1

1. UVOD

2

3

UVOD

Ioniziraju�e zra�enje (dalje u tekstu: "zra�enje") i radioaktivne tvari su prirodna i stalna pojava u okolišu te u brojnim djelatnostima ljudi. Štoviše, uporaba umjetnih izvora ioniziraju�eg zra�enja sve je raširenija. Izvori zra�enja danas nemaju adekvatne alternative u medicini za dijagnostiku, terapiju te sterilizaciju medicinskog pribora i opreme. 17 % elektri�ne energije u svijetu proizvodi se u nuklearnim postrojenjima. Zra�enje se rabi za konzerviranje namirnica i hrane, uništavanje insekata i nametnika. Radiografski postupci u industriji ve� su rutinska tehnika u kontroli bez razaranja kojom se otkrivaju ošte�enja i pukotine u brojnim cjevovodima, posudama, inženjerskim postrojenjima i gra�evinama. Primjena radioaktivnih tvari u gospodarstvu, poljodjelstvu, znanosti, istraživanjima i mnogim drugim ljudskim djelatnostima milijunima ljudi doprinosi ne samo poboljšanju kvalitete življenja, ve� osigurava i brojna radna mjesta u tim djelatnostima.

Kao i svaka djelatnost, uz korisnu stranu primjena zra�enja donosi i opasnost po život i zdravlje ljudi te štetne posljedice po okoliš. Riziku ne podliježu samo oni koji rade s izvorima ioniziraju�eg zra�enja, ve� i svekoliko pu�anstvo, tako da nedovoljno kontrolirana primjena tih izvora može dovesti do prave nacionalne nesre�e, a mogu biti ugroženi i žitelji drugih država. Brojna iskustva iz prošlosti koja su rezultirala ozra�enjem pojedinaca i potonje rizike po život i zdravlje ljudi te zaga�enje okoliša ukazala su na potrebu sustavne i organizirane provedbe mjera zaštite od ioniziraju�eg zra�enja. Društveno prihva�anje rizika u svezi s uporabom ioniziraju�eg zra�enja uvjetovano je efektivnom koristi koju takva uporaba donosi. Opasnost kojom je popra�eno izlaganje zra�enju ne može se ukloniti u potpunosti, ali ipak, rizik se mora ograni�avati i smanjivati administrativnim, organizacijskim i tehnološkim mjerama. To je razlog koji nalaže svakoj državnoj zajednici obvezu izgradnje sustavnog, kvalitetnog i ure�enog sustava zaštite od zra�enja na svim razinama društvenog ustrojstva. Takva sustavna organizacija mjera zaštite obuhva�ena je jednim imenom: zaštita od zra�enja.

Zaštita od zra�enja odnosi se na sve ljude koji mogu biti izloženi ozra�enju ili posljedicama izlaganja pa se tako vodi ra�una i o budu�im naraštajima koji mogu trpjeti posljedice dosadašnjeg i današnjeg izlaganja zra�enju. GRA�A ATOMA

Na planeti Zemlji nalazimo 90 prirodnih kemijskih elemenata. Ti elementi u smjesama, kemijskim spojevima ili u elementarnom stanju grade sve tvari, žive i nežive na Zemlji. Ti elementi razli�ito su zastupljeni u toj gra�i, nekih je više neki su vrlo rijetki. Najsitniji dio nekog elementa koji još uvijek ima kemijska svojstva tog elementa nazivamo atom. Naziv dolazi od gr�kog jezika: atomos = nedjeljiv; što ipak nije to�no. I sam atom je sagra�en od sastavnih, još sitnijih �estica. To su: proton, neutron i elektron. Proton i neutron nalaze se u jezgri atoma (nukleus), a elektron se nalazi u omota�u koji obavija jezgru.

Proton ima pozitivni naboj, a elektron negativni naboj: istog iznosa, ali suprotnog predznaka,

dok je neutron bez ikakvog naboja. Proton i neutron imaju gotovo jednaku masu, a elektron 1800 puta manju masu. U prirodi je atom kao cjelina elektri�ki neutralan, jer se naboji protona i elektrona me�usobno kompenziraju. Dakle, u jednom atomu u normalnom stanju imamo uvijek jednak broj protona i elektrona. Taj broj ozna�imo kao Z. Broj neutrona ozna�imo kao N. Zbroj Z + N daje broj A koji nazivamo atomskim brojem mase; to je ukupni broj neutrona i protona u jezgri.

Razli�iti kemijski elementi imaju atome s razli�itim brojem protona (elektrona), tj. brojem Z.

Dakle, broj protona odre�uje vrstu elementa: npr. je li to vodik ili kisik ili uran. Tako npr. vodik ima 1 proton, kisik ima 8 protona, a uran �ak 92. Broj neutrona ne utje�e na kemijsku vrstu elementa.

Uobi�ajeno je da se za pojedine elemente upotrebljavaju simboli. Npr.:

H11

gdje pojedine brojke zna�e:

4

XAZ (atom elementa X sa Z-protona i A-Z=N neutrona).

Atomi jedne te iste vrste kemijskog elementa mogu imati razli�iti broj neutrona, tada se zovu izotopi. Npr. vodik ima tri izotopa:

H11 , H2

1 , H31

gdje su: obi�ni vodik, teški vodik (deuterij) i radioaktivni vodik (tricij).

Kemijski se oni ne razlikuju jer imaju ista svojstva glede boje mirisa i okusa kao i afiniteta za

izgradnju molekula s drugim elementima, ali se razlikuju po broju neutrona: prvi nema niti jedan, drugi ima jedan, a tricij ima �ak dva. Tricij je nestabilan, tj. radioaktivan; nakon odre�enog vremena se raspada uz osloba�anje energije. O�ito je prisutnost neutrona u jezgri tu jezgru destabilizirala. Sli�no je i za druge kemijske elemente od kojih mnogi imaju puno više izotopa.

Svi su elementi razvrstani u posebnu tablicu - periodi�ki sustav, po kemijskim svojstvima.

Elementi su razvrstani u osam karakteristi�nih skupina koje imaju sli�na kemijska svojstva. Elementi su poredani po rastu�em broju protona/elektrona od Z=1 do Z=92 pa nadalje preko umjetno proizvedenih elemenata do Z=107. Naziv izotop potje�e od gr�kog jezika izotopos=na istom mjestu, jer se ti atomi nalaze svi na istom mjestu u periodnom sustavu, predstavljaju istu vrstu elementa. Svi elementi iznad broja Z=82 (olovo) su radioaktivni. Što je radioaktivnost otkrivena 1896. godine, saznat �emo u slijede�em poglavlju. RADIOAKTIVNOST

Radioaktivni atomi su atomi �ija je jezgra (nukleus) nestabilna, tj. kad tad u budu�nosti �e se spontano raspasti pri �emu �e emitirati energiju-bilo u obliku samo zra�enja ili u obliku emisije �estica koje odnose i energiju. Za pojedinu jezgru se ne može re�i kad �e se raspasti, ali se može odrediti koliko �e se jezgri raspasti nakon odre�enog vremena t koje protekne od trenutka kad po�nemo mjeriti. Nikakvim fizikalnim ili kemijskim postupcima ne može se utjecati na taj spontani raspad radioaktivne jezgre.

Neka u trenutku t0 , kad po�nemo mjeriti, imamo No jezgri koje su radioaktivne. Nakon proteka

vremena t, raspadne se N jezgri. Matemati�ki je odre�eno da se raspad odvija po formuli:

teNN ⋅−= λ0

� - konstanta raspada e - broj, baza prirodnog logaritma (ln)=2,32...

Preostalo je dakle No-N jezgri nakon vremena t. Nakon nekog vremena t=T1/2 , od po�etnog broja radioaktivnih jezgri preostat �e nam samo polovica, tj. N=No /2 . Vrijeme T1/2 zovemo “vrijeme poluraspada”. Dakle, to je vrijeme za koje se polovica radioaktivnih--nestabilnih jezgri raspadne. To je karakteristika svakog radioaktivnog izotopa. Svaki izotop ima svoje karakteristi�no vrijeme poluraspada. Npr. za tricij je to 12 godina, za 137Cs vrijeme poluraspada je 30 godina, za 192 Ir je 74 dana, itd.

Veza izme�u konstante raspada � i vremena poluraspada T1/2 dana je izrazom:

2/1

693,0T

=λ .

Za potrebe zaštite od zra�enja potrebno je odrediti broj raspada u jedinici vremena i to

izražavati kao fizikalnu veli�inu. Broj raspada u jedinici vremena neke vrste jezgre naziva se

5

“aktivnost”. Aktivnost izvora zra�enja, dakle je broj raspada u jedinici vremena koji se doga�a u masi tog uzorka. Jedinica kojom se izražava aktivnost je 1 becquerel (�itaj: bekerel), oznake 1Bq.

sekundaraspad

Bq11

1 =

To je malena jedinica pa se upotrebljavaju ve�e jedinice: 1 kBq = 1000 Bq 1MBq = 1 000 000 Bq 1GBq = 1 000 000 000 Bq ... Nekadašnja jedinica je 1 Ci = 37 000 000 000 Bq = 3,7 x 1010 Bq. Vrste radioaktivnog raspada

Prilikom radioaktivnog raspada obvezno se uz energiju emitiraju �estice. �estice mogu imati masu, pa zra�enje zovemo �esti�no zra�enje. �estice koje nastaju ne moraju imati masu, ve� mogu predstavljati samo male pakete energije koje se u prostoru šire brzinom svjetlosti i imaju osobine elektromagnetskih valova: valnu duljinu ili frekvenciju. Ti paketi energije nazivaju se fotoni ili kvanti, a koli�ina energije koju sadrži jedan foton je:

fhE foton ⋅=

gdje je h tzv. Planckova konstanta iz fizike, a f je frekvencija zra�enja u hercima (Hz = s-1). Frekvencija i valna duljina l, povezani su jednadžbom:

flc ⋅= gdje je c = 300,000,000 m /s (“brzina svjetlosti”), l je valna duljina zra�enja u metrima, a f je frekvencija u Hz. Fotoni ili kvanti koji nastaju raspadom radioaktivne jezgre nazivaju se “gama” fotoni, a zra�enje gama zra�enje.

