Velkommen til kurs i. Strålevern. UiT, 22. aug. 2008, 12.30-15.30. ved Jørgen Fandrem



Like dokumenter
Velkommen til kurs i. Strålevern. UiT, 21. jan. 2011, 09:00-14:30. ved Jørgen Fandrem

Løsningsforslag til ukeoppgave 16

Ioniserende stråling. 10. November 2006

Radioaktivitet, ioniserende stråling og dosebegreper

Kosmos SF. Figurer kapittel 10 Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 278

Dosimetriske størrelser innen strålevern Strålebiologi akutte vevsreaksjoner Tor Wøhni

KOSMOS. 10: Energirik stråling naturlig og menneske skapt Figur side 304. Uran er et radioaktivt stoff. Figuren viser nedbryting av isotopen uran-234.

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, 2015

Oppgave 1 20 poeng Denne oppgaven omhandler røntgengeneratoren, røntgenrøret, linjefokusprinsippet og heeleffekt.

Forslag til forarbeid

Magne Guttormsen Fysisk institutt, UiO

Kosmos SF. Figurer kapittel 10: Energirik stråling naturlig og menneskeskapt Figur s. 292

KJM Radiokjemidelen

RØNTGENSTRÅLING oppdages, 8. nov RADIOAKTIVITET oppdages 1. mars 1896

FLERVALGSOPPGAVER I NATURFAG - FYSIKK

Den biologiske doseekvivalenten. Den effektive doseekvivalenten. Source for ALI values. ALI - eksempel. Biologisk halveringstid

Kapittel 21 Kjernekjemi

Radioaktivitet. Enheter

Radioaktiv stråling Av Arve Aksnes og Kai Håkon Sunde

Kosmos YF Naturfag 2. Stråling og radioaktivitet Nordlys. Figur side 131

5:2 Tre strålingstyper

Stråledoser til befolkningen

Fasiter til diverse regneoppgaver:

Radioaktivitet. Enheter

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Strålingsfysikk /kjemi stråling del 2

Radiacmåletjenesten. Radiac-øvelse, Midtre Hålogaland sivilforsvarsdistrikt

5:2 Tre strålingstyper

Gamma (radioaktiv) basert tetthetsmåling Av Rolf Skatvedt, Intertek West Lab AS

Forskningsreaktoren pa Kjeller

Biologiske effekter på cellenivå ved eksponering for ioniserende stråling. Tidligere DNA-skade var det eneste viktige target.

Oppgave 1. passende figur. vektleggess 6poeng. Evne til. b) Den 1,444 mgy. Hva. blir da den. Sensorveiledning: 2poeng. stråleintensitet.

Sensorveiledning BRE102, R08, utsatt eksamen

Erfaringer med regelverket for radioaktivt avfall

Oppgavesett 6. FYS 1010 Miljøfysikk. Oppgave 1

KJELLER? BESTRALINGS- ANLEGGET PA HVILKEN NYTTE HAR VI AV GAMMA- Institutt for energiteknikk

"Vår strålende verden"

PET. Medisinsk verktøy med radioaktivitet som grunnlag. Detektorer. Positron. g-kvant 511 kev. Radioaktiv tracer Detektorer

Kan vi bruke IFEs atomreaktorer til å lage nye radioaktive medisiner?

Tanker rundt diverse tema

Radon i vann. Trine Kolstad Statens strålevern

Strålingsfysikk. Innhold. Partikkelstråling. Partikkelstråling eksempler. Atomets oppbygning. Modalitetskurset i Radiologi /4 13

Målsetting. Hva er rtg stråling. Innledning. Røntgen stråling. Røntgen stråling DIGITAL RØNTGEN I TEORI OG PRAKSIS

RETNINGSLINJER ARBEID MED LAVRADIOAKTIVE AVLEIRINGER* OG KONTAMINERTE GJENSTANDER

Konsekvenser av kjernekraftulykker: Hva har Tsjernobyl resultert i og hva vil Fukushima føre med seg?

