ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ 3. ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Transcript

1 ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών Ιωάννα Δ. Αναστασοπούλου Βασιλική Δρίτσα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 3. ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ

2 ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 3 Μέχρι τον Μάρτιο του 1902 είχαν συμπεριληφθεί στην επιστημονική βιβλιογραφία περίπου 147 περιστατικά ατόμων που χρησιμοποίησαν ακτίνες X ή άλατα ραδίου και που εμφάνισαν διάφορες ασθένειες. Κατά τη διάρκεια του Α Παγκοσμίου Πολέμου και αμέσως μετά είναι αποδεκτό ότι το ράδιο και οι ακτίνες X είναι τοξικές. Περί τους 40 εργάτες, εκ των οποίων οι περισσότερες γυναίκες ανέπτυξαν καρκίνο των οστών και απλαστική αναιμία. Οι γυναίκες χρησιμοποιούσαν το ράδιο για να βάφουν τα χείλη. Στις αρχές του 1920 το ράδιο το χρησιμοποίησαν ως φαρμακευτικό προϊόν για την αντιμετώπιση διαφόρων ασθενειών, όπως η αρθρίτιδα και η σύφιλη. Στα πρώτα σαράντα χρόνια πέθαναν από κατάχρηση ραδίου τουλάχιστον 100 άτομα. Μετά από αυτές τις παρατηρήσεις η θέσπιση μέτρων ώστε να περιοριστεί η χρήση των ακτίνων X και του ραδίου γίνεται επιτακτική ανάγκη. Η πρώτη στον κόσμο Εταιρεία Προστασίας από τις ακτίνες X και του ραδίου σχηματίζεται στην Αγγλία το Το 1928 η Διεθνής Ένωση Ραδιολόγων δημιουργούν την πρώτη Διεθνή Επιτροπή Ραδιολογικής Προστασίας (ICRP, International Commission on Radiological Protection). Η επιτροπή αποτελείτο από 13 μέλη προερχόμενους από 40 ειδικούς από 14 χώρες. Η επιτροπή αυτή άρχισε να θέτει τις προδιαγραφές για τα επιτρεπτά όρια ακτινοβόλησης των πληθυσμών.

4 4 Από τις αρχές του 1930 δεν ήταν εμφανές το γεγονός ότι οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες μπορούν να προκαλέσουν γενετικές βλάβες στους ανθρώπους. Τα πρώτα καταστρεπτικά αποτελέσματα της δράσης των ιοντιζουσών ακτινοβολιών παρατηρήθηκαν σε βαφείς ή ζωγράφους που χρησιμοποιούσαν ράδιο. Ήδη το 1930 ήταν γνωστά περίπου άτομα που είχαν εμφανίσει εγκαύματα ικανά να μετρηθούν και που προκλήθηκαν από τη χρήση ραδίου. Το 1943 η Αμερικάνικη Επιτροπή Ραδιοπροστασίας ανακοίνωσε ότι η ανώτατη ποσότητα ραδίου που προκαλεί έγκαυμα ανέρχεται σε 0,1 μci, η δε δόση δεν μπορούσε να ξεπεράσει το 0,1 R/ημ. Τα δεδομένα αυτά διατηρήθηκαν μέχρι τον Β Παγκόσμιο πόλεμο. Το 1949 η δόση μειώθηκε δραστικά από 0,1 R/ημ σε 0,05 R/ημ, αλλά δεν έπρεπε να είναι μεγαλύτερη από 0,3 R/εβδ. Κατά την περίοδο μεταξύ σκευάσματα που περιείχαν ράδιο (224Ra) χρησιμοποιήθηκαν ως ενέσιμα υλικά για την θεραπεία 2000 περίπου στρατιωτών που έπασχαν από φυματίωση και άλλες ασθένειες. Περί το από αυτούς τους ασθενείς εμφάνισαν σάρκωμα των οστών. Το 1956 έγινε ακόμη μεγαλύτερη μείωση της επιτρεπόμενης δόσης, η οποία για το αιμοποιητικό σύστημα δεν έπρεπε να ξεπερνά τα 3 rem για 13 συνεχείς εβδομάδες.