Fotoni koji nastaju u elektri�nim ure�ajima, npr. rendgenskim aparatima, imaju iste osobine kao i gama fotoni, ali zbog podrijetla nazivaju se X-zrake ili rendgenske zrake.

Dakle, ukratko, raspadom radioaktivne jezgre (radionuklida) nastaje zra�enje koje može biti

�esti�no ili elektromagnetski val frekvencije f sastavljen od fotona.

�estice koje nastaju raspadom radionuklida imaju masu, a mogu biti “alfa” ili “beta” �estice, dakle imamo �-raspad i �-raspad. Ako raspadom nastaju fotoni elektromagnetsko zra�enje, tada te �estice zbog tradicije zovemo i �-�esticama (fotonima), a raspad �-raspadom.

U stvarnosti �esto imamo istovremeno i emitiranje �estica i fotona prilikom raspada, iako

raspad može biti i samo jedne vrsti, npr. u slu�aju tricija imamo �isti �-raspad.

Dakle znamo što su fotoni (�-�estice), a što su alfa i beta �estice. Što je alfa �estica?

Neka imamo radioaktivnu jezgru radija-226, 226Ra . Radij se nalazi na 88. mjestu u periodnom sustavu. Prilikom raspada jezgre 226Ra emitira se �-�estica i pri tom nastaje novi element, radon-222, 222Rn, koji se nalazi na 86. mjestu u periodnom sustavu (Z=86). Dakle:

energijaRnRa ++→ α22288

22688

6

Ako usporedimo stanje na po�etku i stanje poslije, vidimo da je atomski broj A radona manji za 4, a Z manji za 2. Dakle �-�estica ima A=4 i Z=2, a to je jezgra atoma helija, 4He, bez elektronskog omota�a. Ta jezgra odnosi višak energije u obliku kineti�ke energije. Što je beta �estica? Neka imamo jezgru cezija-137, 137Cs, koji ima Z=55. Ona se raspada na slijede�i na�in:

energijaeBaCs ++→ −01

13756

13755

Ukratko, nastala je nova jezgra, novi element - barij, koji se nalazi na jednom mjestu više u periodnom sustavu Z=56 i emitirana je �estica koja ima negativni naboj i masu elektrona, koja u obliku kineti�ke energije odnosi višak energije.

�-�estica nije ništa drugo nego elektron, e. Možemo zaklju�iti da nije došlo do promjene broja A=Z+N, ali se broj Z pove�ao za +1, a broj neutrona smanjio za -1. O�ito je da se ovim raspadom kojim dolazi do pojave beta �estice-elektrona jedan neutron raspao na proton+elektron i pri tom je emitirana energija :

energijaepn ++→ −01

11

10

Postoji proces kojim se i proton može raspasti na neutron+pozitron. Pozitron je tzv.

anti�estica, tj. �estica koja ima istu masu kao i elektron, ali istu koli�inu elektri�kog naboja koji je pozitivan:

energijaenp ++→ 01

10

11

Na taj na�in Z se smanjio za -1, a broj neutrona N se pove�ao za +1, opet je A=Z+N ostao konstantan.

Kad se elektron i pozitron na�u zajedno, sudare se, njihove mase se poništavaju i pretvaraju u

energiju po poznatoj formuli koju je dao Einstein:

22 2 cmcmE e ⋅=⋅= me - masa elektrona (pozitrona).

Karakteristika �-raspada je da je da se za jedan pomi�e broj Z, gore ili dolje, a mijenja se i broj N dolje ili gore, ali A je nepromijenjen.

Obi�no nakon �-raspada novonastala jezgra ostaje s viškom energije koju odašilje u obliku �-fotona. Npr. za barij-137 koji nastaje �-raspadom cezija-137.

γ+= BaBam 13756

13756

gdje m uz broj A = 137 ozna�ava da je stanje jezgre nestabilno (metastabilno). IONIZACIJA

U prirodi se atomi nalaze u neutralnom stanju, svaki atom treba imati jednak broj protona i jednak broj elektrona (Z). Dakle, njihovi naboji se me�usobno poništavaju pa nemamo nikakav naboj atoma kao cjeline. Zbog djelovanja izvana, može se izbaciti elektron iz elektronskog omota�a u atomu pri �emu jedan proton ostaje bez kompenzacije naboja u omota�u pa se ukupno atom pokazuje kao nabijen s pozitivnim nabojem +1. Takav atom, �esticu, zovemo ion, a proces stvaranja nabijenih �estica iz neutralnih �estica ionizacija.

7

Zra�enje koje može izazvati ionizaciju zovemo ioniziraju�im zra�enjem. Svako zra�enje ne izaziva ionizaciju, npr. vidljiva svjetlost TV i radio valovi, mikrovalovi i sl.,te se zovu neioniziraju�e zra�enje. X ili rendgenske zrake, gama zrake, alfa i beta �estice, protoni te neizravno i neutroni mogu izazvati ionizaciju pa ih ubrajamo u ioniziraju�e zra�enje. Ionizacija u materiji ne zna�i nužno i štetu za materiju, ali kod živih organizama, ionizacija može zna�iti i kemijske promjene u spojevima koji �ine stanice i tkiva. Te kemijske promjene mogu izazvati biološke promjene u tkivima, te promjene mogu izazvati promjene u funkciji tkiva, a to zna�i da je nastupila bolest organa ili organizma, npr. tumor. Ako do�e u stanicama do promjene gena (DNK u kromosomima) mogu se ako se radi o spolnim stanicama prenijeti promjene na potomke, pa imamo genetske posljedice. To su najve�e opasnosti koje predstavlja ioniziraju�e zra�enje za živi organizam, te je potrebno provoditi zaštitu da se takve posljedice ne dogode. No pri�a o zaštiti od ioniziraju�eg zra�enja nije jednostavna. ME�UDJELOVANJE ZRA�ENJA S MATERIJOM KROZ KOJU PROLAZI

Osnovno je polazište iskustvena �injenica da zra�enje djeluje na materiju. Prolazom zra�enja kroz materiju dolazi do ionizacije, pri �emu se energija zra�enja prenosi na elektrone u atomima materije �ime se zra�enje guši, ono slabi, dok ne nestane ili mu prodorna mo� potpuno oslabi da više nije štetno. Pri tom, naravno, dolazi do ionizacije u materiji kojom zra�enje prolazi.

Ako imamo �esti�no zra�enje: alfa i beta �estice, one imaju masu te se prolazom izme�u

atoma sudaraju s njima i pri tom elektronima predaju dio svoje kineti�ke energije prilikom sudara. Njihova energija se smanjuje, a broj ioniziranih atoma se pove�ava. Kad predaju svu energiju �estice se zaustave i utope u materiji. Što je ve�a �estica, ve�u energiju preda materiji i kra�i je njen put. Tako ve� i list papira, koža ili sloj zraka zaustavi alfa �esticu. Beta �estica-elektron ima manju masu te se rije�e sudari s materijom zbog �ega joj treba dulji put da sudarima preda svu svoju kineti�ku energiju prije no se zaustavi (nekoliko metara u zraku). Duljina puta do zaustavljanja u materiji ovisi o po�etnoj energiji �estice.

Kad govorimo zra�enju koje je sastavljeno od fotona, elektromagnetski val frekvencije f, nemamo �estice koje imaju masu ve� pakete energije. Nemamo klasi�ne sudare, ve� tri važna, iako ne jedina, mehanizma interakcije fotona elektromagnetskog zra�enja i materije: 1. Fotoelektri�ni efekt,

2. Comptonov (�itaj: Komptonov ) efekt

3. Tvorba para elektron-pozitron.

Kod fotoefekta, foton se sudara s elektronom u omota�u, predaje mu svu svoju energiju, koja ako je ve�a od energije vezanja elektrona za atom, taj elektron osloba�a iz atoma i on ode, ostavljaju�i atom s jednim +1 nabojem. Dakle, imamo ionizaciju, a foton je nestao. To se doga�a samo ako je energija fotona ispod odre�ene granice. Ako je energija viša, imamo drugi proces, tzv. Comptonov efekt.

Kod Comptonovog efekta, foton se sudara s elektronom u omota�u, predaje mu dio svoje energije, izbaci ga iz omota�a i tako ionizira atom, ali odlazi raspršivši se pod nekim kutem dalje s umanjenom energijom. Time je energija zra�enja samo smanjena, ali foton nije nestao. Tako dobijemo sekundarno zra�enje ili raspršeno zra�enje koje je veliki problem u zaštiti od zra�enja.

Tre�i efekt, tvorba para elektron-pozitron, imamo kad je energija zra�enja ve�a od odre�enog

praga odre�enog Einsteinovom formulom. Prolazom takvog fotona visoke energije u blizini jezgre foton jednostavno nestane, a pojavi se par elektron-pozitron koji putuju u suprotnom smjeru odnose�i preostalu energiju u obliku kineti�ke energije koju sudarima prenose na druge elektrone.

Svim ovim procesima se energija upadnog zra�enja smanjuje jer se prenosi na materiju, pri �emu dolazi do ionizacije i ostalih posljedica koje ta ionizacija izaziva.

