ogni sorgente dà luogo ad un tipo di esposizione diversa: Radiazione : non sussiste il rischio di irradiazione esterna per gli organi interni del corpo, ma è elevato il rischio in caso di esposizione a contatto o in prossimità degli occhi. Radiazione il rischio da esposizione a radiazione beta è elevato per contatto diretto o a distanza ridotta dall organismo Radiazione X e le radiazioni X e sono le più penetranti, e il rischio è presente anche a distanza dalla sorgente; in questo caso sono soggetti a rischio anche gli organi internii del corpo, in particolare le gonadi e gli organi ematopoietici (midollo osseo).

13 Danni da radiazioni ionizzanti Si ha rischio di contaminazione radioattiva quando si utilizzano sorgenti non sigillate. Le lesioni sono da attribuirsi a: Radiazioni beta Radiazioni gamma Radiazioni gamma-beta Contaminazione esterna = Deposito di materiale radioattivo sulla superficie mucoso-cutanea Dermatiti t con varie caratteristiche che legate alla natura dell irraggiamento e alla durata della contaminazione

14 Danni da radiazioni ionizzanti Contaminazione interna: Presuppone la solubilità e la metabolizzazione del materiale radioattivo introdotto via respiratoria Particelle con granulometria tra 0,5-5 micron. Possono raggiungere il torrente circolatorio o fermarsi in sede alveolare determinando lesioni localizzate al parenchima polmonare Assorbimento via digerente Attraverso cibi e bevande e in relazione alla trasportabilità biologica via cutanea Attraverso soluzioni di continuità della cute raggiungono il torrente circolatorio e quindi organi critici Trasporto attraverso il torrente circolatorio Deposito nei vari distretti dell organismo in base all affinità metabolica della sostanza radioattiva Eliminazione attraverso l apparato respiratorio, la via digerente, la via urinaria e la via cutanea

15 Danni da radiazioni ionizzanti Per la contaminazione interna le sorgenti alfa sono quelle maggiormente dannose: per il loro basso potere di penetrazione, associato alla notevole capacità di ionizzazione, l energia rilasciata viene assorbita in elementi di volume estremamente piccoli, per cui l organo interessato subisce un danno elevato. Per le radiazioni beta, gamma e X, invece, l energia viene rilasciata in un volume maggiore.

16 Ci Criteri i di classificazione i dil dei lavoratori e delle zone di lavoro Per la classificazione i dei lavoratori sono utilizzati i seguenti limiti di esposizione: lavoratori non esposti: lavoratori che non sono suscettibili ad una esposizione alle radiazioni ionizzanti superiore a detti limiti lavoratore esposto: chiunque sia suscettibile, durante l attivita lavorativa, ad un esposizione i alle radiazioni i i ionizzantii i superiore a uno qualsiasi dei limiti fissati per le persone del pubblico.

17 Criteri di classificazione dei lavoratori e delle zone di lavoro Ai fini della radioprotezione, i lavoratori esposti devono essere ulteriormente suddivisi in due categorie, A e B. Appartengono alla categoria A i lavoratori suscettibili ad un esposizione superiore a uno dei seguenti valori: 6 msv/anno per esposizione globale o di equivalente di dose efficace 45 msv/anno per il cristallino 150 msv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie, ossia i 3/10 dei limiti per i lavoratori esposti I lavoratori esposti non classificati in categoria A sono classificati in categoria B.

18 Criteri di classificazione dei lavoratori e delle zone di lavoro Le zone classificate ai fini della radioprotezione per gli ambienti di lavoro si distinguono in zone controllate e zone sorvegliate. E classificata come zona controllata ogni area di lavoro, delimitata e con modalità di accesso regolamentato, in cui esiste una sorgente di radiazioni ionizzanti, ove sussiste il rischio per i lavoratori di superare uno qualsiasi dei seguenti valori: 6 msv/anno per esposizione globale o di equivalente di dose efficace 45 msv/anno per il cristallino ossia i 3/10 dei limiti per i lavoratori esposti 150 msv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie

19 Criteri di classificazione dei lavoratori e delle zone di lavoro E classificata come zona sorvegliata ogni area di lavoro che non debba essere classificata zona controllata, in cui sussiste il rischio per i lavoratori, che in essa operano, di superamento di uno qualsiasi dei seguenti valori: 1 msv/anno per esposizione globale o di equivalente di dose efficace 15 msv/anno per il cristallino 50 msv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie Nell accertamento delle condizioni suddette l esperto qualificato Nell accertamento delle condizioni suddette, l esperto qualificato deve tener conto anche delle esposizioni conseguenti a eventi anomali e a malfunzionamenti che siano suscettibili di aumentare le dosi derivanti dalla normale attività lavorativa programmata, ma non delle esposizioni accidentali o di emergenza.