5 5 Σήμερα η ανώτατη αποδεκτή δόση σε rem που μπορεί να δεχθεί ένας εργαζόμενος δεν πρέπει να υπερβαίνει εκείνη που προκύπτει από τη σχέση: όπου Ν η ηλικία του εργαζομένου. Μέγιστη επιτρεπτή δόση (rem) = 5(Ν-18) Από τη σχέση αυτή γίνεται προφανές ότι ένα άτομο ηλικίας 18 ετών ή μικρότερης δεν μπορεί να εργάζεται σε χώρο με ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Για κάθε εργαζόμενο με ιοντίζουσες ακτινοβολίες, εκτός από τη δόση που προκύπτει από την παραπάνω σχέση, δεν μπορεί να δεχθεί δόση ακτινοβολίας μεγαλύτερη από 5 rem το χρόνο. Έτσι, ένας εργαζόμενος δέχεται πλέον το ένα τρίτο της δόσης που είχε υπολογισθεί με βάση τα 0,3 rem την εβδομάδα. Έχει γίνει δεκτό ότι μέσος όρος δεν μπορεί να ξεπεράσει τα 2 rem το χρόνο για συνεχή περίοδο πέντε χρόνια. Στον Πίνακα 7.2. φαίνονται τα ανώτατα όρια ολόσωμης ακτινοβόλησης, όπως αυτά διαμορφώθηκαν με την πάροδο των ετών.

6 6 Πίνακας 7.2. Μέγιστα επιτρεπτά όρια ολόσωμης ακτινοβολίας, όπως διαμορφώθηκαν κατά καιρούς.

7 7 Από τον Πίνακα 7.2. γίνεται εμφανές ότι η Διεθνής Επιτροπή Ραδιολόγων και Προστασίας (ICRP) και η Εθνική Επιτροπή Ραδιολόγων και Προστασίας των Η.Π.Α. (NCRP) προσέγγισαν τις θέσεις τους σχετικά με τον ορισμό των ανώτατων επιτρεπτών ορίων ολόσωμης ακτινοβόλησης μετά το Η μεταβολή των ορίων επιβαλλόταν μετά από τα νέα επιστημονικά δεδομένα που προέκυπταν από τις μελέτες τόσο στο εργαστήριο, όσο και από τους εργαζόμενους στα ορυχεία ουρανίου ή τους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Σήμερα τα ανώτατα επιτρεπτά όρια έχουν μειωθεί δραστικά. Ο Πίνακας 7.3. δείχνει τη δόση ακτινοβολίας που δεχόμαστε από διάφορες πηγές. Τα ανώτατα όρια δόσης που μπορεί να δέχεται κάθε όργανο ποικίλουν. Η ανώτατη επιτρεπτή δόση ενός εργαζομένου με ιοντίζουσες ακτινοβολίες δεν πρέπει να ξεπερνά τα 5 rem τον χρόνο. Στην δόση αυτή προσμετράται και η φυσική ετήσια δόση ακτινοβολίας.

