Formazione obbligatoria in materia di Radioprotezione: RAVENNA

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1 Formazione obbligatoria in materia di Radioprotezione: RAVENNA Dott. Pier Luca Rossi U.O. Fisica Sanitaria Alma Mater Studiorum - Università di Bologna Viale Berti Pichat 6/2

2 QUADRO NORMATIVO PRATICHE DI RICERCA SCIENTIFICA Radioprotezione: COME LA APPLICHIAMO IN UNIBO?

3 Quadro normativo nazionale D.Lgs. 81/2008 Potenziali fonti di rischio CAPO VIII agenti fisici Decreto Legislativo 230/95 Decreto Legislativo 241/00 Decreto Legislativo 257/01

4 RADIOPROTEZIONE: per chi? POPOLAZIONE LAVORATORI PAZIENTI (?)

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6 Formazione

7 partiamo IONIZZARE = PRODURRE COPPIE DI IONI NEL MEZZO INVESTITO dove la coppia di ioni è formata dall ELETTRONE e dall ATOMO CARICO POSITIVO

8 Il «problema» sarà allora come e dove - l energia di questi ioni si deposita nel mezzo investito, quando il «mezzo investito» è l uomo!!!

9 e quali potenziali effetti potranno eventualmente - essere generati

10 Domanda: come si può manifestare un EFFETTO?????? Azione biochimica Insorgenza patologia Cellula Alterazione funzionale MANIFESTAZIONE STOCASTICA DEL DANNO Radiazione Radicali liberi Effetto diretto + Effetto indiretto Morte cellulare MANIFESTAZIONE DETERMISTICA DEL DANNO

11 MANIFESTAZIONE DETERMINISTICA DEL DANNO a soglia breve tempo di latenza nesso causalità diretto Compito della radioprotezione sarà escludere la possibilità di insorgenza MANIFESTAZIONE STOCASTICA DEL DANNO senza soglia possibile lungo tempo di latenza difficile nesso causalità (probabilità) Compito della radioprotezione sarà ridurre al minimo la probabilità di insorgenza

12 ma come la radioprotezione può soddisfare questi 2 compiti? Analizzando le condizioni di gestione/tenuta delle sorgenti, nonché le condizioni di lavoro Definendo regole di comportamento Richiedendo di limitare il tempo e/o il numero di manipolazioni e/o il tipo di nuclide utilizzato Imponendo barriere protettive ovvero definendo delle condizioni di lavoro che assicurino il rispetto di determinati LIMITI DI ESPOSIZIONE per l individuo. Questi LIMITI saranno fissati dal legislatore e il loro rispetto assicurerà dall insorgenza di patologie

13 Il centro del problema sarà stabilire come SORGENTE, CAMPO DI RADIAZIONE e PERSONA sono in relazione tra loro SORGEN TE ognuno dei «3 elementi» con le caratteristiche che lo contraddistinguono, ovvero

14 tipo caratteristiche proprietà Sorgente Campo di radiazione ; ; ; n; X ambiente Distanza Tempo permanenza D.P.I. Operatore RADIOPROTEZIONE DEGLI AMBIENTI RADIOPROTEZIONE DEI LAVORATORI

15 D. Lgs. 230/95 s.m.i. Radioprotezione degli ambienti Radioprotezione degli operatori Classificazione delle aree Classificazione ed idoneità dei lavoratori Esperto Qualificato U.O. Fisica Sanitaria Esperto Qualificato U.O. Fisica Sanitaria Medico addetto alla sorveglianza medica U.O. Medicina del Lavoro

16 Radioprotezione

17 Radioprotezione Giustificazione della pratica prima dello «start» della linea di ricerca analisi COSTI BENEFICI Costi C = P + X + Y P = costo acquisto sorgente (radiogena e/o radioattiva) X = costo radioprotezione Y = detrimento dovuto alla pratica Benefici B >C = P + X + Y Dipartimento

18 Radioprotezione Ottimizzazione della pratica prima dell acquisto cercare il minimo della funzione X + Y X = costo radioprotezione Y = detrimento dovuto alla pratica in rapporto alla dose collettiva (cioè dose agli operatori + dose alla popolazione)

19 Radioprotezione Limitazione della dose individuale perché nessuno (soprattutto OPERATORI) sia suscettibile di manifestare patologie da esposizione lavorativa LIMITI DI DOSE NON SUPERABILI IL LEGISLATORE

20 Limiti di Dose Individuale no

21 Energia assorbita nel mezzo investito Dose assorbita [Gy] D de dm Fattori di peso per il tipo di radiazione w r Dose equivalente [Sv] H t wr Dr, r t ICRP 60 D. Lgs. 241/00 Fattori di peso per il tipo di organo o tessuto irraggiato w t Dose efficace [Sv] E w t H t t