8

DOZE ZRA�ENJA

Ono što nas zanima, zbog zaštite od zra�enja, jest kolika je energija koja se prolazom zra�enja kroz materiju predaje toj materiji. Energija se u našem svijetu mjeri u Joule-ma (�ita se džulima), oznaka J. To je preglomazna jedinica za naše potrebe u me�uatomskom svijetu. Zato se koriste puno manje jedinice: 1 eV = 1 elektron volt, tj. energija koju dobije jedan elektron ubrzanjem u elektri�nom polju kad pre�e razliku napona od 1 volt. 1 eV = 1,6 x 10-19 J Izvedene jedinice su : 1 keV = 1 000 eV 1 MeV = 1 000 000 eV 1 GeV = 1 000 000 000 eV.

Pretpostavimo da imamo materiju mase m kroz koju prolazi zra�enje i pri prolazu po svakom kg mase preda energiju Epredano (joula). Omjer te energije i mase m nazivamo apsorbiranom dozom, D. Dakle:

m

ED predano= .

Jedinica za mjerenje apsorbirane doze je 1J po 1 kg, a naziva se 1 gray (�itaj:grej), oznaka 1 Gy:

kgJ

Gy11

1 = .

U svrhu zaštite od zra�enja koriste se izvedene jedinice: 1 miliGy = 1 mGy = 0,001 Gy

1 mikroGy = 0,001 µGy = 0,000001 Gy.

Ako se apsorbirana doza podjeli s vremenom u kojem je primljena dobijemo veli�inu koja se zove brzina apsorbirane doze, a mjeri se u Gy/sat ili mGy/sat ili sli�no.

Sva tkiva nisu jednako osjetljiva na zra�enje, neka su više osjetljiva, a neka manje. Kod

ocjene štetnosti odre�ene vrste zra�enja treba uzeti u obzir i tu osjetljivost. Naime, nije svejedno radi li se o alfa, beta ili gama zra�enju. Iskustvo nam kaže da ako imamo recimo alfa izvor zra�enja blizu, ne�emo osjetiti nikakve posljedice, jer se ionizacija dogodila u zraku izme�u izvora i naše kože te nema apsorpcije energije u tijelu, ve� izvan tijela. Ako imamo gama izvor blizu tijela, zra�enje se slabo apsorbira u zraku koji ima manju gusto�u od tkiva, ve� se uglavnom apsorpcija jednim od navedenih na�ina apsorbira u tkivu i organima. Zra�enje oslabljeno za apsorbiranu energiju (dozu) izlazi �ak iz tijela i odlazi dalje.

Napominjem da je sasvim druga situacija ako progutamo ili udahnemo alfa ili beta, dakle �esti�ni izvor, u odnosu ako progutamo ili udahnemo �isti gama izvor. Tad imamo unutarnje zra�enje. Energija koju odašilje alfa izvor u potpunosti se apsorbira u blizini samog izvora, imamo intenzivnu ionizaciju na malom volumenu i na tom istom volumenu oslobo�enu svu energiju zra�enja. Velika energija, mali volumen, mala masa i imamo veliku apsorbiranu dozu. Dakle, i štetnost takvog zra�enja je velika. Ako smo progutali gama izvor, on emitira fotone koji izlaze iz tijela te se samo mali dio energije zadrži u tijelu (ozra�i ga) pa je i doza manja: manje energije na ve�u masu, omjer je manji.

To je razlog zašto se uvode kod vanjskog ozra�enja koeficijenti modifikacije koji ovise o vrsti zra�enja. Oni nose oznaku WR i dani su u tablici.

9

Apsorbirana doza D, pomnožena s tim koeficijentima daje ekvivalentnu dozu, H ,tj.:

TRT DWH ⋅= R - zra�enje vrste R, T - tkivo vrste T. Jedinica je i dalje 1 J po 1 kg, ali sad se zbog koeficijenta numeri�ki razlikuje od 1 Gy i ima novi naziv: 1 sievert (�itaj: sivert), oznake 1 Sv. Izvedene manje jedinice koje se koriste su: 1 miliSv = 1 mSv = 0,001 Sv 1 mikroSv = 0,001 µSv = 0,000001 Sv U terminu ekvivalentne doze daju se ozra�enja za pojedine dijelove tijela ili tkiva.

Nadalje, nije svako tkivo jednako osjetljivo. Osjetljivost tkiva izražava se uvo�enjem još jednog koeficijenta, WT ,, koeficijent tkiva T. Koeficijenti su dati u tablici za odre�ena tkiva. Ti koeficijenti pomnoženi s ekvivalentnom dozom HT daju tzv. efektivnu dozu, tj.:

TTT WHE ⋅= Jedinica za efektivnu dozu opet je 1 Sv. U terminu efektivne doze dane su sve granice koje se propisuju u zaštiti od zra�enja za cijelo tijelo. Efektivna doza za cijelo tijelo dobije se zbrajanjem efektivnih doza za sva tkiva:

��� ⋅⋅=⋅=R T

TTRT

TTT DWWWHE

Efektivna i ekvivalentna doza se izra�unavaju, a apsorbirana doza se mjeri dozimetrima.

MJERENJE I URE�AJI ZA MJERENJE ZRA�ENJA

Da bi mogli procijeniti štetni u�inak zra�enja i provoditi mjere zaštite, doze se moraju izmjeriti. Mjeri se apsorbirana doza zra�enja u zraku, a iz dobivenih vrijednosti izra�unavaju se ekvivalentna i efektivna doza.

U slu�aju kad imamo izvor zra�enja i kad poznamo njegovu aktivnost, kao i vrstu

radioaktivnog izvora (npr. Cezij-137) te njegove karakteristike, možemo i ra�unski odrediti dozu . No, u pravilu se mjere apsorbirane doze u zraku u nekoj to�ki gdje se o�ekuje da se nalazi osoba koja može biti ili je izložena ozra�enju i prera�unavanju na tkivo ili na cijelo tijelo. Ure�aji koji za to služe zovu se dozimetri.

Postoje razne vrste dozimetara pa tako i njihovih podjela. No, svi oni rade na principu mjerenja u�inaka ionizacije koje u njima proizvodi zra�enje.

Tako imamo elektri�ne ure�aje za mjerenje doza u prostoru (Geiger Muller broja�e i

ionizacijske komore) i osobne dozimetre (filmska zna�ka ili termoluminiscentne dozimetre) koji služe za mjerenje osobnog ozra�enja primljenog tijekom rada u polju zra�enja od nekog izvora.

10

Geiger Mueller broja�i

Ovi ure�aji sastoje se u biti od komore ispunjene zrakom ili nekim plinom u kojoj je

uspostavljeno elektri�no polje. Zra�enje prolazom kroz komoru izaziva ionizaciju. Pozitivni ioni odlaze u elektri�nom polju na - elektrodu (katodu), a negativni (elektroni) ioni odlaze na +elektrodu (anodu). Time u strujnom krugu nastaju el. impulsi koji ozna�avaju da je došlo do prijma �estice koja je nastala raspadom. Ti impulsi se obra�uju u el. krugu ure�aja i na broj�aniku se pokazuju odre�ene vrijednosti: broj impulsa, broj impulsa po jedinici vremena i sl. GM cijevi (broja�i) broje impulse , a ne dozu i zato služe za detekciju zra�enja, a ne primarno za ocjenu same opasnosti zra�enja. Za to služe ionizacijske komore.

Ionizacijske komore

Ionizacijske komore imaju sli�nu gra�u kao i broja�i, ali druga�ije el. polje i druga�iji na�in baždarenja. One mjere apsorbiranu dozu u zraku. Ako znamo masu zraka u komori (odnosno njen volumen), zra�enje prolazom kroz tu komoru predaje odre�enu koli�inu energije za ionizaciju tog zraka u komori te ako znamo tu energiju znamo i apsorbiranu dozu u zraku u to�ki na kojoj se nalazi komora. To je, podsjetimo se, omjer energije i mase zraka u komori. Nadalje, iz eksperimenta je poznato koliko energije je potrebno da u zraku nastane 1 par elektron-ion: 34 eV. Dovoljno je, dakle, mjeriti broj impulsa u komori i svaki impuls pomnožiti s 34 eV te dobijemo ukupnu energiju predanu od zra�enja komori. Ta energija podijeljena s masom zraka u komori daje apsorbiranu dozu. Baždarenjem se to može posti�i tako da je elektronika podešena na na�in da izravno možemo o�itati dozu na skali ure�aja.

Osobni dozimetri

Osobni dozimetri služe za mjerenje osobnih doza ljudi koji ih nose na odgovaraju�em reprezentativnom mjestu na svom tijelu tijekom rada s izvorima zra�enja (na lijevoj strani prsiju ispod olovne zaštitne prega�e). Dvije su najraširenije (zakonski priznate) metode mjerenja: filmdozimetar i termoluminiscentni dozimetar (TLD). Kod oba dozimetra prolazom zra�enja dolazi do odre�enih procesa koje zra�enje izazva predajom energije: zacrnjenje filma ili podizanje elektrona na više energetsko stanje. Prilikom o�itanja: razvijanje filma ili o�itanje u posebnom �ita�u, vidi se u�inak zra�enja, zacrnjenje ili odre�ena krivulja kod TLD-a. Baždarenjem serije dozimetra poznatim dozama i uz baždarne krivulje mogu se odrediti te primljene doze. To je posebna tehnologija koja podrazumijeva posebne procese i odre�eno predznanje. Danas su podjednako raširene obje metode, svaka ima prednosti i mane. Uglavnom, TLD se koristi tamo gdje je zbog velikog broja korisnika potrebna i poželjna automatska obrada, a filmdozimetri su pogodniji jer ostaju u budu�nosti kao trajni zapis, dokument o primljenoj dozi. Osjetljivost i jedne i druge vrsti dozimetara je gotovo podjednaka, a to�nost ovisi o servisu, na�inu baždarenja , energiji zra�enja i drugim �imbenicima.