BEBYGGELSE NÆR HØYSPENNINGS- ANLEGG. Informasjon om magnetfelt fra høyspenningsanlegg

Erfaringer to år etter ny forskrift om radioaktivt avfall: Har bransjen klart utfordringene?

BEBYGGELSE NÆR HØYSPENNINGS- ANLEGG. Informasjon om magnetfelt fra høyspenningsanlegg

Eksponeringsregister. Forskrift om utførelse av arbeid, bruk av arbeidsutstyr og tilhørende tekniske krav (forskrift om utførelse av arbeid)

ikke uten min tannhelsesekretær!

Hvor farlig er det egentlig?

Atomets oppbygging og periodesystemet

Senter for Nukleærmedisin/PET Haukeland Universitetssykehus

Varsling av uhell og uønskede hendelser til Strålevernet Innspill fra strålevernkoordinatorene:

HØGSKOLEN I BERGEN Avdeling for helse og sosialfag

Persondosimetri Før og nå. Ingvild Dalehaug Novembermøtet Gardemoen 21. November 2017

Hva strålekoordinatorer kan hjelpe til med i sykehus beredskap ved strålingsulykker

Kan man stole på skolesensorer på Byåsen VGS?

Virkninger av ioniserende stråling Virkninger av ikke-ioniserende stråling

Helsekontroll etter eksponering for ioniserende stråling. Tone Eriksen Spesialist i Arbeidsmedisin Arbeidstilsynet Østfold og Akershus

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Stråledoser til befolkningen Oppsummering av stråledoser fra planlagt strålebruk og miljøet i Norge

Hvordan ser kjernen ut?

Regneoppgaver for KJM 5900

Avleiring av naturlig radioaktive stoffer i olje- og gassproduksjon

( ) Masse-energiekvivalens

Generelt om bildedannende metoder

EUREKA Digital

Forskriftsrevisjon Versjon Tor Wøhni. F o r

Strålenes verden! Navn: 1 av 12

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

VEDLEGG 1 TIL KRAVDOKUMENT STRÅLEBRUK FORETAKSLEDELSENS KRAV TIL STRÅLEBRUK. Fellesregler Strålebruk - Detaljkrav INNHOLD

Radon i utleieboliger. Inger L Gjedrem rådgiver Avdeling miljøre8et helsevern og skjenkekontroll Brannvesenet Sør- Rogaland IKS

Mulige helseeffekter av yrkesmessig strålingseksponering fra radar. Rapport fra en ekspertgruppe opprettet etter oppdrag fra Forsvarsdepartementet

Hvilke stråler er det viktigst å verne mot?

Det er to hovedkategorier strålekilder: Ioniserende strålekilder; radioaktive stoffer, røntgenapparater,

Stråledoser fra miljøet Beregninger av befolkningens eksponering for stråling fra omgivelsene i Norge

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

UNIVERSITETET I BERGEN

ELEKTRISK STRØM 2.1 ELEKTRISK STRØM ATOMER

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

Ikke ødeleggende materialprøving

Yrkeseksponering i Norge Ioniserende stråling Ikke-ioniserende stråling

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

U N I V E R S I T E T E T I B E R G E N

Strålebiologisk grunnlag for strålevern. Del 1: Akutte, deterministiske effekter på vev og foster

Lyshastighet=30 cm per milliardels sekund

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

Hvorfor. Eldes jeg? Blir syk? Får sykdommer?

Fys 1010 Miljøfysikk FASIT Oppgavesett 10

Beredskap på sykehus ved nukleær ulykke I. Jon- Magnus Tangen NBC senteret Oslo Universitetssykehus Ullevål

Radioaktivitet i industrien Råvarer, forurensning og vern av arbeidstakere

Radioaktiv stråling, strålekilder og helsefare

EKSAMENSOPPGAVE/EKSAMENSOPPGÅVE

Pasientbehandling. Strålevern - HEFTE 14 ISSN Januar G. Tanum, J.B. Reitan, Ø.S. Bruland, D. Hjelle. Statens strålevern

Kjemien stemmer KJEMI 2

Ionometri. Dosimetriske prinsipper illustrert ved ionometri. Forelesning i FYSKJM4710. Eirik Malinen