20 L esperto qualificato ed il medico autorizzato Il sistema di protezione radiologica, in analogia con i sistemi prevenzionistici e di sicurezza in ambito convenzionale, è basato operativamente su due pilastri: - laprevenzione primaria o tecnica corrispondente alla sorveglianza fisica della radioprotezione, affidata alla figura professionale dell Esperto Qualificato; - la prevenzione secondaria rappresentata t dalla sorveglianza medica della radioprotezione dei lavoratori, affidata ata alla afigura professionale ona del Medico addetto alla a sorveglianza medica (Medico Competente, Medico Autorizzato).

21 pagina di approfondimento L esperto qualificato ed il medico autorizzato Il datore di lavoro deve provvedere ad assicurare mediante uno o più medici la sorveglianza medica dei lavoratori esposti La sorveglianza medica dei lavoratori esposti che non sono classificati i in categoria A è assicurata tramite medici competenti o medici autorizzati; la sorveglianza medica dei lavoratori di categoria A è assicurata tramite medici autorizzati

22 ULTERIORI CRITERI PER LA DIMINUZIONE DEL RISCHIO Per la diminuzione del rischio di esposizione da radiazioni ionizzanti è opportuno predisporre adeguate procedure operative: programmazione delle operazioni da effettuare; esecuzione preliminare diprovein bianco (cioè senza sorgenti); predisposizione di norme operative e di radioprotezione; accertamento preventivo del corretto funzionamento di attrezzature e dispositivi di sicurezza e protezione effettuazione di un controllo ambientale per prevenire i rischi da dispersione della contaminazione; nei casi di utilizzo sistematico di sorgenti non sigillate, predisporre locali ad uso spogliatoio o anticamera, e locali per un opportuna sistemazione delle attrezzature; utilizzo di DPI.

23 ULTERIORI CRITERI PER LA DIMINUZIONE DEL RISCHIO Ed inoltre osservare le seguenti norme di carattere generale: - nei luoghi di lavoro non mangiare, non bere, non fumare; - mantenere le attrezzature in ordine e pulite; - osservare un accurata igiene personale; - indossare gli indumenti protettivi tti i necessari prima di accedere alle zone di lavoro; - a fine lavoro depositare gli indumenti protettivi utilizzati negli appositi armadietti; - non lasciare incustodite e non segnalate le sorgenti radioattive - svolgere tutte le manipolazioni di sostanze radioattive in aree ben definite, delimitate e segnalate adottando tutte le precauzioni per contenere al massimo la dispersionei di materiale liquidi, idi gas o polveri

24 ULTERIORI CRITERI PER LA DIMINUZIONE DEL RISCHIO - evitare di lavorare con tagli o abrasioni non protette sulle mani ed avambracci - sottoporsi alla sorveglianza sanitaria - tutta la strumentazione, piccola o grande ed il materiale in uso in questi laboratori devono essere adibiti esclusivamente per la manipolazione di sostanze radiomarcate - in caso di contaminazione degli arredi dei laboratori, dei pavimenti o altro, provvedere immediatamente alla pulizia mediante detergente decontaminante e riferire l accaduto al responsabile in modo che possa provvedere al controllo dell avvenuta decontaminazione

25 pagina di approfondimento Caratteristiche i di un laboratorio di radioanalisi i Un laboratorio in cui si faccia uso di sorgenti non sigillate deve essere dotato di: sistema di ventilazione adeguato alla tipologia e alle quantità di sostanze radioattive in esso utilizzate; una cappa di aspirazione di tipo radiochimico; pavimenti a sguscio e superfici lavabili per facilitare le operazioni di decontaminazione; i adeguata strumentazione di monitoraggio della contaminazione superficiale; dosimetri personali, se prescritti; deposito per lo stoccaggio e il decadimento di rifiuti liquidi e solidi radioattivi, prima del loro smaltimento.

26 Gestione dei rifiuti radioattivi Definizione: qualsiasi materia radioattiva ancorchè contenuta in apparecchiature o dispositivi in genere, di cui non e previsto il riciclo o la riutilizzazione D.Lgs 230/1995 modificato dall art. 4 c. 3 lett. i) del D.Lgs 241/2000 I rifiuti radioattivi devono essere raccolti in appositi contenitori suddivisi in base a : stato fisico: solidi/liquidi radionuclide: periodo di dimezzamento 32 P 33 P radiotossicita dei radionuclidi presenti attività specifica 32 P, 33 P, 125 I < 75 giorni < 3 H, 14 C, 35 S I rifiuti radioattivi devono essere conservati nel "deposito rifiuti radioattivi", che deve essere segnalato con i dovuti contrassegni. L'accesso al "deposito rifiuti radioattivi" è concesso unicamente al personale autorizzato.

