Ακτινοβολίες και Ηλεκτρομαγνητικά Πεδία Αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας Α. Σιούντας Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής Φυσικής ΑΠΘ
Κοσμική ακτινοβολία Ο άνθρωπος γεννήθηκε μέσα στις ακτινοβολίες Από την πρώτη στιγμή της μεγάλης έκρηξης (Big Bang) ο κόσμος πλημμύρισε από την πρωτογενή κοσμική ακτινοβολία, δηλαδή από πρωτόνια, ιόντα ηλίου, ηλεκτρόνια, φωτόνια και νετρίνα
Φυσική ακτινοβολία Αλλά και το φυσικό περιβάλλον είναι πηγή ακτινοβολιών: τα οικοδομικά υλικά το χώμα και το υπέδαφος οι τροφές που καταναλώνουμε τα τσιγάρα που καπνίζουμε ο αέρας που αναπνέουμε
Ραδιενέργεια Η ραδιενέργεια και εν γένει οι ακτινοβολίες έχουν αποκτήσει κακό όνομα και φήμη Ο Η.Becqerel ανακάλυψε την πανίσχυρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από το ουράνιο το 1896 Η Marie Curie και ο σύζυγος Pierre Curie ανακάλυψαν το πολώνιο και το ράδιο το 1898
Ανθρώπινη Ραδιενέργεια Ο μέσος άνθρωπος, 70 kg, περιέχει περίπου 9 kbq από φυσική ραδιενέργεια 4 kbq από Κ-40 3 kbq από C-14 2 kbq από Th - Ra - U
Εσωτερική ακτινοβολία K-40 1,3 x 10 9 y 0.0118 β, EC 1,31 MeV γ 1,46 ΜeV Internal Dose 0,19 msv/y
Εσωτερική ακτινοβολία Εάν τα 9 kbq μπορούσαν να συγκεντρωθούν σε ένα σημείο, να δημιουργήσουν μία σημειακή πηγή και να ανιχνευθούν από μετρητή Geiger τότε θα έδιναν 500.000 dpm 30.000.000 dph Δισεκατομμύρια κύτταρα θα κτυπηθούν σε μία ημέρα
Εσωτερική ακτινοβολία Σε ένα χρόνο θεωρητικά όλα τα κύτταρα θα έχουν κτυπηθεί τουλάχιστον μία φορά από την ακτινοβολία Είναι αυτό επιβλαβές? επικίνδυνο? Δεν υπάρχει ένδειξη ούτε επιβεβαίωση, τουναντίον φαίνεται ότι είναι ωφέλιμο και χρήσιμο
Ακτινοβολίες Ιατρικές και Τεχνολογικές Εφαρμογές Η ακτινοβολία μέσα στην οποία ζούμε είναι ωφέλιμη Είναι αυτή που μας δίνει ζωή και που διατηρεί τη ζωή στον πλανήτη Η αύξηση της ακτινοβολίας από ιατρικές και τεχνολογικές πηγές επιβαρύνει τον άνθρωπο Ποιο είναι το κέρδος - ωφέλεια? Δημιουργείται ζημία - βλάβη?
Α. Επιπτώσεις από Ιονίζουσα Ακτινοβολία Πηγές ιονίζουσας ακτινοβολίας 1.1. Aκτινοβόληση από φυσικές πηγές 1.1.1. Κοσμική ακτινοβολία 1.1.2. Γήινη ακτινοβολία 1.1.3. Εσωτερική ακτινοβόληση (ραδόνιο)
Α. Επιπτώσεις από Ιονίζουσα Ακτινοβολία Πηγές ιονίζουσας ακτινοβολίας 1.2. Aκτινοβόληση από τεχνολογικές εφαρμογές Καύση άνθρακα Φωσφορούχα λιπάσματα Αεροπορικά ταξίδια Οθόνες τηλεόρασης, μηχανήματα ελέγχου αποσκευών, φθορίζοντα υλικά...