Osnovni nedostatak i jednog i drugog dozimetra je odgo�eno dobivanje rezultata ozra�enja,

tek nakon razvijanja i o�itanja u �ita�u nakon proteka vremena nošenja. Zbog toga su danas popularne brojne verzije dozimetara s izravnim trenutnim o�itanjem

primljene doze: penkala dozimetar, elektronski dozimetar i sl. Koji se lokalno koriste kao dodatni dozimetar uz službenu dozimetriju koja se obvezno provodi filmdozimetrima ili TLD-ima.

11

2. BIOLOŠKI U�INCI

12

13

RADIOBIOLOGIJA I NA�ELA ZAŠTITE OD IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA UVOD

Zaštita od ioniziraju�eg zra�enja je kompleksna znanost koja obuhva�a brojne discipline u

istraživanju mehanizama utjecaja zra�enja na živu tvar. U nastojanju da što preciznije ustanovimo i izmjerimo mogu�i utjecaj malih doza na živi organizam, neophodno je dobro poznavati interakciju izme�u ioniziraju�eg zra�enja i biološkog sistema. Tek uspore�uju�i ove podatke s epidemiološkim studijama populacije, mogu�e je s ve�om ili manjom pouzdanosti povezati odre�ene promjene s izloženosti niskim dozama ioniziraju�eg zra�enja, primljenim u dužem vremenskom razdoblju.

�IMBENICI KOJI UTJE�U NA STUPANJ OŠTE�ENJA ORGANIZMA

Stupanj ošte�enja organizma zbog izloženosti ioniziraju�em zra�enju ovisi o nekoliko �imbenika.

Apsorbirana doza Osnovni �imbenik koji odre�uje biološki u�inak uzrokovan ioniziraju�im zra�enjem je

apsorbirana doza. To je koli�ina energije predana jedini�noj masi tvari tijekom prolaska zra�enja kroz nju. Što je apsorbirana doza ve�a, to �e biološki u�inak biti ve�i. Vrsta zra�enja

Kona�ni biološki u�inak ne ovisi samo o predanoj energiji, nego i o vrsti ioniziraju�eg zra�enja (α, β, γ, neutronsko zra�enje). Jednaka apsorbirana doza razli�itih vrsta zra�enja uzrokuje u istom tkivu razli�ite u�inke. Zbog toga, da bi dobili mjeru koja uvažava razli�iti u�inak pojedinih vrsta zra�enja, apsorbiranu dozu množimo faktorom karakteristi�nim za tu vrstu zra�enja. Tako dobivenu veli�inu zovemo ekvivalentna doza. Osjetljivost pojedine vrste tkiva

Deset godina nakon otkri�a X-zraka, Bergonie i Tribondeau formulirali su prvi zakon radiobiologije koji kaže da su na ioniziraju�e zra�enje osjetljivija ona tkiva �ije se stanice �eš�e dijele.

Stanice koje grade miši�na, živ�ana, koštana i sli�na tkiva, obzirom da se vrlo rijetko, odnosno gotovo nikad ne dijele, slabo su osjetljive na izloženost zra�enju.

Nasuprot njima, na ioniziraju�e zra�enje su daleko osjetljivije nediferencirane stanice, odnosno mati�ne stanice koje susre�emo u krvotvornom tkivu i spolnim žlijezdama, odnosno stanice kože i sluznica koje se neprekidno dijele.

Zbog toga rizik od izloženosti zra�enju za sve dijelove ljudskog tijela nije isti. On varira od organa do organa. To je izraženo kroz veli�inu koju nazivamo težinski koeficijent za pojedino tkivo ili organ

Veli�ina koja uvažava sve navedene �imbenike naziva se efektivna doza. Izra�unava se tako da se zbroje umnošci ekvivalentnih doza i težinskih koeficijenata za ozra�ena tkiva i organe. Odgovara stupnju rizika pojave karcinoma. Brzina primanja doze

Ako je brzina doze dovoljno mala ili je primljena u dijelovima izme�u kojih su razmaci dovoljno dugi, tkivo �e biti u mogu�nosti normalnom mitozom nadomjestiti izgubljene stanice. Zbog toga, doza koja bi primljena odjednom imala letalni u�inak, primljena kroz duže vremensko razdoblje ne�e nužno imati za posljedicu smrt. Relativno velike doze primljene kroz duže vremensko razdoblje mogu ostaviti male ili nikakve vidljive posljedice. Raspodjela doze

Ošte�enja u znatnoj mjeri ovise o veli�ini dijela tijela koje je ozra�eno. U�inak zra�enja na tijelo �e biti to manji što je ozra�eni dio manji.

14

OŠTE�ENJE DNA MOLEKULE Ioniziraju�e zra�enje može DNA molekulu oštetiti na dva na�ina: izravnom interakcijom ili

neizravno, putem slobodnih radikala. Sadržaj stanice možemo smatrati vodenom otopinom jer ga �ini preko 80% vode u slobodnoj

formi ili u spoju s drugim molekulama. Tokom izlaganja stanice zra�enju, radiolizom vode nastaju ioni i slobodni radikali. Ukoliko difuzijom dospiju do DNA molekule naj�eš�e reagiraju s njom što uzrokuje promjene. Tokom difuzije radikali reagiraju i s drugih molekulama a i me�usobno, zbog �ega se znatno smanjuje mogu�nost njihove reakcije s DNA molekulom. Smatra se da je reakcija mogu�a samo ako su nastali na udaljenosti manjoj od 4 nm. U suprotnom je vjerojatnost spajanja s drugim molekulama daleko ve�a.

Prolaskom kroz materiju zra�enja gubi energiju. Gubitak energije u blizini dvostruke DNA

zavojnice naj�eš�e uzrokuje ošte�enje samo jednog od lanaca. Takvo ošte�enje nazivamo jednolan�ani lom. Postoji vjerojatnost da takav doga�aj ili više istodobnih doga�aja, u blizini DNA molekule uzrokuje podudarna ošte�enja na oba lanca. Takvo ošte�enje nazivamo dvolan�ani lom. MEHANIZMI POPRAVKA DNA MOLEKULE Današnji živi organizmi rezultat su duge evolucije u svijetu u kojem smo stalno izloženi brojnim kemijskim i fizi�kim agensima, u koje ubrajamo i ioniziraju�e zra�enje. Ova izloženost uzrokuje svakodnevna ošte�enja stotina nukleotida sadržanih u stanicama. Da bi mogla odgovoriti na taj nasrtaj, stanica raspolaže kompletima gena �ija aktivnost je �ini sposobnom popraviti ve�inu ošte�enja i o�uvati integritet genoma.

Ogromna ve�ina DNA ošte�enja uzrokovana je ošte�enjem baze, gubitkom baze i prekidima še�er-fosfatne veze koji �ine osnovu dvostruke DNA zavojnice. Kako bi se ta ošte�enja mogla popraviti postoje razni mehanizmi od kojih mnogi ovise o postojanju neošte�ene geneti�ke informacije na jednom od tih lanaca.

Ako je ošte�enje ograni�eno samo na jedan lanac, takav jednolan�ani prekid može biti

popravljen brzo i efikasno bez grešaka. Ovo je mogu�e jer uklju�eni enzimatski sistem, tokom procesa stani�nog popravka, koristiti dijelove na neošte�enom lancu kao kalup za izradu novog dijela kojim �e se zamijeniti ošte�eni.

Ako su prekinuta oba lanca DNA molekule unutar vremena koje je potrebno stanici da popravi

jednolan�ani lom, a lomovi su nastali na udaljenosti manjoj od tri para baza nastaju dvolan�ani lomovi. Dio tih lomova �e se popraviti, ali popravci ne�e biti bez greške.

Ovdje �emo se ograni�iti na sažeti opis tri faze koje su zajedni�ke ve�ini mehanizama popravka DNA molekule. Tokom prve faze, koju nazivamo izrezivanje, ošte�eni dio biva prepoznat i uklonjen uz pomo� specijaliziranog enzima nukleaze, ostavljaju�i pukotinu od 3 do 4 nukleotida. Drugi enzim polimeraza, tokom druge faze nadomješta izrezani dio s novim dijelom na�injenim na osnovu informacije uzete s neošte�enog lanca DNA. U tre�oj fazi, taj novo sintetizirani se spaja s neošte�enim dijelom djelovanjem enzima ligaze.

Polimeraza i ligaza tako�er igraju važnu ulogu i u normalnoj DNA replikaciji.

MOGU�E POSLJEDICE IZLAGANJA IONIZIRAJU�EM ZRA�ENJU

Bez obzira da li je ošte�enje posljedica izravnog ili neizravnog djelovanja ioniziraju�eg zra�enja, promjene na genskom ili kromosomskom nivou nazivamo mutacijama. Mutacije se mogu javljati u germinativnim ili somati�kim stanicama.

Promjene u genomu germinativnih stanica prenose se na potomke kod kojih se mogu manifestirati kao nasljedni poreme�aji.

Sustav koji nastoji sprije�iti promjene u genomu stanice je vrlo djelotvoran. i u ve�ini slu�ajeva

�e uspješno popraviti nastala ošte�enja. Tako na primjer od 1000 ošte�enja popraviti �e se najvjerojatnije 999. Ošte�enja koja nisu popravljena te je narušen integritet DNA molekule �e vjerojatno uzrokovati stani�nu smrt. Od 1000 ošte�enih stanica, koje nisu popravljene, njih 999 umre. To zna�i da �e od 1000 000 ošte�enih stanica na kraju najvjerojatnije preživjeti tek jedna stanica s promijenjenim genetskim kodom.

