Ioniseeriv kiirgusja töökeskkond
22. märtsil 2013, Tallinnas
Kadri Isakar
TÜ füüsika [email protected]
Sisu
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Radioaktiivne maailmNäide – vesiniku aatomi kolm isotoopi.
Isotoop: sama keemiline element, aga erinevad füüsikalised omadusedsama arv prootoneid, erinev arv neutroneid tuumas
Stabiilne Stabiilne Radioaktiivne
Mis on mis?Radioaktiivne lagunemine
Alfa – raske laetud osake (sisuliselt He tuum)Beeta – kerge laetud osake (elektron või
positron)
Mis on mis?
GammakiirgusEM kiirgus, mis järgneb alfa- või beetalagunemisele.
RöntgenkiirgusEM kiirgus, mida toodetakse tehislikult
o Vajab elektri olemasoluo Ei ole tuumakiirgus, vaid tekib aatomi elektronkihis
EM kiirguste skaala
GammakiirgusRöntgenkiirgusUltraviolettNähtav valgusInfrapunaMikrolainedRaadiolained
Need kõik on elektromagnetlained. Omadused ja mõju ainele (sh inimesele) oleneb väga palju lainepikkusest/sagedusest!!
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Kus?
Looduslik
Tehislik
Kõikjal!
Doosipirukas
Kus?Ioniseerivat kiirgust leidub kõikjal looduses.
Lisaks rakendatakse erinevaid kiirguse liike:MeditsiinisTööstusesTeaduses
Keeruline küsimus:Inimtegevuse tõttu kuhjunud looduslikud radioaktiivsed
materjalid (nn NORM jäätmed jms).
Erinevate objektide steriliseerimine.
Tuumameditsiin ja kiiritusravi.
Diagnostika.
Nivooandurid.
Keevituste kontroll jms.
Tuumarelva-katsetused.
Keskmine aastane efektiivdoosMaailma elanikkonna keskmine doos 3,03 mSv/a
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.
Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Interaktsioon ainega, sh inimesega
Otsene (peamiselt laetud osakesed) Kaudne (peamiselt footonid)
Kergem parandadaRaskem parandada
Kromosoomide aberratsioonid
DNA MutationCell survives but
mutated
Cancer?
Cell death
Mutation repaired
Unviable Cell
Viable Cell
Kahjustatud raku edasine käekäik
Ionisatsioon rakkudes
Inimene = umbes 1014 rakku.
1 mGy/a (nt looduslikud kiirgusallikad) =1016 ionisatsiooni ehk 100 iga raku kohta
Eeldusel, et DNA moodustab 1% raku massist, võime arvata, et iga raku igas DNA-molekulis toimub igal aastal üks ionisatsioon.
…ja selle tulemus
999 1000-st kahjustusest parandatakse
999 1000-st parandamata rakust sureb(miljonid rakud surevad iga päev nii ehk naa)
Osa rakke elab kahjustusega edasi (võivad muteeruda)
Otsene mõju
Kaudnemõju
Raku surm
Kahjustus
Rakumodifikatsioon
Organi kahjustus
Somaatilisedrakud
Sugu-rakud
Pärilikkus-efektid
KasvajaLeukeemia
Organismisurm
Parandamine
Deterministlik Stohhastiline
Bioloogilised efektid
Deterministlikud efektid
LäviväärtusKahjustuse määr sõltub doosi suurusest
Stohhastilised efektid
Eeldatakse, et läviväärtust ei oleKahjustuse esinemise tõenäosus sõltub doosi
suurusest; kahjustuse määr ei sõltu
Kasvaja areng
Vähieelne etapp
Algus
Kasvamine
Diagnoosimine
Metastaas
Rakkude surm ja paranemine
Peiteaeg
Haigus
Surm või eluea lühenemine
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.
Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
DoosidNeeldunud doos (füüsikaline suurus): D
1 Gy = 1 J/kg
Ekvivalentdoos (võtab arvesse kiirguse liiki): HT
1 Sv [= 1 J/kg]:Neeldunud doos x kiirgusfaktor
Efektiivdoos (arvestab koe eripära): E1 Sv [= 1 J/kg]Ekvivalentdoos x koefaktor
KiirgusfaktoridKiirguse liik Energia piirkond Kiirgusfaktor WR
Footonid kõik energiad 1
Elektronid ja müüonid kõik energiad 1
Neutronid < 10 keV 5
10 keV – 100 keV 10
100 keV – 2 MeV 20
2 MeV – 20 MeV 10
> 20 MeV 5
Prootonid kõik energiad 5
α - osakesed, kildtuumad kõik energiad 20
KoefaktoridKude või elund Koefaktor WT
Sugunäärmed 0,20
Luuüdi 0,12
Käärsool (jämesoole alaosa) 0,12
Kops 0,12
Magu 0,12
Põis 0,05
Rinnad 0,05
Maks 0,05
Söögitoru 0,05
Kilpnääre 0,05
Nahk 0,01
Luuümbris 0,05
Muu 0,05
1 Sv on väga suur ühik!Maailma elanikkonna keskmine doos 3,03 mSv/a
Riskide hindamineRisk = kiirgusefekti esinemise tõenäosus
Millistest efektidest on juttu?“Kilpnäärmevähi juhud” ei ole sama, mis “suremus
kilpnäärmevähi tõttu”.
Riskihinnangutes lähtutakse suurtest doosidest; ekstrapoleeritakse madalatele.
ICRP hinnatud riskidEfekt Populatsioo
nEksposit-siooni periood
Tõenäosus
Pärilikkus-Efektid
Kogu elanikkond
Eluaeg 1 %/Sv(kõik generatsioonid)
Surmav kasvaja
Kogu elanikkond
Eluaeg 5 %/Sv
Surmav kasvaja
Töötav elanikkond
Eluaastad 18-65
4 %/Sv
Tervise halvenemine
Kogu elanikkond
Eluaeg 7.3 %/Sv
Tervise halvenemine
Töötav elanikkond
Eluaastad 18-65
5.6 %/Sv
Mis juhtub väikeste dooside korral?
a) Lineaarneb) Läviväärtusc) Väiksem doos =
väiksem risk doosiühiku kohta
d) Väiksem doos = suurem risk doosiühiku kohta
Kogukehakiiritus arvudesNeeldunud doos (Gy)
Asjassepuutuvad organid
Sümptomid
1-10 Luuüdi Leucopenia, thrombopenia, hemorrhage, infections
10-50 Seedeelunkond Diarrhoea, fever, electrolytic imbalance
>50 Kesknärvisüsteem Cramps, tremor, ataxia, lethargy, impaired vision, coma
Kogukehakiiritus arvudes (2)Neeldunud doos (Gy)
Ravi Prognoos
1-10 Leukotsüütide ja trombotsüütide ülekanne.
Luuüdi siiramine.
Kuni suurepärane
10-50 Leevendav Väga halb
>50 Sümptomaatiline Lootusetu
Suremus
0-90%
90-100%
100%
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.
Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Kiirgusseadus
Riigi Teataja:https://www.riigiteataja.ee/akt/109112011006
NB! Ei reguleeri kiirgustegevusloa väliseid sündmusi/tegevusi: par 1 lg 3
Käesolev seadus ei reguleeri radoonist tekitatud kiiritust eluruumides, kosmilisest kiirgusest tekitatud kiiritust maapinnal ja inimtegevusest puutumatus maakoores
sisalduvatest radionukliididest tekitatud kiiritust maapinna kohal.
