SORGENTI RADIOATTIVE

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1 SORGENTI RADIOATTIVE SORGENTE SIGILLATA (dl 230/95 art. 4 lettera g) sorgente formata da materie radioattive solidamente incorporate in materie solide, o sigillate in un involucro inattivo che presenti una resistenza sufficiente per evitare, in condizioni normali di impiego, dispersione di materie radioattive superiore ai valori stabiliti dalle norme di buona tecnica applicabili. SORGENTE NON SIGILLATA (dl 230/95 art. 4 lettera h) qualsiasi sorgente che non corrisponde alle caratteristiche o ai requisiti della sorgente sigillata.

2 GRUPPI DI RADIOTOSSICITÀ Radiotossicità molto elevata (gruppo 1) es.: 210 Pb, 210 Po, 223 Ra, 225 Ra, 226 Ra, 225 Ac, 227 Ac, 227 Th, 230 U, 231 U, 232 U, 233 U, 237 Np, 236 Pu, 238 Pu, 238 Pu, 239 Pu, 240 Pu, 241 Am, 243 Am, 240 Cm Radiotossicità elevata (gruppo 2) es.: 60 Fe, 60 Co, 90 Sr, 91 Y, 106 Ru, 110m Ag, 126 Sn, 124 I, 125 I, 126 I, 131 I, 134 Cs, 137 La, 144 Ce, 144 Pm, 152 Eu, 212 Pb, 210 Bi, 224 Ac, 224 Ra, 232 Th, 236 U, 244 Pu Radiotossicità moderata (gruppo 3) es.: 14 C, 22 Na, 24 Na, 32 P, 33 P, 36 Cl, 47 Ca, 52 Fe, 57 Co, 65 Zn, 79 Se, 82 Br, 89 Sr, 90 Y, 99 Mo, 111 In, 113 Sn, 131 Te, 137 Cs, 140 La, 147 Pm, 192 Ir, 222 Rn Radiotossicità debole (gruppo 4) es.: 3 H, 11 C, 18 F, 35 S, 38 Cl, 40 K, 51 Cr, 61 Co, 69 Zn, 75 Ge, 83 Se, 85 Kr, 88 Nb, 99 Tc, 99m Tc, 107 Pd, 135 Xe, 137 Pm, 158 Eu, 235 U, 238 U

3 APPLICAZIONE DEL DL 230/95 Il decreto si applica al di sopra delle seguenti quantità: GRUPPO 1: Bq (0.135 µci) GRUPPO 2: Bq (1.351 µci) GRUPPO 3: Bq (13.51 µci) GRUPPO 4: Bq (135.1 µci) o nel caso in cui la concentrazione media dei radionuclidi intesa come rapporto tra le quantità di radioattività dei radionuclidi e la massa di materiale in cui esse sono disperse, è uguale o superiore a 1 Bq/g.

4 APPLICAZIONE DEL DL 230/95 Nel caso siano presenti più radionuclidi appartenenti a gruppi diversi di radiotossicità, si applicherà la formula seguente: A 1 A A A dove A i rappresenta l'attività totale dei radionuclidi appartenenti all'i-esimo gruppo di radiotossicità

5 NECESSITÀ DEL NULLA OSTA (dpr 185/64) Il Nulla Osta del Prefetto si richiede al di sopra delle seguenti quantità: GRUPPO 1: 37 MBq (1 mci) GRUPPO 2: 370 MBq (10 mci) GRUPPO 3: 3.7 GBq (100 mci) GRUPPO 4: 37 GBq (1 Ci) Al momento attuale siamo in attesa del decreto applicativo che stabilisca le nuove norme ed i nuovi limiti per la richiesta, il rilascio e l'esenzione dal Nulla Osta.

6 IMPIEGO DI CATEGORIA A E DI CATEGORIA B Al momento attuale è in fase di preparazione il decreto che definirà le modalità per la classificazione. Certamente si distingueranno gli impieghi implicanti sorgenti non sigillate da quelli nei quali si utilizzano solamente sorgenti sigillate. I due impieghi saranno soggetti a Nulla Osta da parte di enti ed autorità diverse, il Nulla Osta per l'impiego di categoria A comprenderà quello per l'impiego di categoria B.

7 VALUTAZIONE DELL' IRRAGGIAMENTO ESTERNO VALUTAZIONE DELL' IRRAGGIAMENTO INTERNO CLASSIFICAZIONE DEI LOCALI BARRIERE PROTETTIVE E NORME DI COMPORTAMENTO CLASSIFICAZIONE DEL PERSONALE

8 VALUTAZIONE DELL'IRRAGGIAMENTO ESTERNO È importante 1 - nel caso di sorgenti gamma-emittenti; 2 - per sorgenti beta-emittenti con energia elevata (X di Bremsstrahlung); 3 - Per la valutazione della dose alla pelle ed al cristallino. Si può eseguire a partire dall'attività della sorgente utilizzando metodi teorici, formule fenomenologiche, valori tabulati ottenuti sperimentalmente o con il metodo Montecarlo.