15

Gubitak stanica ne predstavlja velik problem za �ovje�ji organizam u kojem svakodnevno

umire preko milijun stanica. Smr�u stanice onemogu�uje se prijenos izmijenjene geneti�ke informacije na stanicu k�erku. No ako je postotak uništenih stanica u nekom organu ili tkivu velik, tada funkcija organa ili

tkiva može biti oslabljena, a u pojedinim slu�ajevima gubitak stanica dovest �e i do smrti organizma. Ove u�inke povezane sa smr�u stanica, koji se redovno pojavljuju i ja�ina im je ovisna o efektivnoj dozi nazivamo deterministi�kim.

Kao što je re�eno, DNA molekula može biti popravljena i tako da je o�uvan njen integritet, ali

da nije održana njena prvobitna struktura. To zna�i da su tokom procesa popravka nastale promjene u malim sekvencama baza na mjestu po�etnog ošte�enja. Greške u popravku važnih DNA regija kod preživjelih stanica mogu rezultirati stabilnim genetskim promjenama. Ako se takove stanice nastave dijeliti, nastat �e klonovi izmijenjenih stanica. Ve�ina ovako izmijenjenih stanica ne napreduje do karcinoma jer gotovo ni jedna ne ostaje sposobna za život nakon nekoliko dijeljenja.

One koje su sposobne za više dijeljenja �esto se diferenciraju u funkcionalne stanice koje se dalje ne dijele, može izostati slijed doga�aja iz okruženja stanice potreban za poticanje stani�ne diobe ili dolazi do programirane stani�ne smrti (apoptoza).

Mada vrlo djelotvorni, opisani mehanizmi ne mogu u svim slu�ajevima sprije�iti daljnju diobu

stanica �iji genetski zapis ne odgovara stanici od koje su nastale. Takve stanice može potaknuti na daljnju diobu i agens �iji je karcinogenetski potencijal vrlo nizak. Koncentracija agensa ili doza potrebna za poticaj diobe kod kroni�ne izloženosti ne mora biti tako visoka kao za nastanak osnovne promjene.

Promjene u organizmu �iji nastanak povezujemo s promjenama u genetskom materijalu pojedinih stanica mogu se, ali i ne moraju dogoditi pa se može govoriti samo o vjerojatnosti njihova nastanka i nazivamo ih stohasti�kim.

Vjerojatnost nastanka tih promjena u organizmu ovisna je o efektivnoj dozi. Što je doza manja i vjerojatnost nastanka promjena je to manja, ali ne postoji tako mala doza za koju bi vjerojatnost nastanka promjena bila jednaka nuli. CILJEVI I NA�ELA ZAŠTITE OD IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA Cilj zaštite od ioniziraju�eg zra�enja je sprije�iti nastanak deterministi�kih u�inaka koji su posljedica izlaganja zra�enju i ograni�iti pojavu stohasti�kih u�inaka na najmanju mogu�u mjeru te osigurati da pri obavljanju djelatnosti kod kojih dolazi do izlaganja ioniziraju�em zra�enju to izlaganje bude opravdano, odnosno da korist od tog izlaganja uvijek bude ve�a od štete.

Polaze�i od �injenice da se zaštita od ioniziraju�eg zra�enja zasniva na pretpostavci linearne veze izme�u doze i u�inka, gdje ne postoji tako mala doza za koju bi mogli tvrditi da smo apsolutno sigurni, Me�unarodna komisija za radiološku zaštitu u Publikaciji 60 (ICRP,1991) preporu�a da se uporaba zra�enja, odnosno sustav radiološke zaštite zasniva na sljede�im na�elima:

Opravdanost

Ni jednu djelatnost s izvorima ioniziraju�eg zra�enja ne smijemo zapo�eti ako nismo sigurni da �emo polu�iti ve�u korist za izložene pojedince ili društvo od štete koju izloženost može prouzro�iti. Optimalizacija

Doza koju primi pojedinac, iz bilo kojeg izvora, broj izloženih osoba odnosno vjerojatnost izlaganja ioniziraju�em zra�enju, mora se održavati toliko nisko koliko je razumno mogu�e, a u skladu s gospodarskim i socijalnim �imbenicima koji se moraju uzeti u obzir. Za ovaj princip �esto se rabi skra�enica od engleskog As Low as Resonably Achievable, ALARA.

Ograni�enje

Odnosi se na ograni�enje ozra�enja pojedinca s tim da izlaganje pojedinca mora biti niže od zakonom utvr�enih granica.

Kao i ve�ina drugih ljudskih zanimanja i profesionalno bavljenje ioniziraju�im zra�enjem nosi sa sobom odre�en rizik. U slu�aju deterministi�kih u�inaka, apsolutni kriterij prihvatljivosti je doza koja mora biti ispod praga za takve u�inke. Nasuprot tome, za stohasti�ke u�inke je, zbog nepostojanja

16

praga, potrebno stvoriti relativne kriterije prihvatljivosti. Ti kriteriji trebaju se zasnivati na usporedbi radiološkog rizika s ostalim rizicima profesionalnog ili javnog života.

Nivo sigurnosti na radnim mjestima gdje se koriste izvori ioniziraju�eg zra�enja treba biti kao na radnim mjestima na kojima se izvori ne koriste, a priznata su kao radna mjesta s visokim stupnjem sigurnosti.

Granice doza

U skladu s gore iznesenim, odre�ene su granice doze za djelatnike. Efektivna doza je ograni�ena na 100 mSv u pet uzastopnih godina, s time da u ni jednoj godini

primljena doza ne smije prekora�iti 50 mSv. Godišnja granica ekvivalentne doze za o�ne le�e iznosi 150 mSv a za podlaktice, šake,

stopala i kožu iznosi 500 mSv . Petogodišnje razdoblje definirano je Zakonskim propisima koji reguliraju zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja.

U skladu s na�elom ograni�enja i optimalizacije, to što su vrijednosti iznad propisanih granica

striktno nedozvoljene ne zna�i da su sve vrijednosti ispod grani�nih prihvatljive. Propisane granice doza služe nam kao uvjeti za proceduru optimalizacije. Granice doza samo su dio sustava zaštite kojemu je osnovni cilj smanjiti razinu doza onoliko nisko koliko je to razumski mogu�e posti�i, uvažavaju�i ekonomske i socijalne �imbenike.

17

3. ZDRAVSTVENI NADZOR DJELATNIKA

18

19

ZDRAVSTVENI NADZOR OSOBA KOJE RADE U ZONI IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA Sve osobe koje rade u zoni ioniziraju�eg zra�enja moraju obaviti zdravstveni pregled na osnovu kojeg se utvr�uje zdravstvena sposobnost pojedinca za rad u zoni ioniziraju�eg zra�enja. Zdravstvene preglede obavlja i daje mišljenje o zdravstvenoj sposobnosti doktor medicine specijalist medicine rada.

Ako je nužno, u svrhu utvr�ivanja dijagnosti�kih i diferencijalno-dijagnosti�kih odrednica, pregledana osoba može biti upu�ena na dodatne preglede i pretrage u odre�ene zdravstvene ustanove ili na pregled kod odre�enog doktora medicine specijalista. ZDRAVSTVENI PREGLED MOŽE BITI: Prethodni zdravstveni pregled

obavlja se prije po�etka obuke ili školovanja za rad ili prije po�etka rada s izvorima ioniziraju�eg zra�enja i u svim drugim zakonski odre�enim slu�ajevima. Redovni zdravstveni pregled

obavlja se svakih 12 mjeseci nakon prethodnog pregleda.

Prošireni nadzorni zdravstveni pregled obavlja se svakih 60 mjeseci nakon prethodnog pregleda.

Izvanredni nadzorni zdravstveni pregled obavlja se u koliko djelatnik primi dozu ve�u od propisane ili ako lije�nik specijalist to zatraži iz nekog drugog razloga.

S IZVORIMA IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA NE MOGU RADITI OSOBE KOJE BOLUJU OD: 1. bolesti krvotvornih organa: refrakterna anemija, neutropenija, trombocitopenija (sama ili

kombinirana) 2. malignih bolesti 3. presenilna zamu�enja o�ne le�e, bez obzira na uzrok 4. bolesti endokrinih žlijezda koje zahtijevaju lije�enje, ako se primjenom suvremenog lije�enja u

endokrinologiji ne postiže zadovoljavaju�a regulacija odre�enog patofiziološkog stanja

5. kožnih bolesti kroni�nog tijeka i u kojih se ne o�ekuje potpuno izlije�enje uz danas poznate metode lije�enja, uklju�ivo i ošte�enja kože izazvana ioniziraju�im zra�enjem

6. bolesti ovisnosti (alkoholizam, tabletomanija, narkomanija) 7. težih duševnih i živ�anih bolesti, ispod prosje�ne kognitivne sposobnosti, psihoze i grani�ni

slu�ajevi, teži oblici neuroza, poreme�aji osobnosti s izraženim asocijalnim ili antisocijalnim ponašanjem, akutne ili teže bolesti, ozljede i anomalije središnjeg ili perifernog živ�anog sustava, epilepsija i drugi poreme�aji svijesti

8. aktivne tuberkuloze 9. bolesti koje se o�ituju plu�nom fibrozom

10. kroni�ne obstruktivne plu�ne bolesti (KOPB) 11. drugih bolesti za koje se prema suvremenim medicinskim spoznajama zna da predstavljaju

zapreku za rad s izvorima ioniziraju�eg zra�enja

S IZVORIMA IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA NE MOGU RADITI: 1. žene tijekom trudno�e 2. žene tijekom dojenja, ako rade s otvorenim radioaktivnim izvorima

20

MEDICINSKI POSTUPCI U SLU�AJU PREKOMJERNOG OZRA�ENJA ILI KONTAMINACIJE Pri medicinskom zbrinjavanju ozra�ene ili kontaminirane osobe primarnu pažnju treba posvetiti ozljedama koje neposredno ugrožavaju život, kao što su: politrauma, krvarenje iz velikih žila i stanje šoka. Prvenstveno se mora zaustaviti krvarenje, održati prohodnost dišnih putova, lije�iti stanje šoka i suzbijati bol. Što je mogu�e ranije, po mogu�nosti istovremeno s ve� navedenim postupcima, bolesnika treba dekontaminirati. Po�etna dekontaminacija obuhva�a:

- skidanje odje�e - uzimanje bioloških uzoraka (krvi,urina, fecesa, bris kože,nosa,uha, rana itd) - vanjsko mjerenje kontaminacije ru�nim monitorima zra�enja - uklanjanje svih vidljivih ne�isto�a, pranje (uz zaštitu rana) - ponovo montiranje i uzimanje uzoraka - ispiranje rana s obilnom koli�inom fiziološke otopine - ispiranje usta vodom ili fiziološkom otopinom (paziti da bolesnik ne proguta teku�inu) - po�etna dekontaminacija prestaje kad se ponovljenim pranjem nivo kontaminacije

odre�en monitorom više snizuje. Nakon što smo izvršili reanimaciju i stabilizaciju stanje bolesnika i proveli prvu

dekontaminaciju, treba utvrditi dozu i vrstu zra�enja koju je bolesnik primio.