22 Quindi, fissando un «limite» in termini di.. Dose equivalente [Sv] H t wr Dr, r t «tutela» dall insorgenza di patologie tissutali (..quelli che, una volta, si chiamavano «danni deterministici» ) Dose efficace [Sv] E w t H t t «tutela» dall insorgenza di patologie stocastiche Allora iniziamo a vedere i «casi» di nostro interesse e a fare alcune valutazioni su questi

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24 Quindi.. Detenzione/utilizzo di tubo RX per «esecuzione di analisi in fluorescenza X» Detenzione/utilizzo di sorgenti radioattive per tarature

25 Portable XRF

26 Handheld XRF

27 Analisi quantità di piombo negli infissi Analisi geologiche di sedimenti Analisi conformità standard di sicurezza dei prodotti Analisi orafe

28 XRF portatili «da banco»

29 Quali sono gli elementi «fondamentali» di un sistema per XRF

30 PARTI PRINCIPALI DI UN TUBO A RAGGI X Rotore Anodo di tungsteno toriato Circuito anodico (DDP) Bulbo di vetro Filamento di tungsteno elettroni Circuito del filamento Guaina di piombo Coppa focalizzante Alloggiamento per filtri (Al) e collimatori (Pb) Fascio utile Finestra

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32 In particolare 1) I raggi X sono prodotti all interno della cuffia SOLO quando il tubo RX è acceso ed è attivata la fase di emissione: pertanto non si ha emissione a tubo spento e/o a pulsante non attivato 2) I raggi X sono prodotti dall interazione di elettroni emessi dal catodo - con un anodo in tutte le direzioni: la direzionalità del fascio RX è data dalla presenza di una struttura in piombo che lascia libera al cammino dei raggi X solo la direzione ortogonale all oggetto da radiografare 3) La sorgente RX è pertanto il tubo in vetro all interno del quale si trovano il catodo e l anodo

33 quindi?? quali «condizioni» dobbiamo rispettare per (cercare di ) lavorare in sicurezza?? credo dovremmo cercare di capire 1. quale «campo» genera la sorgente e dove si «distribuisce»? 2. quale è la «necessità» dell indagine? 3. quanto «tempo» necessita quell indagine?

34 Radiazione «primaria» TRASMESSA Radiazione «diffusa» Radiazione «fuga» Campo di radiazione a cui si è «potenzialmente» esposti

35 Radiazione «primaria» quella che investe il campione potrebbe servire a valutare il «radiation damage»

36 Radiazione «diffusa»

37 BRUKER ARTAX - µxrf kv p =50 kv I=700 µa MISURE cm (µsv/h) MISURE cm (µsv/h) h dal h dal suolo suolo cm cm cm cm cm cm 0.5

38 ma questi valori sono «alti» o «bassi»? Limiti di Dose Individuale

39 quindi: 1 msv/anno vs. circa 10 msv/h 1000 msv/anno vs. circa 10 msv/h 100 h in un anno per «superare» il limite di dose per i LAVORATORI CLASSIFICATI NON ESPOSTI a 1 m ma che succede se sono «più distante»? a 90 e se sono ad «angoli» di vista diversi?

40 ?? come per la stragrande maggioranza dei «campi radiativi», vale la FAMOSISSIMA LEGGE DELL INVERSO DEL QUADRATO DELLA DISTANZA ovvero se la distanza diventa il doppio, la dose diventa ¼ se la distanza triplica, la dose diventa 1/9 se la distanza quadruplica, la dose diventa 1/16 etc.

41 definite le caratteristiche della sorgente DOVE LA UTILIZZO (=ambiente)

42 Capo VI - REGIME AUTORIZZATIVO PER LE INSTALLAZIONI E PARTICOLARI DISPOSIZIONI PER I RIFIUTI RADIOATTIVI. Art. 27 Nulla osta all'impiego di sorgenti di radiazioni. 1. Gli impianti, stabilimenti, istituti, reparti, gabinetti medici, laboratori, adibiti ad attività comportanti, a qualsiasi titolo, la detenzione, l'utilizzazione, la manipolazione di materie radioattive, prodotti, apparecchiature in genere contenenti dette materie, il trattamento, il deposito e l'eventuale smaltimento nell'ambiente di rifiuti nonché l'utilizzazione di apparecchi generatori di radiazioni ionizzanti, debbono essere muniti di nulla osta preventivo secondo quanto stabilito nel presente capo. Le attività di cui al presente comma sono tutte di seguito indicate come impiego di sorgenti di radiazioni ionizzanti. 1-bis. Le pratiche svolte dallo stesso soggetto mediante sorgenti di radiazioni mobili, impiegate in più siti, luoghi o localita' non determinabili a priori presso soggetti differenti da quello che svolge la pratica sono assoggettate al nulla osta di cui al presente articolo in relazione alle caratteristiche di sicurezza delle sorgenti ed alle modalità di impiego, ai sensi di quanto previsto nei provvedimenti applicativi. cioè.non è «mobile» perché si «può spostare», ma perché i LOCALI IN CUI LI SI UTILIZZA NON SONO DI PROPRIETA DEL DdL CHE POSSIEDE LA SORGENTE

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44 Modus operandi..