Transkript:

Velkommen til kurs i Strålevern UiT, 22. aug. 2008, 12.30-15.30 ved Jørgen Fandrem 1

Tema Ioniserende stråling hva er ioniserende stråling? hvordan oppstår ioniserende stråling? karakteristikk av stålekilde Bestråling av kroppen stråledose biologiske effekter Eksempler på stråledose Regelverk 2

Hva er ioniserende stråling? 3

Stråling Transport av energi elektromagnetiske bølger høyenergetiske små partikler lyd varme Høy energi Ioniserende stråling kan bryte kjemiske bindinger direkte F.eks. Røntgenstråling Kjernestråling (radioaktivitet) Kortbølget UV-lys Ikke-ioniserende stråling Mindre energi F.eks. UV-lys Synlig lys Mikrobølger Radiobølger Elektromagnetiske felt 4

Ioniserende stråling Kjernestråling fra radioaktive kilder α-stråling β-stråling γ-stråling nøytronstråling + + - Røntgenstråling (Kortbølget UV-lys ) 5

Elektromagnetisk bølger Fotoner c = 3 10 8 m/s (300 000 km/s) Ioniserende stråling Ikke-ioniserende stråling Frekvens (Hz) 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 3 λ (m) 10-12 10-9 10-6 10-3 1 10 3 10 6 10 0 Energi (ev) 10 6 10 3 1 10-3 10-6 10-9 10-12 UV-lys Røntgenstråling γ-stråling Synlig lys Infrarødt lys Mikrobølger Radiobølger Elektromagnetiske felt 6

Oppdagerne av ioniserende stråling Henri Becquerel (1852-1908) Marie Curie f. Sklodowska (1867-1934) Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) 7

Gjennomsnittlig stråledose fra ioniserende stråling (1987) Atomkraftverk, Reprosesseringsanlegg etc. 6 % 7 % Ekstern γ-stråling Fly: 40 x havoverflaten Røntgenundersøkelser 12 % Kunstig bakgrunnsstråling Tilleggsdoser 7 % 10 % Kosmisk stråling Naturlig bakgrunnstråling Naturlig bakgrunnstråling Intern stråling 58 % Radon 8

Opprinnelsen til strålingen Radioaktiviteten er knyttet til atomkjernen kjernestråling ustabile atomkjerner stabiliseres ved å frigi energi Røntgenstråling kommer fra elektronene energi frigis når frie elektroner bremses i et medium når orbitalt elektron (i atomet) hopper til et elektronskall nærmere kjernen 9

Definisjoner Grunnstoff (117) samme antall protoner i alle atomkjernene antall nøytroner kan variere Nuklide samme antall protoner og samme antall nøytroner i atomkjerna Stabil nuklide (ca. 200) forholdet mellom ant. protoner og ant. nøytroner er i balanse Ustabil nuklide (ca. 1100) radioaktiv nuklide forholdet mellom ant. protoner og ant. nøytroner er ikke i balanse Isotop nuklider av samme grunnstoff 10

Isotoper av H - - - + + + 1 H 2 H Hydrogen Deuterium Tritium (stabil) (stabil) (ustabil) 3 H 11

Røntgenrør Høyspenning (kv) Strøm til glødetråd (ma) - KATODE ANODE + 12

Karakteristikk av strålekilder Høyspenning Strøm - + Radioaktiv kilde Røntgenrør Type stråling Styrken på strålinga (bestemmer maks rekkevidde) Elektromagnetisk (γ-stråling) Partikler (α- og β-stråling)* Energi (kev)* Elektromagnetisk Spenning (kv)** Stråletettheten Aktivitet (MBq)** Strømstyrke (ma)** Stråletetthet som funksjon av tid Minkende (halveringstid)* * Bestemt av radioaktiv isotop / strålekilde ** Valgfri Bestemmes av strømstyrken** (kan slås helt av) 13

Rekkevidden for strålinga All stråling har uendelig rekkevidde i vakuum Alle medier bremser stråling avhengig av type stråling og materialets tetthet α β + + - γ og X 14