Za utvr�ivanje doze i vrste zra�enja potrebno je: - prikupiti što je mogu�e više podataka o visini apsorbirane doze i o vrsti zra�enja - površinskoj i zra�noj kontaminaciji u okolini nesre�e - utvrditi ekspoziciju zra�enja na dozimetrima - stupanj preostale kontaminacije na bolesniku izmjeriti pomo�u monitora - za ekspoziciju neutronima: uzeti uzorak kose, nokta, metalnih predmeta na bolesniku

(prsten, nao�ale, kop�e, plomba...) kako bi se izmjerila radioaktivnost aktivirana neutronima.

Osim iz podataka fizikalnih dozimetara procjenu doze možemo izvršiti i pomo�u: bioloških pokazatelja kao što su klini�ka slika, hematološki nalazi i kromosomska dozimetrija KONTAMINACIJA Radioaktivna kontaminacija može biti vanjska, na koži i odje�i ili unutrašnja, kad sa radioaktivnim materijal deponira unutar tijela inhalacijom, ingestijom ili apsorpcijom kroz ošte�enu kožu.

Sukladno tome vrši se uklanjanje kontaminacije, tj. dekontaminacija. Vanjsku dekontaminaciju trebaju provesti osposobljene i posebno opremljene osobe vode�i pritom ra�una o tome da se kontaminacija ne proširi na osoblje u okolinu.

Naj�eš�e se kontaminacija može ukloniti sapunom, vodom i blagim detergentom. Do unutrašnje kontaminacije može do�i ingestijom, inhalacijom ili kroz ozlije�enu kožu. U slu�aju nekih radionuklida kao što su trici i neki spojevi koji sadrže jod apsorpcija može biti direktna kroz neošte�enu kožu. Tako�er radionuklidi mogu biti uneseni u organizam pogreškom pri aplikaciji radiofarmaka u dijagnosti�ke ili terapijske svrhe.

Uglavnom: mala je vjerojatnost da �e unošenje radionuklida u tijelo proizvesti odmah neko ošte�enje pa uklanjanje tih radionuklida služi da bi se sprije�ili kasni u�inci zra�enja kao što je pojava raka.

Detaljan opis radijacijskog akcidenta i vrijeme unosa u tijelo vrlo su važni jer lije�enje ovisi o:

1. Koli�ini aktivnosti i mjestu depozicije 2. Fizikalnom i biološkom poluvremenu radionuklida

21

3. Vrsti i energiji zra�enja i osjetljivosti pojedinog tkiva na zra�enje 4. Metabolizmu pojedinog radionuklida.

Akumulacija i retencija nekog radionuklida u tijelu ovisi o:

1. Mjestu ulaska radionuklida u organizam 2. Kemijskim osobinama radionuklida. 3. Topljivosti radionuklida 4. Veli�ini �estica 5. Metabolizmu radionuklida.

Postupci pri unutarnjoj kontaminaciji moraju biti takvi da se mogu koristiti u bilo kojoj fazi

kontaminacije. Naju�inkovitija metoda je blokiranje radionuklida na mjestu ulaska ili njegovo vezanje u krvi i vra�anje na prirodni put eksekrecije. Spre�avanje odlaganja radionuklida u pojedini organ mogu�e je u posebnim slu�ajevima, npr. jod i štitnja�a.

Kad je ve� došlo do odlaganja radionuklida u organima ili tkivima, terapija je op�enito neuspješna, osim u slu�ajevima nekih radionuklida kao što je tricij, kojeg se može isprati iz tijela primjenom velike koli�ine vode.

22

23

4. ZAKONSKA PODLOGA

24

25

UVOD

Zaštita od ioniziraju�eg zra�enja u Republici Hrvatskoj po�iva na sljede�im važnim zakonima: 1. Zakon o zaštiti od ioniziraju�eg zra�enja i sigurnosti izvora ioniziraju�eg zra�enja (“Narodne novine” broj 64/06) 2. Zakon o sanitarnoj inspekciji (“Narodne novine” broj 27/99) 3. Zakon o zdravstvenoj zaštiti (“Narodne novine” broj 121/03) 4. Zakon o zdravstvenom osiguranju (“Narodne novine” broj 85/06) 5. Zakon o sustavu državne uprave (“Narodne novine” broj 190/03 pro�iš�eni tekst) 6. Zakon o ustrojstvu i djelokrugu ministarstava i državnih upravnih organizacija (“Narodne novine”

broj 72/94, 48/99 i 199/03) i Zakon o izmjenama i dopunama Zakona o ustrojstvu i djelokrugu ministarstava i državnih upravnih organizacija (“Narodne novine” broj 92/96, 131/97, 15/00, 20/00, 30/04 i136/04)

7. Zakon o prijevozu opasnih tvari (“Narodne novine” broj 79/07)

Prema odredbama Zakona o zaštiti od ioniziraju�eg zra�enja i sigurnosti izvora ioniziraju�eg zra�enja ("Narodne novine" broj 64/06) i Zakona o ustrojstvu i djelokrugu ministarstava i državnih upravnih organizacija (“Narodne novine” broj 72/94, 48/99 i 199/03) te Zakona o izmjenama i dopunama Zakona o ustrojstvu i djelokrugu ministarstava i državnih upravnih organizacija (“Narodne novine” broj 30/04), tijelo državne uprave nadležno za poslove zaštite od zra�enja jest Državni zavod za zaštitu od zra�enja, a Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi obavlja upravni i inspekcijski nadzor nad provedbom odredbi Zakona i propisa donesenih temeljem njega, kao i neposredni sanitarni nadzor nad izvorima ioniziraju�eg zra�enja.

U izradi Zakona sudjelovali su predstavnici svih stru�nih institucija i udruga s podru�ja zaštite

od zra�enja u Republici Hrvatskoj. Osnovne smjernice koje su korištene nalaze se u dokumentu "Me�unarodni temeljni standardi sigurnosti za zaštitu od zra�enja i za sigurnost izvora zra�enja", poznatim pod skra�enim imenom "Basic Safety Standards". Usvojile su ga 52 države i 11 me�unarodnih organizacija. Izdala ga je polovicom 1994. godine Me�unarodna agencija za atomsku energiju (IAEA) na temelju isto tako me�unarodno prihva�enog dokumenta s preporukama Me�unarodnog povjerenstva za zaštitu od zra�enja (ICRP) broj 60 iz 1991. godine. Obzirom da su na izradi "Basic Safety Standards" sudjelovale sve 152 države �lanice Me�unarodne agencije za atomsku energiju jer su imale mogu�nost davanja primjedbi na nekoliko njegovih nacrta, može se sa sigurnoš�u ustvrditi da je on doista najcjelovitija znanstvena osnova u zaštiti od zra�enja na svjetskoj razini, s najnovijim saznanjima i filozofijom zaštite od zra�enja. U njemu su zna�ajno izmijenjene dotadašnje preporuke i standardi. Posebice su preporu�ene znatno niže doze ozra�enja ljudi što je usvojeno i u hrvatskom zakonu.

Slijede�i i dalje preporuke Me�unarodne agencije za atomsku energiju u svezi potrebe za

osnivanjem neovisnog regulatornog tijela u podru�ju zaštite od zra�enja, 2003. godine je za obavljanje upravnih i stru�nih poslova zaštite od zra�enja osnovan Državni zavod za zaštitu od zra�enja.

