DOSE DI RADIAZIONE IONIZZANTE PERICOLO DA RADIAZIONI IONIZZANTI DOSE ASSORBITA D =!E AREA CONTROLLATA. energia assorbita nell'unità di massa

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Veronica Marrone
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1 DOSE DI RADIAZIONE IONIZZANTE PERICOLO DA RADIAZIONI IONIZZANTI DOSE ASSORBITA AREA CONTROLLATA D =!E!m energia assorbita nell'unità di massa 2

2 UNITA' DI MISURA dose assorbita D =!E!m dimensioni [D] = [ML 2 t 2 ][M] 1 = [L 2 t 2 ] unità di misura S.I. gray (Gy) = joule sistema pratico rad = 100 erg grammo kg gray = 107 erg 10 3 g = 104 erg g = 100 rad differente azione radiazioni ionizzanti : tipo di radiazione, energia 3

3 UNITA' DI MISURA differente azione radiazioni ionizzanti : tipo di radiazione, energia azione nei materiali biologici : radiazione riferimento : raggi X (200 kev) Radiation Biological Efficiency (RBE) (ionizzazione globale) Quality Factor (QF) (ionizzazione globale e per unità di percorso) RBE, QF = D raggi X 200 kev D radiazione R 4

4 UNITA' DI MISURA dose fisica : D dose assorbita da tessuto biologico D B : D B = D x RBE D B = D x QF unità di misura S.I. sievert (Sv) = RBE x gray sievert (Sv) = QF x gray sistema pratico rem = RBE x rad rem = QF x rad 1 sievert = 100 rem 5

5 UNITA' DI MISURA radiazione QF fotoni e! > 30 kev ! < 30 kev neutroni e protoni < 10 MeV (30 occhi) alfa da radionuclidi naturali nuclei pesanti esempio : 1 Gy (alfa) = 10 Sv!!! 1 Gy (X da 200 kev) = 1 Sv 6

6 UNITA' DI MISURA D = dose assorbita dose irraggiata (esposizione) R : ionizzazione produzione di carica elettrica dimensione [R] = [Q] [M] 1 unità di misura R = Q!m S.I. C kg 1 sistema pratico roentgen (R) radiazione X,! Q = C cm 3 (in aria secca NTP) * * roentgen (R) = C kg 1 = 25.8 mc kg 1 C kg 1 = 3876 R = kr 7

7 UNITA' DI MISURA emissione Bq, Ci!, materia irraggiamento (esposizione) C kg 1, R RBE, QF assorbimento Gy, rad E, materia assorbimento biologico Sv, rem meccanismi biologici danno 8

8 EFFETTI BIOLOGICI radiazioni naturali esterne sorgenti raggi cosmici radiazione ambiente interne 40 K, 226 Ra, 228 Ra, 210 Pb, 14 C, 222 Rn (nel sangue) totale dose media annuale! 0.5 msv! 0.5 msv! 0.25 msv! 1.25 msv 9

9 radiazioni artificiali EFFETTI BIOLOGICI medicina : industria : ricerca : dispositivi diagnostici dispositivi terapeutici sterilizzazione produzione energia nucleare propulsione nucleare radiochimica acceleratori di particelle laboratori radiochimica reattori nucleari di ricerca 10

10 DANNO da RADIAZIONI IONIZZANTI deposizione macroscopica di energia trascurabile rialzo termico locale per ogni gray depositato in acqua : calore specifico H20 = 4180 J kg 1!T =!E c m = 1 c D = 1 J kg J kg 1 C 1 = C!!! danno microscopico (intracellulare)!e >> energie di legame atomico e molecolare produzione di ioni 11

11 DANNO da RADIAZIONI IONIZZANTI dose limite per radiazioni artificiali 1 msv/anno (popolazione normale) 50 msv/anno (professionalmente esposti) dose media assorbita (esami radiologici) addome urografia endovenosa colonna lombare torace radioscopia 10 mgy 30 mgy 20 mgy 7 mgy 100 mgy (per minuto) 12

12 RADIAZIONI IONIZZANTI EFFETTI BIOLOGICI ATOMI eccitazione ionizzazione ORGANI effetti sulla crescita effetti su funzioni nervose effetti su risposta umorale MOLECOLE eccitazione ionizzazione dissociazione STRUTTURE SUB-CELLULARI blocco biosintesi effetti genetici effetti funzioni nucleo CELLULE blocco della divisione effetti sul metabolismo 13

13 EFFETTI BIOLOGICI dose assorbita in qualche ora (irraggiamento acuto) soggetto irraggiato (tutto il corpo) uomo uomo uomo uomo uomo uomo uomo rana insetti batteri cellule cancerose dose assorbita (Sv) effetti nessuno piccole variazioni formula sangue, raddoppio rischio spontaneo leucemia e malattie genetiche notevoli variazioni formula sangue, nausea, lievi emorragie intestinali, rischio elevato di leucemia e malattie genetiche emorragie gravi, shock, prostazione morte nel 30% dei casi morte nel 60% dei casi morte nel 100% dei casi morte nel 50% dei casi morte nel 50% dei casi morte nel 50% dei casi morte nel 50% dei casi 14

14 EFFETTI BIOLOGICI dose assorbita in qualche ora (irraggiamento acuto) soggetto irraggiato (tutto il corpo) dose assorbita (Sv) effetti uomo 8 10 morte nel 100% dei casi volte la dose di 50 msv/anno (professionalmente esposti) 15

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