45 Modus operandi..

46 Modus operandi..

47 Modus operandi..

48 Modus operandi..

49 ecco perché abbiamo dichiarato e convenuto con la Prefettura di Ravenna si imporrà di delimitare un area circolare attorno al campione di raggio almeno pari a 1.5 m con catenella bicolore e/o vincoli fisici (ZONA SORVEGLIATA). ZONA NON CLASSIFICATA: all esterno della zona sorvegliata sopra definita, tutta la restante area dei locali in cui si effettuerà la pratica risulterà ZONA NON CLASSIFICATA In quest area, alla distanza massima consentita dalle opere murarie e/o dall estensione dei cavi di collegamento tra tubo RX e alimentatore (pari a 2 m), dalla parte opposta del campione rispetto al tubo RX, verrà posizionata la postazione di lavoro degli operatori autorizzati all utilizzo dell apparecchio quindi

50 da fare sempre e ovunque si utilizzi il tubo RX 1. Posizionare il tubo RX in maniera tale che il fascio sia diretto verso un muro 2. Posizionare ad almeno 1.5 m dal campione catenella bicolore di «vincolo e segnalazione» dell area 3. Posizionare la postazione di comando dalla parte opposta alla direzione di volo del fascio RX 4. Posizionare la postazione di comando (PC, controller, etc..) alla massima distanza consentita dai cavi e comunque a non meno di 2 m dal campione 5. Assicurarsi che nessuno stazioni in altre posizioni che non siano la zona «postazione comando» se rispettiamo queste SEMPLICI regole, la dose agli operatori è sicuramente molto limitata (E < 0,1 msv/h)

51 Manipolazione sorgenti radioattive

52 da un elemento radioattivo si può avere emissione (= radiazione elettromagnetica). Tipicamente, i sono dovuti a riassesti energetici del nucleo, successivi a decadimenti radioattivi (ciò implica che molti elementi radioattivi, oltre a decadere in uno dei modi prima definiti, hanno anche delle «emissioni») i raggi X non sono prodotti da materiali radioattivi, ma da apparecchi (chiamati «macchine radiogene»). Non sono dissimili dai se non per il fenomeno di produzione (i raggi X sono di produzione artificiale, i da riassesto energetico dei nuclei)

53 (piccola nota «scolastica» ) ovviamente, l attività di una sorgente radioattiva subirà variazioni nel corso del tempo (in particolare, diminuirà a seguito del processo di decadimento della sorgente). Il decadimento di una sorgente viene, tipicamente, quantificato dalla grandezza tempo di dimezzamento (o emivita del radioisotopo) L'emivita di un radioisotopo è definita come il tempo necessario perché la metà degli atomi di un campione puro dell'isotopo decadano in un altro elemento. Es.: grafico dell andamento dell attività di fosforo 32 al passare del tempo

54 FASE 1 FASE 2 preparazione della postazione di lavoro preparazione nuclide

55 FASE 3 esperimento

56 FASE 4 controllo eventuale contaminazione FASE 5 stoccaggio e test finale postazione lavoro applicabili solo quando si utilizzano sorgenti non sigillate

57 Potenziali esposizioni dovute a Fase 1(= preparazione postazione) Fase 2(= preparazione esperimento) Fase 3 (= manipolazione) Irraggiamento Intake Fase 4 (= gestione rifiuto)

58 Esposizione esterna (= irraggiamento) Manipolazione del nuclide Manipolazione dei rifiuti di lavorazione Intake (= contaminazione interna) Inalazione di parte volatile del nuclide o di suo composto Ingestione di liquidi e/o solidi Contaminazione transcutanea

59 Partiamo dai dati «oggettivi» Caratteristiche della sorgente Sorgente radioattiva 137 Cs Tipo di decadimento Beta puro con gamma di emissione del nuclide figlio (in equilibrio secolare con il padre) Attività della sorgente Manipolazione di 9,25 MBq (=250 mci) alla data di acquisto

60 quindi possiamo stimare il «campo di radiazione» Tempo trascorso dall acquisto (31/03/1976.) Tempo di dimezzamento del nuclide (30,22 anni.) Attività alla data di utilizzo (105 mci = 3,885 MBq.) Costante G (0,09 msv/h a 1m per MBq.) curve isoipse di dose

61 mancano i «dati soggettivi» Tempo di manipolazione Distanza - Schermi?

62 oltre ai segnali ed alle NORME INTERNE in tutti i laboratori devono essere presenti i datasheet relativi alle sorgenti manipolate

63 ed ora un po di facezie dalla rete

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65 come vengono presentati i problemi

66 mediamente a Bologna come media di esposizione di un individuo (fondo ambientale, senza esposizioni mediche) valore di circa 3,1 msv/anno

67 alcune cose (vere) che abbiamo trovato in UNIBO

68 ed un po di «future novità» (?!?!)

69 GRAZIE PER L ATTENZIONE