Na temelju �lanka 41. Zakona o zaštiti od ioniziraju�eg zra�enja i sigurnosti izvora ioniziraju�eg zra�enja, Zavod obavlja sljede�e poslove:

1. oblikuje standarde i metode u pra�enju stanja zaštite od ioniziraju�eg zra�enja, 2. odobrava obavljanje djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja, 3. odobrava nabavu, uvoz, izvoz, prijevoz i provoz izvora ioniziraju�eg zra�enja, 4. odobrava uporabu izvora ioniziraju�eg zra�enja, 5. ovlaš�uje i nadzire stru�ni rad ovlaštenih stru�nih tehni�kih servisa, 6. sudjeluje u postupku izdavanja gra�evinske dozvole, dozvole za uklanjanje i postupku izdavanja uporabne dozvole za gra�evine u kojima su smješteni izvori ioniziraju�eg zra�enja ili se obavlja djelatnost s izvorima ioniziraju�eg zra�enja u skladu s posebnim propisom, 7. organizira i nadzire, a po potrebi i provodi ispitivanja prisustva vrste i jakosti ioniziraju�eg zra�enja u

26

okolišu, ljudskoj i sto�noj hrani, lijekovima i predmetima op�e uporabe u redovitim uvjetima te u slu�aju sumnje na izvanredni doga�aj, 8. daje dozimetrijske procjene izlaganja ioniziraju�em zra�enju izloženih radnika, stanovništva od medicinskog ozra�enja te od izlaganja ioniziraju�em zra�enju od radionuklida iz okoliša, 9. organizira i nadzire, a radi utvr�ivanja �injeni�nog stanja može izvršiti pregled izvora ioniziraju�eg zra�enja i uvjeta rada te mjerenje propisanih elemenata i provjeru kvalitete u svrhu obavljanja poslova iz svoga djelokruga, 10. vodi i nadzire evidencije o izvorima ioniziraju�eg zra�enja, uklju�ivši: proizvodnju, nabavu, uvoz, prijevoz, skladištenje, korištenje i odlaganje ili izvoz te provoz iskorištenih zatvorenih radioaktivnih izvora, 11. vodi i nadzire evidencije o izloženim radnicima, stupnju ozra�enosti izloženih radnika te stupnju ozra�enosti osoba izloženih medicinskom ozra�enju i drugih osoba, 12. izra�uje stru�ne podloge za nastavne programe i planove za redovito i dopunsko obrazovanje te obnovu znanja iz podru�ja zaštite od ioniziraju�eg zra�enja, 13. organizira dopunsko stru�no osposobljavanje radnika te obnovu znanja iz podru�ja zaštite od ioniziraju�eg zra�enja o primjeni mjera zaštite, 14. poti�e znanstvena, stru�na, statisti�ka i druga istraživanja, prou�ava i procjenjuje utjecaj ioniziraju�eg zra�enja, 15. sura�uje s Me�unarodnom agencijom za atomsku energiju, drugim me�unarodnim i doma�im organizacijama, ustanovama i udrugama, 16. obavještava sredstva javnog informiranja, nadležna tijela, organizacije, udruge i me�unarodne institucije o izvanrednim doga�ajima vezanim uz izvore ioniziraju�eg zra�enja, 17. provodi obveze koje je Republika Hrvatska preuzela prema me�unarodnim konvencijama, ugovorima i sporazumima, a odnose se na zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja, 18. sudjeluje u provedbi mjera koje imaju za cilj sprije�iti nelegalan promet izvorima ioniziraju�eg zra�enja, 19. predlaže nadležnim državnim tijelima donošenje zakonskih i podzakonskih propisa i 20. obavlja i druge poslove iz svoje nadležnosti na temelju ovoga Zakona, provedbenih propisa donesenih na temelju ovoga Zakona i drugih propisa.

Inspekcijski nadzor nad izvorima ioniziraju�eg zra�enja Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi provodi u Odsjeku za zaštitu od ioniziraju�eg i neioniziraju�eg zra�enja Uprave za sanitarnu inspekciju u bliskoj suradnji s Državnim zavodom za zaštitu od zra�enja.

Ukoliko sanitarni inspektor tijekom inspekcijskoga nadzora ili na temelju izvješ�a Državnog zavoda za

zaštitu od zra�enja, Hrvatskoga zavoda za medicinu rada ili ovlaštenog stru�nog tehni�kog servisa, utvrdi da je povrije�en Zakon ili drugi propis donesen na temelju zakona, nare�uje otklanjanje nedostataka u provedbi mjera zaštite od ioniziraj�eg zra�enja, a ovlašten je da:

1. privremeno ili trajno zabrani uporabu, promet ili prijevoz izvora ioniziraju�eg zra�enja i obavljanja drugih djelatnosti u svezi s izvorima ioniziraju�eg zra�enja; 2. zabrani rad djelatnicima koji ne ispunjavaju zdravstvene uvjete za rad s izvorima ioniziraju�eg zra�enja; 3. zabrani rad s izvorima ioniziraju�eg zra�enja djelatnicima koji nemaju odgovaraju�u stru�nu spremu i uputi ih na dopunsko obu�avanje; 4. zabrani postupanje s radioaktivnim otpadom, ako ono nije u skladu s propisima. Na�in daljnjeg postupanja i raspolaganja izvorima ioniziraju�eg zra�enja sanitarni inspektor odre�uje rješenjem, a na trošak nositelja odobrenja. Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi tako�er, temeljem Zakona o sanitarnoj inspekciji (“Narodne novine” broj 27/99), �lanak 17, obavlja sanitarni nadzor nad uvozom radioaktivnih tvari i nad prijevozom i provozom radioaktivnih tvari preko državne granice. Ovaj nadzor obavljaju grani�ni sanitarni inspektori na onim grani�nim prijelazima odre�enim Naredbom o grani�nim prijelazima i mjestima u kojima sa obavlja obvezni zdravstveni nadzor u me�unarodnom prometu nad osobama i njihovim stvarima, robama i prijevoznim sredstvima koji podliježu nadzoru (“Narodne novine” broj 78/02).

Za provedbu zada�a iz svoje nadležnosti Državni zavod za zaštitu od zra�enja i Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi odgovorni su Vladi Republike Hrvatske.

27

ORGANIZACIJSKA INFRASTRUKTURA ZAŠTITE OD ZRA�ENJA U RH

Organizacijska infrastruktura zaštite od zra�enja u Republici Hrvatskoj je prikazana u sljede�oj

shemi:

Osobe koje su na radnim mjestima izložene ioniziraju�em zra�enju moraju udovoljavati posebnim zdravstvenim uvjetima. Zdravstveni pregledi provode se prema odredbama Pravilnika o zdravstvenim uvjetima kojima moraju udovoljavati izloženi radnici, u�estalosti pregleda te sadržaju, na�inu i rokovima �uvanja podataka o tim pregledima (“Narodne novine” broj 111/07). U svrhu provedbe zdravstvenog nadzora, Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi ovlastilo je 21 djelatnost medicine rada u Republici Hrvatskoj �iji rad koordinira Hrvatski zavod za medicinu rada. Na temelju ovlaštenja koje imaju, sve djelatnosti medicine rada moraju izvješ�ivati Državni zavod za zaštitu od zra�enja, Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi i Hrvatski zavod za medicinu rada o svim svojim ocjenama radne sposobnosti. Temeljem ovih izvješ�a zdravstveno stanje osoba koje rade s izvorima zra�enja prati se na razini države, a u cilju pravovremene intervencije. Uz ve� navedene �imbenike u organizaciji zaštite od zra�enja nezaobilazne su i stru�ne tehni�ki servisi posebnim aktima Ministarstva zdravstva i socijalne skrbi, objavljenim u "Narodnim novinama", za obavljanje stru�nih poslova zaštite od ioniziraju�eg zra�enja. Prikazane su u sljede�oj tablici:

OVLAŠTENJE SKLADIŠTE DOZIMETRIJA

INSTITUT ZA MEDICINSKA ISTRAŽIVANJA I MEDICINU

RADA

"Narodne novine" 23/81 Da Film, TLD

elektronska

INSTITUT "RU�ER BOŠKOVI�" Služba za zaštitu od zra�enja

"Narodne novine" 10/91

Da TLD

EKOTEH DOZIMETRIJA d.o.o. "Narodne novine" 34/00

Ugovor Film, TLD

MINISTARSTVO ZDRAVSTVA I SOCIJALNE SKRBI

UPRAVA ZA SANITARNU INSPEKCIJU

Obavlja: - inspekcijski

nadzor

ODJEL GRANI�NE SANITARNE INSPEKCIJE

ODJEL SANITARNE INSPEKCIJE

Obavlja: - nadzor na državnoj granici

DRŽAVNI ZAVOD ZA ZAŠTITU OD ZRA�ENJA

Izdaje: -odobrenja za djelatnost -odobrenja za korištenje izvora -odobrenja za uvoz, izvoz, prijevoz i provoz

Vodi evidencije o: -korisnicima izvora -izvorima -izloženim radnicima i primljenim

dozama Donosi: -pravilnike

28

Uvjeti za izdavanje odobrenja pravnim ili fizi�kim osobama za obavljanje djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja su sljede�i:

1. izvod iz registra Trgova�kog suda ili pismeni izvod drugog odgovaraju�eg registra kojim se

dokazuje pravni status osobe, 3. upis pravne ili fizi�ke osobe i izvora ioniziraju�eg zra�enja u registar Državnog zavoda za zaštitu od

zra�enja, kao i djelatnika koji �e obavljati poslove s izvorima ioniziraju�eg zra�enja, 4. prostor u kojem su smješteni ili se rabe izvori ioniziraju�eg zra�enja, a koji udovoljava tehni�kim,

sigurnosnim i drugim uvjetima za osiguranje zaštite ljudi i okoliša od ioniziraju�eg zra�enja, odnosno zaštite od zaga�enja okoliša radioaktivnim tvarima, po prethodno pribavljenu mišljenju ovlaštenog stru�nog tehni�kog servisa,

5. izvori ioniziraju�eg zra�enja, ure�aji i postrojenja s izvorima ioniziraju�eg zra�enja koji �e se rabiti za obavljanje djelatnosti udovoljavaju uvjetima utvr�enim Zakonom i provedbenim propisima donesenim na temelju Zakona po prethodno pribavljenu mišljenju ovlaštenog stru�nog tehni�kog servisa,

6. zaštitna oprema i osobna zaštitna oprema koja kakvo�om i koli�inom udovoljava propisanim uvjetima po prethodno pribavljenom mišljenju ovlaštenog stru�nog tehni�kog servisa,

7. djelatnici s odgovaraju�om stru�nom spremom i propisanim zdravstvenim uvjetima, 8. imenovana osoba odgovorna za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja, 9. osigurano mjerenje osobnoga ozra�enja djelatnika koje provodi ovlašteni stru�ni tehni�ki servis,

10. akt o provedbi mjera zaštite od ioniziraju�eg zra�enja s programom osiguranja i održavanja kakvo�e zaštite u svezi s djelatnostima i izvorima ioniziraju�eg zra�enja, planom mjera za sprje�avanje i otklanjanje možebitnih posljedica izvanrednog doga�aja te planom mjera zbrinjavanja radioaktivnog otpada koji nastaje tijekom obavljanja djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja.

