Fizyka:Podstawowe zasady ochrony radiologicznej

Podstawowe zasady ochrony radiologicznej

Zadaniem ochrony radiologicznej jest zapobieganie narażeniu ludzi i skażeniu środowiska, a w przypadku braku możliwości zapobieżenia takim sytuacjom — ograniczenie ich skutków do poziomu tak niskiego, jak tylko jest to rozsądnie osiągalne, przy uwzględnieniu czynników ekonomicznych, społecznych i zdrowotnych.

Narażenie jest to proces, w którym organizm ludzki podlega działaniu promieniowania jonizującego. Źródłami narażenia są:

• Źródła promieniowania (materiały radioaktywne):
  • alfa-promieniotwórcze,
  • beta-promieniotwórcze,
  • gamma-promieniotwórcze,
  • neutronowe.
• Urządzenie wytwarzające promieniowanie jonizujące:
  • reaktory jądrowe,
  • aparaty rentgenowskie,
  • przyspieszacze cząstek (akceleratory, cyklotrony, itd.).

Organizacja ochrony radiologicznej opiera się na dwóch systemach. Pierwszym z nich jest licencjonowanie i nadzór działalności związanej z narażeniem na promieniowanie jonizujące, a drugim wszelkie działania mające na celu ograniczenie narażenia od tego promieniowania.

Działania prowadzące do ograniczenia narażenia powinny być prowadzone zgodnie z zasadą optymalizacji narażenia ALARA (ang. As Low As Reasonably Achievable, co oznacza tak mało jak to rozsądnie osiągalne). Zgodnie z tą zasadą działalność związana z narażeniem powinna być zorganizowana i wykonywana w taki sposób, aby przy rozsądnym uwzględnieniu czynników ekonomicznych i społecznych, liczba narażonych pracowników i osób z ogółu ludności była jak najmniejsza, a otrzymywane przez nich dawki promieniowania jonizującego były możliwie małe. Ograniczenie narażenia może być zrealizowane przez unikanie zbędnych źródeł promieniowania, kontrolę prowadzonej działalności związanej z narażeniem, planowanie działalności w taki sposób aby osiągane korzyści uzasadniały otrzymywane dawki, przestrzeganie obowiązujących przepisów dotyczących ochrony radiologicznej.

Z jednej strony należy więc ograniczać narażenie, a z drugiej pamiętać, że zastosowanie promieniowania ma przynieść korzyści ekonomiczne, społeczne, zdrowotne itp. Narażenie może być ograniczone tylko do takiego stopnia, który nadal będzie przynosił założone korzyści.

Narażenie na promieniowanie jonizujące dzieli się na narażenie zawodowe, które dotyczy osób pracujących ze źródłami promieniowania oraz narażenie ogółu ludności. Osobną kategorię stanowi narażenie pacjentów poddanych diagnostyce lub terapii z użyciem promieniowania jonizującego.

W zależności od sposobu oddziaływania promieniowania, narażenie dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne.

Wielkość narażenia zewnętrznego, czyli dawkę efektywną otrzymaną od źródeł promieniowania znajdujących się w otoczeniu człowieka określają następujące parametry:

• K—– osłabienie promieniowania przez zastosowane osłony,
• l — odległość od źródła promieniowania,
• A — aktywność źródła promieniowania,
• [math]\Gamma[/math] — rodzaj promieniowania,
• t — czas napromienienia.

Dawkę efektywną od narażenia zewnętrznego oblicza się korzystając z następującej zależności:

[math]D = \frac{\Gamma*A*t}{ l^2*k}[/math]

W celu ograniczenia narażenia zewnętrznego można zwiększyć odległość pomiędzy źródłem promieniowania a osobą narażoną (narażenie maleje z kwadratem odległości), zredukować czas ekspozycji (narażenie jest wprost proporcjonalne do czasu ekspozycji) lub stosować osłony.

Osłony dla promieniowania gamma powinny charakteryzować się dużą masą właściwą, więc wykonuje się je z takich materiałów jak ołów, beton, uran zubożony.

Osłony przed promieniowaniem beta powinny być wykonane z materiałów lekkich takich jak szkło, tworzywa sztuczne, pleksi.

Osłony przed promieniowaniem neutronowym wykonuje się jako wielowarstwowe i składają się na nie warstwa spowalniająca neutrony, warstwa pochłaniająca neutrony i warstwa osłabiająca promieniowanie gamma.

Osłon nie stosuje się dla źródeł promieniowania alfa, które jest bardzo mało przenikliwe i nie stanowi zagrożenia dla ludzi w przypadku narażenia zewnętrznego.

Narażenie wewnętrzne ma miejsce gdy izotop promieniotwórczy wniknie do organizmu i oddziałuje na organizm oraz narządy wewnętrzne do momentu całkowitego wydalenia. Mechanizm metabolizmu radionuklidów w organizmie został opisy w rozdziale o biologicznych skutkach promieniowania jonizującego.