Kiirgusallikate liigitusAllika ehituse järgi: Kinnine kiirgusallikas – allika ehitus välistab
radioaktiivsete ainete sattumise keskkonda Lahtine kiirgusallikas
Päritolu järgi: Looduslikud – u 80 % efektiivdoosist Tehislikud – u 20 % efektiivdoosist
Kiirgusohutuse tagamisel lähtutakse põhimõtetest:
ÕigustamineIga kiirgustegevus peab olema õigustatud: kasuna ühiskonnale või üksikisikule, mis korvab võimalikud tervisekahjud.
OptimeerimineIga kiirgustegevuse juures peab kiirgustasemed hoidma võimalikult madalad, võttes arvesse ka majandus- ja sotsiaaltegureid.
PiiramineElanike ja kiirgustöötajate saadud dooside summa ei tohi ületada kehtestatud piirmäärasid.
Doosi piirmääradVabariigi Valitsuse määruse kohaselt:(https://www.riigiteataja.ee/akt/758078)
KiirgustöötajaKiirgustöötaja poolt viie järjestikuse aasta jooksul saadud efektiivdoosi piirmäär on 100 millisiivertit tingimusel, et ühe aasta jooksul saadud efektiivdoos ei ole suurem kui 50 millisiivertit.
ElanikElaniku poolt ühe aasta jooksul kiirgustegevustest saadava efektiivdoosi piirmäär on 1 millisiivert.
Lisaks on kehtestatud silma, naha ja jäsemete (ainult kiirgustöötajatel) ekvivalentdooside piirmäärad.
Mis on mis?Ioniseeriva kiirguse allikad,
looduslikud ja tehislikud.Bioloogilised efektid,
stohhastilised ja deterministlikud.
Efektiivdoos.Mida seadus/määrus reguleerib?Mille osas tähelepanelik olla?
Seadus saab reguleerida ja ise saame tähelepanelikud olla ainult nende nähtuste
suhtes, mida oskamemõõta!
AktiivsusDoosikiirus
Kiirgustöötaja aastane efektiivdoosJne
Kas asutuses üldse on kiirgussaaste tuvastamist võimaldavaid seadmeid?
Termoluminestsentsdosimeetri (TLD) näide
Filmdosimeetri näide(Eestis praegu ei kasutata)
Töökeskkonna seiramiseks, näiteks
o Integreerivad Rn detektorido Pinnasaaste „loendurid“o Dosimeetrido Portatiivsed spektromeetrid
Enamikel juhtudel tasub abi ja nõu saamiseks esmalt pöörduda Keskkonnaameti Kiirgusosakonda:
http://www.keskkonnaamet.ee/keskkonnakaitse/kiirgus-3/
Meditsiin
Kiirgustöötajad+ Kannavad TLD isikudosimeetreid
Mittekiirgustöötajad- Ei kontrollita
Tööstus ja teenindus
Kiirgustegevusluba omavad ettevõtted:+ Töö- ja keskkonnaohutusspetsialist
- „Tavaline“ töötaja ja tema töökultuur?
Kiirgustegevusloata ettevõttedMitmed reguleerimata valdkonnad:
LennundusVeepuhastusjaamad
vms
Teadusasutused
Tööohutuskultuur väga varieeruv!!
Kasulikud materjalid
Eesti-inglise kiirguskaitsesõnastikhttp://www.kiirguskeskus.ee/image/avalik/sonastik.pdfIoniseeriv kiirgus ja inimene kiirgusväljashttp://www.kiirguskeskus.ee/image/uudis/inforaamat_est.pdfKeskkonnaameti Kiirgusosakonna veebilehthttp://www.keskkonnaamet.ee/keskkonnakaitse/kiirgus-3/Kiirgusseadus Riigi Teatajashttps://www.riigiteataja.ee/akt/109112011006Raamat „Kiirgus, inimesed ja keskkond“http://www.kiirguskeskus.ee/image/kiirguskeskond.pdfRadoon (infovoldik)http://www.kiirguskeskus.ee/image/radoon_booklet.pdfRahvusvahelise Aatomienergiaagentuuri veebilehthttp://www.iaea.org
KÜSIMUSI?Aitäh!