9 CALCOLO DELL'INTENSITÀ DI DOSE DA UNA SORGENTE GAMMA EMITTENTE In questo caso possiamo utilizzare la seguente formula: D(µSv/h) = G A(MBq) r 2 (m) k G è la Costante specifica Gamma e k la dose assorbita in acqua per unità di esposizione, che nell'intervallo di energia tra 0.1 e 3 Mev, in condizioni di equilibrio delle particelle cariche, vale 37.5 Gy/Ckg -1 Nuclide Co G k Co I Nuclide I G k Cs Ir 0.116

10 1 Rateo di equivalente di dose gamma prodotto da una sorgente di 60 Co in funzione della distanza 10 MBq intensità di dose (msv/h) distanza (cm)

11 CALCOLO DELL'INTENSITÀ DI DOSE DA UNA SORGENTE BETA EMITTENTE (Bremsstrahlung) Nell'ipotesi che la radiazione sia completamente fermata dagli schermi di protezione e dal dispositivo sperimentale, possiamo tenere conto della radiazione di Bremsstrahlung con la seguente formula: D(µSv/h) = h A(MBq) r 2 (m) Nuclide P h ( 10-4 ) S Cl Pm 0.039

12 CALCOLO DELL'INTENSITÀ DI DOSE DA UNA SORGENTE BETA EMITTENTE (dose alla pelle) È possibile utilizzare una formula simile anche per valutare la dose alla pelle dovuta agli elettroni emessi dalla sorgente: con f frazione trasmessa attraverso lo strato di cellule morte della pelle (0.07 mm) Nuclide t 1/2 D(µSv/h) =s E max (kev) E mean (kev) A(MBq) r 2 (m) percorso in aria (cm) spessore emivalente (mm) 14 C 5730 y P 14.3 d S 88 d Ca 165 d s Sr 28.1 y f f

13 DOSE DA IRRADIAZIONE ESTERNA BETA PER IL 32 P 1.00E E+03 intensità di dose (µgy/h) 1.00E E E+00 calcolo mediante formula valori sperimentali 1.00E E distanza (cm)

14 DOSE DA IRRADIAZIONE ESTERNA BETA PER IL 35 S 1.00E E+04 intensità di dose (µgy/h) 1.00E E E+01 dose in aria 1.00E+00 dose alla pelle 1.00E distanza (cm)

15 DOSE DA IRRADIAZIONE ESTERNA BETA PER IL 90 Sr- 90 Y 1.00E E+03 intensità di dose (µgy/h) 1.00E E E+00 valori sperimentali calcolo mediante formula 1.00E distanza (cm)

16 CALCOLO DELLA DOSE IMPEGNATA PER IRRADIAZIONE INTERNA L'equivalente di dose da irradiazione interna si può calcolare assumendo un fattore di incorporazione g della quantità manipolata e utilizzando la definizione di ALI: D(mSv) = g A(MBq) ALI(MBq) Il valore di g è preso in generale tra 1/1000 e 1/10000 della attività manipolata.

17 LIMITI DI DOSE PER IRRADIAZIONE INTERNA Lavoratori esposti I j j k ALI j 1 ALI per lavoratori esposti j nuclide k = 2 oppure 1 Pubblico I j ( ) + j INA ALI j I j ( ) j ING ALI j 1 ALI per il pubblico INA = inalazione ING = ingestione Pubblico LIMITI DI DOSE PER IRRADIAZIONE INTERNA ED ESTERNA CONCOMITANTI H est H L + I j ( ) + j INA ALI j I j ( ) j ING ALI j 1

18 ESEMPIO 1 Laboratorio che impiega 200 MBq (5.5 mci) di 32 P all'anno. Dose da irraggiamento esterno (X): D(µSv/h) = MBq = 0.6 µsv/h m 2 Dose da irraggiamento esterno (pelle) (senza attenuazione): 200 MBq D(µSv/h) = m = µsv/h Dose da irraggiamento interno: MBq D(mSv) = = 0.5 msv MBq

19 ESEMPIO 2 Laboratorio che impiega 444 MBq (12 mci) di 35 S all'anno. Dose da irraggiamento esterno (X): D(µSv/h) = MBq = µsv/h m 2 Dose da irraggiamento esterno (pelle) (senza attenuazione): 444 MBq D(µSv/h) = m = µsv/h Dose da irraggiamento interno: MBq D(mSv) = = 0.1 msv MBq

20 Northern & Southern Blots Procedura Attività usata MBq (µci) durata media esposizione min ESEMPIO 3 rateo dose da Bremsstrahlung* nsv/h dose ricevuta nsv rateo dose da elettroni* µsv/h dose ricevuta alla pelle** µsv Marcatura di frammenti di DNA con 32 P Ibridizzazione con DNA marcato Lavaggi del filtro Autoradiografia Totale 1.85 (50) (15) > (15 -> 0.005) 30 ~0 ~ (0.005) 10 ~0 ~0 70 < <2 ~1 ~0 ~0 ~50 Limiti di dose per il pubblico *calcolato per una distanza media di 30 cm ** la valutazione è sovrastimata in quanto non tiene conto degli abiti e dei guanti indossati dall'operatore Equivalente di dose derivante dall'irradiazione interna (g=1/2000): ~5 µsv

21 Northern & Southern Blots ESEMPIO 3 (cont.) numero di esperimenti annuali dose per irradiazione esterna µsv dose per irradiazione interna µsv somma pesata dose ricevuta alla pelle msv Come si può vedere l'aspetto più critico riguarda la dose ricevuta per irradiazione interna.