Narażenia wewnętrzne można ograniczać przez odpowiednią organizację pracy oraz stosowanie technologii i urządzeń w najwyższym stopniu ograniczających możliwości rozprzestrzeniania się skażeń promieniotwórczych powietrza i powierzchni.

Źródłem skażeń wewnętrznych są otwarte źródła promieniotwórcze, czyli takie podczas których użytkowania zgodnie z instrukcją i obowiązującymi procedurami, istnieje możliwość bezpośredniego kontaktu użytkownika z materiałem promieniotwórczym.

Otwartych źródeł promieniowania mogą legalnie używać podmioty działające na podstawie zezwoleń udzielanych przez prezesa Państwowej Agencji Atomistyki. Podmioty te muszą dysponować odpowiednimi do poziomów stosowanych aktywności pracowniami izotopowymi, przeszkolonym personelem, sprzętem służącym do ochrony osobistej, aparaturą do pomiarów dozymetrycznych oraz wdrożyć program zapewnienia jakości.

W celu ograniczenia narażenia wewnętrznego należy prowadzić kontrolę skażeń promieniotwórczych, stosować odzież roboczą i środki ochrony osobistej, bezwględnie przestrzegać zakazu jedzenia, picia i palenia w strefie potencjalnych skażeń, prowadzić kontrolę skażeń osobistych podczas opuszczaniu terenu narażonego na skażenia.

Możliwość wystąpienia narażenia na działanie promieniowania jonizującego niesie za sobą konieczność prowadzenia monitoringu narażenia zewnętrznego i wewnętrznego.

Monitoring narażenia zewnętrznego może być prowadzony poprzez kontrolę środowiska pracy lub indywidualną kontrolę narażenia.

Monitoring środowiska pracy obejmuje pomiary dokonywane przez stacjonarne lub przenośne urządzenia pomiarowe, dostosowane do rodzaju narażenia, które monitorują miejsce pracy grupy pracowników. Na podstawie wyników monitoringu szacuje się dawki otrzymane przez pracowników.

Monitoringiem narażenia muszą być objęte wszystkie osoby pracujące w warunkach narażenia. Pracownicy narażeni na otrzymanie dawek większych niż 0,3 dawki granicznej dla zawodowo narażonych (pracownicy kategorii A), muszą być objęci indywidualną kontrolą narażenia. Dla celów oszacowania narażenia pracowników kategorii B wystarczy prowadzenie monitoringu środowiska pracy.

Kontrola narażenia jest prowadzona poprzez okresowe pomiary skażeń wewnętrznych, wykonywane się za pomocą detektorów biernych lub czynnych metodami in vivo lub in vitro. Metody in vivo polegają na pomiarze promieniowania emitowanego z organizmu człowieka toza pomocą detektorów umieszczonych w pobliżu badanego człowieka. Metdody in vitro to pomiary promieniowania emitowanego z próbek wydalin (mocz, kał, ślina) pobranych od osoby objętej kontrolą.

Monitoring narażenia wewnętrznego może być prowadzony poprzez pomiary skażeń powietrza, wody lub żywności. Ten rodzaj monitoringu jest stosowany zwłaszcza w przypadku kontroli narażenia osób nie narażonych zawodowo.

W celu określenia maksymalnych limitów dawki jaką może otrzymać człowiek, ustalono tzw. dawki graniczne. Zostały one przedstawione w Rozdziale 13.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami, w warunkach narażenia zawodowego na promieniowanie jonizujące nie mogą być zatrudniane osoby w wieku poniżej 18 lat, poza przypadkami studentów i praktykantów w wieku 16 — 18 lat, którzy stosują źródła promieniowania w okresie nauki.

Więcej informacji

• Ustawa z dnia 29 listopada 2000r. — Prawo atomowe (Dz. U. 2007 Nr 42, poz. 276):
  • Art. 8 — uzasadnienie działalności związanej z narażeniem;
  • Art. 9 — optymalizacja narażenia;
  • Art.13 — dawki graniczne;
  • Art.43 ust. 2 — ochrona źródeł promieniotwórczych.
• Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 stycznia 2005r. w sprawie dawek granicznych promieniowania jonizującego (Dz. U. z 2005r. Nr 20 poz. 168) — dawki graniczne promieniowania jonizującego.
• § 3 rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 12 lipca 2006r. w sprawie szczegółowych warunków bezpiecznej pracy ze źródłami promieniowania jonizującego (Dz. U. z 2006r. Nr 140 poz. 994) — zasady bezpiecznej pracy ze źródłami promieniowania jonizującego.
• International Commission On Radiological Protection, 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Publication No. 60, Ann. ICRP 21 1-3, Pergamon Press, Oxford and New York (1991).
• International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources, Safety Series No. 115, IAEA, Vienna (1996).