Effetti biologici NIR

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Beatrice Boni
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1 Effetti biologici NIR NIR Origine Lunghezza d onda Frequenza Effetti Biologici UVC Lampade UV germicide 100 nm nm 1075 THz THz Eritema cutaneo, iperpigmentazione; Fotocheratite UVB Lampade abbronzanti 280 nm nm 950 THz THz Fotocheratite; Eritema cutaneo, iperpigmentazione; neoplasie cutanee; reazioni cutanee; produzione di Vitamina D UVA Luce solare 315 nm nm 750 THz THz Cataratta; Eritema e iperpigmentazione Luce Visibile lasers, luce solare, fuoco, LED, Lampadine 400 nm nm 385 THz THz Invecchiamento della pelle; Neopalsie cutanee; Danno fotochimico e termico retinico IR-A lasers, telecomandi 215 THz THz Retinopatia termica; Cataratta termica; Ustioni cutanee IR-B lasers, telecomunicazioni a lunga distanza 1.4 µm - 3 µm 100 THz THz Ulcera corneale, cataratta; Ustioni cutanee IR-C Laser far-infrared 3 µm - 1 mm 300 GHz THz Ulcera corneale, cataratta; Ustioni cutanee; Riscaldamento della superficie corporea Microonde telefoni PCS, alcuni cellulari, forni a microonde, telefoni cordless, autovelox, radar, Wi-Fi 1 mm - 33 cm 1 GHz GHz Riscaldamento della superficie corporea Radiazione a RF Telefoni cellulari, TV, radio FM, AM, Onde corte, telefoni cordless RF a bassa frequenza 33 cm - 3 km 100 khz - 1 GHz Riscaldamento con penetrazione max 10 mm; Aumento della temperatura corporea Linee elettriche > 3 km < 100 khz Carica elettrica sulla superficie corporea; interferenza con le risposte muscolari e nervose Campi statici Magneti ad elevata intensità di campo - 0 Hz Vertigini, nausea: Carica elettrica sulla superficie corporea da Martin e Sutton, 2002 modificata

2 Effetti delle radiazioni ionizzanti Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti dipendono prevalentemente dalla produzione di radicali liberi da molecole di acqua, piuttosto che da danni diretti alle molecole di DNA

3 DOSIMETRIA Branca della fisica delle radiazioni che si occupa delle correlazioni quantitative di misurazioni specifiche in un campo di radiazioni con gli effetti chimici e biologici determinabili dalle radiazioni. Le misure di esposizione alle radiazioni e di assorbimento di energia sono alla base della dosimetria

4 RADIOATTIVITAʼ Vecchia unità Curie (Ci) x 10 dis/sec Nuova unità (SI) Bequerel 1 dis/sec 1 Ci = 37 GBq

5 Misura del grado di esposizione alle radiazioni RADIAZIONI ARIA MATERIA UOMO Dose di esposizione Dose assorbita Equivalente di dose Coulomb/kg -C/kg- (R) Gray -Gy- (Rad) Sievert -Sv- (Rem) 1 C/kg = 3870 R 1 Gy = 100 Rad 1 Sv = 100 Rem

6 ESPOSIZIONE Si riferisce esclusivamente ai campi di raggi X e gamma X = dq/dm Vecchia unità Röntgen = 1 ues / cc aria Unità (SI) 1 Coulomb / Kg di aria

7 DOSE ASSORBITA de/dm Vecchia unità Unità (SI) rad = 100 erg/g Gray (Gy) = 1 joule/kg 1 Gy = 100 rad

8 QUALITAʼ DELLA RADIAZIONE Efficacia Biologica Relativa Relative Biological Effectiveness (RBE) Trasferimento lineare di energia Linear Energy Transfer (LET) de/dl Fattore di qualità Quality Factor (QF)

9 EQUIVALENTE DI DOSE Vecchia unità Unità (SI) rem = rad x QF Sievert (Sv) = Gy x QF 1 Sv = 100 rem

10 Effetti delle radiazioni ionizzanti * Quantità * Caratteristiche * Tempo * Possono basse dosi di radiazioni stimolare i meccanismi di difesa delle cellule? * Per maggiore sicurezza, si adotta un criterio di assenza di rischio zero

11 Effetti delle radiazioni ionizzanti Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti non dipendono solo dalla dose assorbita ma anche dal tipo di radiazione e dalle condizioni di irradiazione

12 DANNI DA RADIAZIONI EFFETTI IMMEDIATI SUL SOGGETTO IRRADIATO EFFETTI TARDIVI SUL SOGGETTO IRRADIATO EFFETTI SULLA PRIMA GENERAZIONE DEL SOGGETTO IRRADIATO EFFETTI EREDITARI SULLA PROGENIE DEL SOGGETTO IRRADIATO

13 DANNI SOMATICI NON STOCASTICI (GRADUATI) cute ghiandole genitali occhio midollo emopoietico epitelio G.I. S.N.C. STOCASTICI (PROBABILISTICI) SOMATICI (cancro) GENETICI (mutazioni)

14 DANNI EREDITARI PRIMA E SECONDA GENERAZIONE GENERAZIONI SUCCESSIVE

15 ALCUNI ESEMPI DI DOSI DI RADIAZIONE E POSSIBILI CONSEGUENZE DOSE (Sv) EFFETTO Sv DL 50% in 30 giorni Sv Caduta capelli, leucopenia, alcune morti entro 2-6 sett Possibile Malattia da Radiazioni 0.10 Rischio di Cancro = 1/ Astronauti Apollo XVI Dose. annuale max per i lavoratori

16 ALCUNI ESEMPI DI DOSI DI RADIAZIONE AL CORPO DOSE (Sv) dose annuale da esami medici dose annuale dal corpo dose annuale da raggi cosmici volo transpolare una settimana di vita in USA, globale radiografia del torace volo transatlantico

17 EFFETTI TARDIVI STOCASTICI DOSE COLLETTIVA INCREMENTO DI RISCHIO Mortalità per cancro ~ 20-30% 106 csv-uomo* 200 tumori * per somm. acuta; 1/2, 1/3 per somm. cronica

18 Health Physics Society

19 Health Physics Society

20 RADIOPROTEZIONE principi fondamentali GIUSTIFICAZIONE OTTIMIZZAZIONE DEFINIZIONE DEI RISCHI INDIVIDUALI ACCETTABILI

21 TEMPO RADIOPROTEZIONE criteri fondamentali DISTANZA BARRIERE

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