Α. Επιπτώσεις από Ιονίζουσα Ακτινοβολία Πηγές ιονίζουσας ακτινοβολίας 1.3. Aκτινοβόληση από ιατρικές πηγές Διαγνωστικές ιατρικές εξετάσεις με ακτίνες Χ Διαγνωστικές εξετάσεις με ραδιοφάρμακα Διαγνωστικές οδοντιατρικές εξετάσεις με ακτίνες Χ Ακτινοθεραπεία
Α. Επιπτώσεις από Ιονίζουσα Ακτινοβολία Πηγές ιονίζουσας ακτινοβολίας 1.4. Δοκιμές πυρηνικών όπλων στην ατμόσφαιρα 1.5. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνικούς σταθμούς 1.6. Πυρηνικά ατυχήματα Chernobyl, Fukushima
Ακτινοβολία από το περιβάλλον Κοσμική ακτινοβολία 0,3 0,3-1,0 Γήινη ακτινοβολία 0,5 0,3-0,6 Παράγωγα Ραδονίου 1,7 0,2-10 Ραδιονουκλίδια 0,2 0,2-0,8 2,7 msv 1,0-10 ΕΕΑΕ 2015 Ιατρική Ακτινοβόληση 1,8 msv
Ενεργός Δόση Από Διάγνωση Ακτινοδιάγνωση 1,70 (αξονική 1,50) Οδοντιατρική 0,01 Πυρηνική Ιατρική 0,10 1,80 msv
Κανόνες Ακτινοπροστασίας Θωράκιση Απόσταση Χρόνος
Η απόσταση ως μέσο ακτινοπροστασίας
Θωράκιση σύριγγας για χορήγηση ραδιοφαρμάκου
Προστατευτικά παραβάν από Pb σε τμήμα Πυρηνικής Ιατρικής
Ορια Δόσεων Επαγγελματικά εργαζόμενοι 20mSv/y Κατηγορία Α - Ελεγχόμενη 20 msv Κατηγορία Β - Επιβλεπόμενη 6 msv Κοινός πληθυσμός 1 msv/y
Επιπτώσεις από Ιονίζουσα Ακτινοβολία 1.7. Βιολογικές επιπτώσεις 1.7.1. Καθορισμένα αποτελέσματα 1.7.2. Στοχαστικά αποτελέσματα
Άμεσα Καθορισμένα Αποτελέσματα Ολοσωματική Δόση Κύρια αιτία θανάτου Χρόνος θανάτου (Gy) (ημέρες) 3-5 Αιμοποιητικό Σύστημα 30-60 5-15 Γαστρεντερικό Σύστημα 10-20 > 15 ΚΝΣ 1-5
Στοχαστικά αποτελέσματα Εάν η ακτινοβόληση οδηγήσει σε βιώσιμα αλλά τροποποιημένα κύτταρα, τότε οι κλώνοι τους, παρά τους αμυντικούς μηχανισμούς που υπάρχουν, και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, την λανθάνουσα περίοδο, μπορεί να οδηγήσουν σε εμφάνιση κακοήθειας, καρκίνου Η πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου λόγω ακτινοβόλησης είναι ανάλογη με την δόση της ακτινοβολίας, χωρίς κατώφλι δόσης. Τα βιολογικά αυτά αποτελέσματα ονομάζονται στοχαστικά
Στοχαστικά αποτελέσματα Θανατηφόρος βλάβη Απώλεια αναπαραγωγικής ικανότητας Ακτινική καρκινογένεση Γενετικές μεταλλάξεις
ΙΟΝΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Ιονίζουσα ή ιοντίζουσα ακτινοβολία είναι οι : Πυρηνικές ακτινοβολίες α, β, γ Οι ακτίνες Χ Οι α και β είναι σωματιδιακές ακτινοβολίες ενώ οι γ και Χ είναι ηλεκτρομαγνητικές ΚΟΙΝΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΜΕ ΥΛΗ ΤΗΝ ΙΟΝΙΖΟΥΝ 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 27
ΟΡΙΣΜΟΙ Η Ακτινοπροστασία αποσκοπεί στην προστασία ανθρώπων, αγαθών και του περιβάλλοντος από τις επιβλαβείς επιδράσεις των ιοντιζουσών ακτινοβολιών που προέρχονται από τις ειρηνικές χρήσεις τους. Κανονισμοί Ακτινοπροστασίας, ΦΕΚ 216 6-3-2001 / Τεύχος Δεύτερο
ΜΕΡΟΣ 7 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ ΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑ, ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Κατηγορίες ΕΡΑ Α ΕΡΑ Κ ΕΡΑ Σ Τα εργαστήρια δεν επιτρέπεται να στεγάζονται σε κτίρια που χρησιμοποιούνται ως κατοικίες 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 29
Απαιτήσεις σε προσωπικό Απαιτήσεις χώρων Απαιτήσεις σε εξοπλισμό Διαδικασία διαχείρισης και απόρριψης ραδιενεργών καταλοίπων Κατασκευαστικές απαιτήσεις Αντιμετώπιση ατυχήματος 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 30
ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ Το σύνολο των μέτρων και ελέγχων για την ανίχνευση και περιορισμό των παραγόντων εκείνων οι οποίοι κατά τη διάρκεια μιας οποιασδήποτε πρακτικής, έργου ή δραστηριότητας με ιοντίζουσες ακτινοβολίες ή επέμβασης σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης ή σαν επακόλουθο έκτακτης ανάγκης, ενδέχεται να αποτελέσουν κίνδυνο έκθεσης για τους εργαζόμενους και τον γενικό πληθυσμό. Πρακτική είναι η ανθρώπινη δραστηριότητα που μπορεί να αυξήσει την έκθεση των ατόμων σε ακτινοβολία από τεχνητές πηγές ή από φυσικές πηγές όταν γίνεται επεξεργασία φυσικών ραδιενεργών στοιχείων, εκτός από την περίπτωση έκθεσης λόγω έκτακτης ανάγκης.
ΟΡΙΣΜΟΙ Οι Κανονισμοί εφαρμόζονται σε όλες τις πρακτικές που συνεπάγονται κινδύνους από ιοντίζουσες ακτινοβολίες που εκπέμπονται από φυσικές ή τεχνητές πηγές ή από φυσικά ισότοπα Οι πρακτικές αφορούν στην παραγωγή, κατοχή, χρήση, αποθήκευση, εισαγωγή και εξαγωγή, επεξεργασία, χειρισμό, εμπορία, χρησιμοποίηση, μεταφορά και απόρριψη ραδιενεργών υλικών
Ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 33
Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία Οποιαδήποτε ακτινοβολία δεν διαθέτει αρκετή ενέργεια για να προκαλέσει ιονισμό ατόμων ή μορίων Ορατό φως Υπεριώδης (υπό προϋποθέσεις) Μικροκύματα Ραδιοκύματα. 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 34
Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία Πηγές Πηνία, ραντάρ, κεραίες τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών σταθμών, ηλεκτρικές ξυριστικές μηχανές, σεσουάρ, ηλεκτρικές σκούπες, φούρνοι μικροκυμάτων, τηλεοράσεις, γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος, μετασχηματιστές, κινητά τηλέφωνα, ασύρματα τηλέφωνα, κεραίες κινητής τηλεφωνίας, 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 35
Μη - Ιοντίζουσα Απόφαση 2300 ΕΦΑ (493) ΦΕΚ 346 / 2008 / Τεύχος Β Τρόπος διενέργειας των μετρήσεων για την τήρηση των ορίων ασφαλούς έκθεσης του κοινού σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κεραιών Απόφαση 3060 ΦΟΡ (238) ΦΕΚ 512 / 2002 / Τεύχος Β Μέτρα προφύλαξης του κοινού από τη λειτουργία διατάξεων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων χαμηλών συχνοτήτων
Μεγέθη Ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, V/m Ένταση του μαγνητικού πεδίου, A/m Πυκνότητα ισχύος, W/m 2 Ειδικός ρυθμός απορρόφησης, SAR, W/kg 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 37
Απορροφούμενη Ενέργεια Όχι μόνο ένταση αλλά Απορροφούμενη Ενέργεια Διαφορές πειραματοζώων και ανθρώπου Απορροφούμενη ενέργεια εξαρτάται συχνότητα μέγεθος σώματος σύσταση σχήμα προσανατολισμός απόσταση
S A R Ειδικός Ρυθμός Απορρόφησης ή Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης Ενέργειας (Specific Absorption Rate) σ SAR = ------- E (W/kg) ρ E ένταση ηλεκτρικού πεδίου σ ηλεκτρική αγωγιμότητα ρ πυκνότητα ιστού
Βασικοί Περιορισμοί Από την Ελληνική Νομοθεσία (Κοινή Υπουργική Απόφαση 53571/3839 ΦΕΚ 1105/ Τεύχος Β /06-09-2000 και Κοινή Υπουργική Απόφαση 3060 (ΦΟΡ) 238 ΦΕΚ 512/Τεύχος Β / 25-04-2002) έχουν θεσπιστεί Βασικοί Περιορισμοί για ηλεκτρικά, μαγνητικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία Οι βασικοί περιορισμοί έχουν ορισθεί ώστε να λαμβάνονται υπόψη οι αβεβαιότητες που υπάρχουν όσον αφορά την ατομική ευαισθησία, τις περιβαλλοντικές συνθήκες καθώς και τις διαφορές όσον αφορά την ηλικία και την κατάσταση της υγεία του κοινού.