8 8 Πίνακας 7.3. Δόση ακτινοβολίας που εξαρτάται από τον τρόπο διαβίωσης

9 9 Πάντως σε καμία περίπτωση το κάθε όργανο δεν μπορεί να ξεπεράσει τα όρια του Πίνακα 7.4. Για συσκευές όπως είναι οι ανιχνευτές καπνού που περιέχουν μικρές ποσότητες ραδιοϊσοτόπου δεν απαιτούνται ειδικά μέτρα ασφαλείας. Οι βιομηχανίες όμως που παράγουν τις συσκευές αυτές πρέπει να λαμβάνουν μέτρα ασφαλείας, δεδομένου ότι έχουν μεγάλες ποσότητες. Επίσης στα νοσοκομεία, όπου τα ραδιοϊσότοπα χρησιμοποιούνται για διαγνωστικούς λόγους φέρουν τις προδιαγραφές ασφαλείας, παρόλο που ο χρόνος ημιζωής τους είναι σχετικά μικρός. Επίσης οι συσκευές ραδιοϊσοτόπων που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση του καρκίνου φέρουν προδιαγραφές χρήσης προστασίας. Πίνακας 7.4. Μέγιστα επιτρεπτά όρια δόσης ακτινοβολίας

10 10 Οι εργαζόμενοι σε χώρους που έχουν ραδιενεργά υλικά πρέπει να λαμβάνουν μερικά βασικά μέτρα προστασίας. Έτσι δεν πρέπει να τρώνε στους χώρους αυτούς. Αν έχουν αμυχή ή πληγή στο δέρμα θα πρέπει να την καλύψουν. Να φορούν μάσκα για την προστασία των ματιών και της αναπνευστικής οδού. Να πλένονται όταν απομακρυνθούν από το περιβάλλον της δουλειάς και να μετρούν πάντα πριν την αναχώρησή τους την ραδιενέργεια του σώματός των. Κατά την ώρα εργασίας ειδικές στολές, μάσκες προσώπου και γάντια είναι απαραίτητα για αποφυγή οιασδήποτε ρύπανσης ή μόλυνσης του σώματος. Οι εργαζόμενοι είναι επί πλέον υποχρεωμένοι να φέρουν στις φόρμες τους ειδικά δοσίμετρα. Τα δοσίμετρα αυτά σε χώρους νοσοκομείων δίδονται ανά μήνα προς εμφάνιση. Αντίθετα σε εργοστάσια, όπου η πυρηνική ενέργεια είναι μεγάλη τα δοσίμετρα φέρουν συγχρόνως και συναγερμό, ώστε να γίνει άμεσα αντιληπτή και η πιο μικρή διαρροή ραδιενεργού υλικού. Στο Σχήμα 7.9 φαίνεται ειδικό κουτί (glovebox) εργαστηρίου για την διεκπεραίωση πειραμάτων με ραδιενεργά υλικά. Το διαφανές τμήμα είναι κατασκευασμένο από ειδικό γυαλί ενισχυμένο με μόλυβδο. Τα γάντια είναι και αυτά από πλαστικό ενισχυμένο με μόλυβδο, ώστε να μην ακτινοβολείται το σώμα του ερευνητή.

11 11 Σχήμα 7.9. Πειραματικό κουτί ειδικό για πειράματα με ραδιενεργά υλικά (glovebox)

12 12 Σημαντικό ρόλο στην προστασία παίζει και η διατροφή. Έτσι διατροφή πλούσια σε πρωτεΐνες και βιταμίνες, υδατοδιαλύτες ή λιποδιαλύτες πρέπει να μη λείπουν από το καθημερινό διαιτολόγιο. Σε περίπτωση ατυχήματος, η αύξηση του αλκοόλ αυξάνει την προστασία του ανθρώπου. Ανάλογα με την έκταση ενός ατυχήματος και το είδος των ραδιοϊσοτόπων χορηγείται αντίστοιχη φαρμακευτική αγωγή. Τα φάρμακα συνήθως ενεργούν έτσι ώστε να δεσμεύουν τις σχηματιζόμενες ελεύθερες ρίζες που παράγονται στον οργανισμό, ώστε να μην αντιδράσουν δευτερογενώς με σημαντικής σημασίας βιολογικά μόρια, όπως είναι το DNA, κ.ά. Είναι δύσκολη προς το παρόν η σύνθεση φαρμάκων που να δεσμεύουν επιλεκτικά τα ραδιοϊσότοπα και να τα αποβάλλουν από τον οργανισμό.

13 ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.