27 Gestione dei rifiuti radioattivi Per lo smaltimento finale devono essere consegnati esclusivamente a Ditte autorizzate. E dovere di ogni operatore: produrre la minor quantità di rifiuto radioattivo sia in termini di attività che di volume, compatibilmente con le esigenze di lavoro e di sicurezza; raccogliere separatamente i rifiuti rfut non radioattivi da quelli radioattivi. Deve considerarsi radioattivo tutto ciò che viene a contatto con sorgenti radioattive sia liquide che solide e che non sia stato controllato adeguatamente; non versare negli scarichi comuni o in recipienti per la raccolta dei rifiuti non contaminati quelli potenzialmente radioattivi; detenere in laboratorio i rifiuti radioattivi, posti in contenitori adeguatamente schermati, solo per il tempo strettamente necessario.

28 pagina di approfondimento In caso di versamento di materiale radioattivo: Mentre in alcune situazioni è necessario privilegiare l intervento sulla dispersione di materiale radioattivo al fine di limitare l impatto diretto dell incidente (versamento di grande quantità di liquido a bassa attività senza il coinvolgimento di persone) in altri casi è necessario intervenire in via prioritaria direttamente sulle persone contaminate (contaminazione diretta con liquido radioattivo in prossimità di ferite, mucose, ustioni, con possibilità di ingestione o inalazione). La priorità degli interventi dipende, evidentemente, dalla valutazione effettuata dagli operatori presenti rispetto alla gravità della contaminazione delle persone e dell ambiente; in base a tale valutazione dovranno immediatamente essere avvisati, oltre al Preposto, il Direttore o il Responsabile, anche il Servizio per la Sicurezza, l Esperto Qualificato ed il Medico Autorizzato/Competente.

29 In caso di versamento di materiale radioattivo: cercare di mantenere la calma, limitare l introduzione nel corpo dei contaminanti radioattivi per inalazione, ingestione o contatto limitare l estendersi della zona contaminata, circoscrivendola adeguatamente t rimuovere la contaminazione con le dovute cautele.

30 In caso di contaminazione con materiale radioattivo: Tamponare con carta assorbente la zona della pelle o gli abiti sui quali è avvenuto il versamento. Togliere gli indumenti contaminati (si può agire efficacemente tagliandoli) unitamente ai mezzi protettivi (maschere, guanti ecc); riporre tali oggetti in sacchetti di plastica in modo da evitare la contaminazione di altri oggetti e dell area. Porre attenzione a non contaminare occhi, bocca e narici. Tagliare la ciocca di capelli eventualmente contaminata; non fare assolutamente lo shampoo. Misurare la contaminazione dell area interessata. Lavare solo la parte contaminata con acqua corrente tiepida (non usare acqua calda), cercando di non estendere la contaminazione e facendo attenzione a non danneggiare la pelle; è possibile usare una spazzola morbida e sapone neutro. Per tali operazioni utilizzare il lavello dell area di decontaminazione ovvero quello del laboratorio raccogliendo i liquidi di risciacquo che, se contaminati, saranno eliminati come rifiuto radioattivo.

31 In caso di contaminazione con materiale radioattivo: Sciacquare gli occhi e la bocca più volte con acqua o soluzione fisiologica; ica; non ingerire liquidi o farmaci di qualsiasi natura. Continuare la decontaminazione fino a che il metodo (contaminametro o smear-test) usato per la verifica indica che la contaminazione è stata rimossa. Sospendere la decontaminazione esterna se compaiono segni di irritazione cutanea.

32 In caso si verifichi una ferita misurare la contaminazione della zona in cui si trova la ferita; lavare le ferite, che possono essere medicate con pratiche di piccolo pronto soccorso, con abbondante acqua corrente distendendone i bordi e favorendo un leggero sanguinamento; conservare l oggetto che ha prodotto la ferita o il liquido contaminante per permettere all Esperto Qualificato le eventuali valutazioni radiometriche; in caso di ferita grave occorre procedere con tutti gli interventi convenzionali a tutela della persona; occorrerà avvisare il personale del servizio sanitario, che dovesse intervenire, delle peculiarità del caso.