Eksponering av kroppen 15

Bestråling og dose Radioaktiv kilde Røntgenrør Aktivitet [MBq] Energi [kev] Dose [msv] Strømstyrke [ma] Spenning [kv] 16

Stråledose Absorbert dose absorbert energi pr. vektenhet Gray 1 Gy = 1 J/kg Ekvivalent dose Sievert (Sv) absorbert dose multiplisert med en kvalitetsfaktor (k) -»1 Gy β,γ = 1 Sv (k β,γ = 1)»1 Gy α = 20 Sv (k α = 20)»1 Gy n 10 Sv (k n = 2-11) + + 17

Effektiv dose Gjennomsnittlig helkroppsdose vektet for bestrålte organer Ekvivalent dose multiplisert med vektfaktorer (w f ) for bestrålte organer D eff = Σ(w f * D ekv ) Vev / Organ w f Gonader 0,20 Beinmarg (rød) 0,12 Tykktarm 0,12 Lunger 0,12 Magesekk 0,12 Urinblære 0,05 Bryst 0,05 Spiserør 0,05 Lever 0,05 Skjoldbruskkjertel 0,05 Sv Beinoverflater 0,01 Hud 0,01 Resten 0,05 Sum 1,00 18

Doserate Doseintensitet Ekvivalent dose pr. tidsenhet Sv/t analogt til km og km/t km/h km/h km km/h km 19

Effektiv dose (D) er avhengig av: Strålekilde type stråling energi aktivitet (D ~ A) + + - Arbeidsrutiner avstand til strålekilden (D ~ 1 / L 2) tid for eksponering (D ~ t) skjerming bestrålt organ 20

Bestråling Bare stråling som når kroppen vil gi stråledose β-stråling vil bare gi ekstern dose til hud γ-stråling vil nå inn i kroppen til indre organer α- og lavenergetisk β-stråling vil bare gi doser når strålekilden kommer inn i kroppen ved inhalasjon ved svelging gjennom huden via sår i huden ved stikkskader 21

Biologiske effekter av ioniserende stråling 22

Er bestråling farlig? Stråling kan ionisere molekyler i kroppen > 500 x 10 6 ioniseringer hvert sekund er forårsaket av bakgrunnstrålingen ioniseringer kan føre til brudd i kjemiske bindinger Bare stråling som absorberes i kroppen gir stråledose noe av strålinga kan gå gjennom hele kroppen uten å avgi energi kroppen består mest av tomrom relativt stor avstand mellom atomkjernene 23

Energioverføring til celler γ-stråling fotonene er uendelig små β-stråling - stor sannsynlighet for å passere et molekyl uten å avgi energi» 1-10 millioner atomer pr. mm vev de fleste fotonene avgir all energi i en kollisjon små ladede partikler nær lysets hastighet stor sannsynlighet for å passere et molekyl uten å avgi energi avgir energien i en kaskade av ioniseringer α-stråling store ladede partikler + kollisjon med molekyler kan ikke unngås + avgir all energi i et konsentrert område 24

Effekter på molekylært nivå Direkte effekt strålingen virker direkte på biologiske molekyler ioniseringer av f.eks. DNA og proteiner Indirekte effekt dannelse av frie radikaler i vann: H. OH. e - aq» kroppen består av 60-85 % vann frie radikaler reagerer med biomolekyler (f.eks. DNA) vanligste effekten 25

Effekter på cellulært nivå Proteiner DNA ødeleggelse av enzymer kan føre til celledød 1 Enkeltråd-brudd repareres av cellene (90% innen 1 time) 2 Dobbeltråd-bruddd kan føre til celledød 3 Ødeleggelse av baser kan føre til mutasjoner og kreft 4 Dannelse av pyrimidindimerer kan føre til kreft 26

Helseeffekter Store enkeltdoser (> ca. 250 msv) Små enkeltdoser (< ca. 250 msv) 27