Βασικοί Περιορισμοί σε Δοσιμετρικά μεγέθη 0 1 Hz 1 Hz 10 MHz 100 khz 10 GHz 10 GHz 300 GHz Πυκνότητα μαγνητικής ροής (mt) πρόληψη επιπτώσεων στο καρδιαγγειακό και ΚΝΣ (40 mt) Πυκνότητα ρεύματος (ma/m 2 ) Πρόληψη λειτουργία του ΚΝΣ (2 ma/m 2 ) SAR (W/kg) πρόληψη θερμοπληξίας ή υπερβολικής τοπικής θέρμανσης (0,08 W/kg) Πυκνότητα ισχύος (W/m 2) πρόληψη θέρμανσης ιστών στην επιφάνεια (10 W/m 2 )
Επίπεδα Αναφοράς Για τη εξασφάλιση της τήρησης των Βασικών Περιορισμών, απαιτείται η αυστηρή τήρηση των Επιπέδων Αναφοράς της Εκθεσης. Τα επίπεδα αναφοράς για τον περιορισμό της έκθεσης προέρχονται από τους βασικούς περιορισμούς υπό συνθήκες μεγίστης σύζευξης του πεδίου με το εκτιθέμενο σε αυτό άτομο, παρέχοντας έτσι το μέγιστο βαθμό προστασίας.
Επίπεδα Αναφοράς
Επίπεδα Αναφοράς (χαμηλόσυχνα) (ΔΕΗ 50 Hz) Ένταση Ηλεκτρικού Πεδίου Ε 5.000 (V/m) Πυκνότητα Μαγνητικής Ροής Πεδίου Β 100 (μτ) 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 44
Επίπεδα αναφοράς στις διάφορες περιοχές συχνοτήτων (υψηλόσυχνα) 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 45
Κινητά 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 46
Ηλεκτρικές συσκευές 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 47
Επιπτώσεις από Μη Ιοντίζουσα Ακτινοβολία Γενεσιουργός αιτία άγχους Πονοκέφαλοι Κατάθλιψη Κόπωση Ελάττωση ικανότητας της μνήμης Αποπροσανατολισμός Αλλαγή συμπεριφοράς και μετά την παύση του πεδίου Δημιουργία καταρράκτη Αύξηση έκκρισης ορμονών από την υπόφυση σε πειραματόζωα Αύξηση της θερμοκρασίας Αλλοίωση καρδιακού ρυθμού 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 48
Όρια συναρτήσει συχνότητας
Μετρητής EFA-3
Δοσιμετρία (ΕΕΑΕ)
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 55
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 56
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 57
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 58
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 59
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 60
15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 61
ΣΚΕΨΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα και κάθε τεχνολογική εφαρμογή δεν είναι τελείως αθώα και ενέχει δυνητικά κινδύνους Η δημιουργία νομοθετικού πλαισίου, η ρύθμιση προβλημάτων και η αντιμετώπισή τους είναι αναγκαία Η εφαρμογή των παραπάνω υποχρεωτική Η ύπαρξη ελεγκτικού μηχανισμού για την πιστή τήρηση των νόμων εξίσου αναγκαία Ο έλεγχος από δημόσιους και ιδιωτικούς πιστοποιημένους φορείς υποχρεωτικός όπως και η εποπτεία και επιτήρησή τους από την αρμόδια επιβλέπουσα αρχή, ΕΕΑΕ Η στήριξη μόνο στον πατριωτισμό των Ελλήνων δεν είναι πάντα ικανοποιητική 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 62
ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΠΟΛΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΥΠΟΜΟΝΗ ΣΑΣ 15/3/2017 ΑΜΦ ΚΕΔΕΑ ΑΠΘ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ 63