Helseeffekter fra store doser Lokale doser til øynene (> 2 Sv ) Grå stær» langtidseffekt testikler og eggstokk (3-5 Sv) permanent sterilitet blodårer Helkroppsdoser (γ- og røntgenstråling) Akutt strålingssyndrom Eventuell død innen 2 mnd.» LD 50/30 = 4 Gy totalt ca. 150 dødsfall registrert i hele verden» 56 døde etter Tsjernobyl» 1 person død i Norge (Kjeller 1982) 28

Helseeffekter ved små doser Akutte effekter midlertidig infertilitet doser til testikler (> 150 msv) doser til eggstokk (> 650 msv) immunsystemet både svekket og styrket immunforsvar er rapportert Langtidseffekter stokastiske effekter statistiske tilfeller alvorligheten på skaden er IKKE doseavhengig all bestråling - uansett hvor liten den er vil øke sannsynligheten for skade (?) kreft genetiske skader doser til spermier og eggceller mutasjoner overføres til neste generasjon 29

Faktorer som påvirker langtidseffekter (små doser) Livstidsdosen gjennomsnittlig dose for hele livet (70 år) fra bakgrunnsstråling: ca. 250 msv Doserate (mindre viktig) Store individuelle forskjeller 30

Stråleindusert kreft Typisk latenstid: 20-30 år Bloddannende ved, og vev med rask celledeling er mest sårbare (sto vektfaktor, w f ) 31

Typiske krefttyper Leukemi (latenstid 2-25 år) Thyroidea (lite sensitivt, men målorgan for jod) Hud (latenstid 5-10 år, ligner akutt solforbrenning) Lunge (inhalering av partikler) Spiserør Tarm Magesekk Nyre Urinblære Bryst Eggstokk Benkreft (lite sensitivt, men målorgan) 32

Sannsynligheten for stråleindusert kreft 30 Sannsynligheten for å dø av kreft (%) 20 10 Andre årsaker Radon Ioniserende stråling 0 Røyking 0 100 200 300 400 Tilleggsdose (msv) Forholdet mellom dose og død: ca. 0,5 % pr. 100 msv 33

Sannsynligheten for kreft ved små stråledoser Sannsynligheten for å dø av kreft 24 % 0 200 Tilleggsdose (msv) 34

Konklusjon Vi vet at eksponering for ioniserende stråling kan føre til kreft og mutasjoner det er summen av alle doser som har betydning Vi tror at den minste ekstra stråledosen gir en liten økning i sannsynligheten for å få stråleindusert kreft Vi vet for lite om kombinasjon av eksponering for stråling og kjemikalier 35

Eksempler på stråledose Risiko Hvilken risiko kan aksepteres? Hvordan redusere risiko? 36

Variasjoner i årlig stråledose fra ulike naturlige strålekilder i Norge 506 504 msv / år 6 Radon Ekstern gamma-stråling Kosmisk stråling Intern stråling 4 2 0 Minimum Gjennomsnitt Maksimum 37

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 Eksempler på stråledoser Årlig dose fra bakgrunnstråling Tilleggsdoser Dose (msv) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2-8 msv (90 % av befolkningen) Årlige dosegrenser Yrkeseksponerte 20 msv Andre 1 msv Røntgenundersøkelser Hode/tenner/lunger/hjerte Korsrygg/bekken/urinveier Mage/tarm 0,07-0,2 msv 0,5-2 msv 6-8 msv Computer tomografi (CT) 2-13 msv Flyreiser 1 t/r Oslo - Bangkok Flypersonell (pr. år) Inntak av 1 MBq av radioaktiv isotop 3 H 14 C 32 P 125 I 0,1 msv 2 msv 0,002 0,004 msv 0,6 msv 1-3 msv 14-15 msv 38

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 Eksempler på doserater Dose Rates (μsv/t) 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 Bakgrunnstråling ved havnivå 0,05 0,15 μsv/t Bakgrunnstråling i fly 1-5 μsv/t Grense utenfor lager for radioaktive stoff 7,5 μsv/t Arbeid med radioaktive isotoper 125 I, 15 MBq 1 m (10 ml løsning) 0,5 μsv/t 30 cm (punktkilde) 5 μsv/t Sprøyte (dose til hender) 5 msv/t 32 P, 2 MBq 1 m (10 ml løsning) 30 cm (punktkilde) Sprøyte (dose til hender) 0,0025 μsv/t 0,25 μsv/t 50 msv/t 39

Doser til yrkeseksponerte (eksterne doser) Yrkesgruppe Gjennomsnittlig dose Dose = 0 Årlige doser (ant. personer) < 2 msv 2-20 msv 20-50 msv >50 msv Totalt i Norge 0,4 msv 80 % 6245 264 13 3 Kardiologer 6,0 msv 31 % 47 34 5 0 Radiologer 2,2 msv 55 % 343 76 5 3 Radiografer 0,24 msv 77 % 2297 68 0 0 Forskningspersonell 0,04 msv 97 % 587 2 0 0 40

Hva påvirker vår oppførsel i forhold til risikofylt arbeid? Opplevd risiko kunnskap og erfaring engstelig likegyldig kontroll Potensiell fortjeneste Valgfritt eller tvang Verdigrunnlag 41

Hvilken risiko kan aksepteres ved arbeid radioaktive kilder? Alt arbeid med radioaktive kilder skal være vel begrunnet nytteverdien skal være større enn risikoen Arbeidet skal følge ALARA-prinsippet As Low As Reasonably Achievable (så lav stråledose som praktisk mulig) Årlig dosegrense yrkeseksponerte: 20 msv risiko sammenlignet med risikoen ved en gjennomsnittlig industriarbeidsplass å holde dosene under grenseverdiene betyr IKKE at dosen er akseptabel, dosegrensene skal ALDRI overskrides andre: 1 msv 42

Regelverk Rutiner for arbeid med ioniserende stråling 43

Regelverk Internasjonale krav/ anbefalinger Norsk regelverk Rammetillatelse for UiT Internt regelverk ved UiT Retningslinjer for arbeid med ioniserende stråling 44

Organisering av strålevernsansvaret ved UiT Universitetsdirektøren Personal- and økonomidirektør Fakultetsdirektør/ Høgskoledirektør evt. Administrativ leder Instituttleder or Avdelingsleder / Seksjonsleder Tilsynshavende for strålevern Strålevernskontakt Prosjektansvarlig Innkjøpskontakt Bruker 45

Prosjektansvarlig Fakultetsdirektør/ Høgskoledirektør evt. Administrativ leder Instituttleder or Avdelingsleder / Seksjonsleder Strålevernskontakt Prosjektansvarlig Innkjøpskontakt Bruker Ansvarlig for registrering og rapportering av nye prosjekt» før forsøkene starter at laboratoriene er i den stand som regelverket krever skriftlige rutiner» oversatt til engelsk at brukerne har fått opplæring det daglige strålevernet årlig rapportering om prosjektet til instituttleder/avdelingsleder delta på informasjons-/opplæringsmøter annethvert år 46

Hvor kan en arbeide med ioniserende stråling? Sted som er reservert for slikt arbeid røntgenrom laboratorium del av laboratorium Unntak for svært små aktiviteter (vanlig lab) Merket med symbol eller varselskilt Symbol Varselskilt Personer utenfor merket område skal ikke motta årlige doser over 1 msv 47

Dosegrenser Gjennomsnittlig årlig dose fra bakgrunnsstråling i Norge: 3-4 msv/år Maksimum årlig tilleggsdose : Dosegrenser Yrkeseksponerte Vanlig befolkning Effektiv dose (helkroppsdoser) 20 msv/år 1 msv/år Ekvivalent dose til - øyelinse - hud - armer/ben 150 msv/år 500 msv/år 500 msv/år 15 msv/år 50 msv/år - Doser under dosegrensene er IKKE akseptable doser, men doser som ALDRI skal overskrides 48

IKKE aksepter: Arbeid med ioniserende stråling utenfor merket område Bruk av hansker utenfor arbeidsplassen hansker kan være en viktig forurensningkilde At radioaktive stoffer blir forlatt utenfor merket område uten tilsyn At radioaktive stoffer bli forlatt umerket på laboratoriet 49