Svaki izvor zra�enja mora pratiti sljede�a dokumentacija:

1. dozvola za uporabu

2. godišnji pregled

3. zdravstveni pregledi

4. dozimetrijski nadzor

5. broj i vrsta pretraga

6. odgovorna osoba Osobe odgovorne za zaštitu od zra�enja su važne karike u organizaciji zaštite od ioniziraju�eg zra�enja. Osobu odgovornu za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja obvezna je imenovati svaka pravna ili fizi�ka osoba kojoj je dano odobrenje za obavljanje djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja

Osoba odgovorna za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja mora imati najmanje višu stru�nu spremu odgovaraju�ega usmjerenja odre�enu pravilnikom pravne ili fizi�ke osobe kojoj je dano odobrenje za obavljanje djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja.

U zdravstvenim, znanstvenim, znanstvenoistraživa�kim i prosvjetnim ustanovama osoba odgovorna za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja mora imati visoku stru�nu spremu.

Osoba odgovorna za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja:

- provodi unutarnji nadzor nad primjenom mjera zaštite od ioniziraju�eg zra�enja, - skrbi o uporabi zaštitne opreme i ure�aja za mjerenje osobnoga ozra�enja djelatnika, - skrbi o osiguranju i provedbi zdravstvenoga nadzora nad djelatnicima, - skrbi o stru�noj osposobljenosti djelatnika za rad s izvorima ioniziraju�eg zra�enja, - skrbi o provedbi neposredna nadzora nad izvorima ioniziraju�eg zra�enja u propisanim rokovima, - poti�e i organizira poduzimanje zaštitnih mjera u slu�aju izvanredna doga�aja, - sudjeluje pri inspekcijskom nadzoru i o�ituje se na nalaz inspektora, - osigurava vo�enje svih propisanih evidencija koje je osoba kojoj je dano odobrenje za obavljanje djelatnosti s izvorima ioniziraju�eg zra�enja obvezna voditi.

Osoba odgovorna za zaštitu od ioniziraju�eg zra�enja obvezna je bez odga�anja izvijestiti sanitarnog inspektora Ministarstva zdravstva i socijalne skrbi kad su povrije�eni propisi o zaštiti od zra�enja, a naro�ito ako su ugroženi život i zdravlje djelatnika.

29

5. OTVORENI RADIOAKTIVNI IZVORI U MEDICINI

30

31

Vrste otvorenih izvora ioniziraju�eg zra�enja

Otvoreni radioaktivni izvor dolazi u dodir s okolišem tokom upotrebe jer nije zatvoren u nepropusnoj ovojnici.

Otvorene izvore zra�enja �ine prirodni i umjetni radionuklidi koji dolaze u krutom, teku�em i plinovitom stanju.

Otvoreni izvori zra�enja koriste se u medicini za dijagnostiku i terapiju, u znanstvenim istraživanjima i u gospodarstvu.

Radionuklidi su prema pretpostavljenim biološkim efektima u slu�aju eventualnog kontakta ili unosa u tijelo raspore�eni u razrede:

Razred Radionuklid Težinski koeficijent

A

B

C

75Se, 89Sr, 125I,131I

11C, 13N, 15O, 18F, 67 Ga, 99mTc, 111In, 113mIn, 123I, 201Tl

3H, 14C, 81mKr, 127Xe, 133Xe

100

1.0

0.01

Prostorije u kojima se koriste otvoreni izvori ioniziraju�eg zra�enja

U prostorijama u kojima se koriste otvoreni izvori ioniziraju�eg zra�enja moraju se predvidjeti odgovaraju�e zaštitne mjere:

- Dostatan broj i pravilan raspored prostorija da se može primijeniti tehnološki tijek rada s optimalnom organizacijom radnih mjesta.

- Prostorije moraju biti izgra�ene od gradiva koja su otporna na utjecaj kemikalija, topline i koja ne

upijaju vlagu, a podovi prostorija moraju biti izra�eni cjelovito, bez pukotina i prekida zbog što lakšeg održavanja.

- Za rad s hlapljivim radionuklidima ili aerosolima radionuklida moraju biti ugra�eni digestori s

provjetravanjem (po potrebi i sa ugra�enim ugljenim filterima). Mora biti ugra�en samostalan sustav za umjetno provjetravanje,

- Moraju biti ugra�eni umivaonici i sudoperi. Umivaonici moraju biti postavljeni blizu izlaznih vrata,

slavina na umivaoniku mora se uklju�ivati bez uporabe ruku, mora biti osiguran dotok tople vode, za sušenje ruku treba koristiti upijaju�e jednokratne ru�nike ili ure�aje s toplim zrakom,

- Potrebno je osigurati posebni odvodni sustav s komorama za odležavanje teku�eg radioaktivnog

otpada, a ukoliko se radi s radionuklidima dugog vremena poluraspada te odvode obilježiti znakom opasnosti od ioniziraju�eg zra�enja radi osoblja koje vrši održavanje i popravke.

- Radne površine ili stolovi moraju imati glatke i neprekinute površine koje se lako održavaju i

nemaju površinska ošte�enja. Plo�a stola mora osigurati odgovaraju�u zaštitu djelatniku za dijelove tijela ispod pojasa.

- Detektor ioniziraju�ih zra�enja i monitor za odre�ivanje površinske kontaminacije moraju biti u

funkciji u prostorijama u kojima se koriste otvoreni izvori zra�enja. - Prostor oko radioaktivnoga izvora odnosno prostorija u kojoj se koriste otvoreni izvori zra�enja, a

u kojoj djelatnici mogu primiti godišnju efektivnu dozu višu od 1 mSv smatra se podru�jem nadzora oko radioaktivnog izvora.

- Prostori u kojima se otvotreni izvori zra�enja pripremaju za primjenu ili se pohranjuju smatraju se

podru�jem posebnog nadzora. Unutar ovog podru�ja vjerojatna je godišnja efektivna doza viša od 6 mSv.

32

- Na vratima tih prostorija moraju biti oznake opasnosti od ioniziraju�eg zra�enja. Samo ovlašteni djelatnici imaju pristup. Ulaz mora biti osiguran od od neovlaštenog pristupa kako tijekom rada tako i za vrijeme kada se prostorija ne koristi.

Specifi�ni aspekti zaštite i zaštitna sredstva

Temeljno je u radu s otvorenim izvorima zra�enja da se sprije�i širenje radioaktivne tvari s mjesta upotrebe na osoblje i okoliš. Osim brige za spre�avanje vanjske i unutarnje kontaminacije tijela treba se zaštititi od vanjskog ozra�enja otvorenim izvorima zra�enja.

Zaštita od vanjskog ozra�enja temelji se na skra�ivanju vremena provedenog uz otvoreni izvor zra�enja, na pove�anje udaljenosti izme�u izvora i tijela i na korištenju zaštitnih sredstava koja atenuiraju zra�enje. Osim toga, treba koristiti izvore takve aktivnosti koja je predvi�ena za predvi�enu namjenu. Dobro osmišljeni i uvježbani postupci, te dobra priprema rada i radilišta skra�uju vrijeme rada s izvorima zra�enja. Dok se ne upotrebljavaju otvoreni izvori zra�enja moraju se držati u spremnicima koji su obilježeni znakom za opasnost od ioniziraju�eg zra�enja imaju naljepnicu s podacima o vrsti, aktivnosti, kemijskom obliku i specifi�noj aktivnosti radionuklida te danu i satu kalibracije.

Vanjska kontaminacija najefikasnije se spre�ava nošenjem zaštitnih rukavica i druge zaštitne odje�e. Unutarnja kontaminacija spre�ava se radom u za rad s otvorenim izvorima zra�enja posebno ure�enim prostorima, zabranom pipetiranja ustima, ne uzimanjem hrane i pi�a, ne pušenja , ne korištenja kozmetike u podru�ju nadzora, prekrivanjem otvorenih povreda na koži vodonepropusnim otvorom. Zaštitna sredstva

Zaštitna sredstva su spremnici razli�itih veli�ina, prenosivi i neprenosivi, zasloni i olovne prega�e, štitnici za štrcaljke. Izra�eni su od materijala visoke atomske težine koji efikasno atenuiraju elektromagnetsko zra�enje. Zaštitna sredstva su:

• "Vru�e �elije" • Zasloni • Pokretni paravani • Olovni spremnici razli�itih veli�ina • Štitnici za šprice • "Trezori" • Olovne prega�e

Zaštitna odje�a

Zaštitna odje�a se koristi za spre�avanje kontaminacije ruku, kose, odje�e i obu�e. Zaštitna odje�a se po završetku rada odlaže u spremnike za radioaktivni otpad. Zaštitnu odje�u �ine:

• Jednokratne PVC rukavice • Jednokratne kirurške rukavice • Kirurški ogrta�i • Nepropusne prega�e • Navlake za cipele • Kirurška kapa

Pravila za rad s otvorenim radioaktivnim izvorima - Uvijek raditi u podru�ju ozna�enom za rad s otvorenim radioaktivnim izvorima - Upotrebljavati otvorene izvore zra�enja po propisanim i napisanim postupcima - Koristiti zaštitnu odje�u - Koristiti zaštitna sredstva - Raditi na glatkoj radnoj plohi zašti�enom apsorbiraju�im papirom

33

- Otvarati posude u kojima se nalaze izvori otvorenog zra�enja na zašti�enom mjestu - Uvijek naljepnicama ozna�avati spremnike u kojima se �uvaju otvoreni izvori zra�enja

(vrsta radionuklida, generi�ki naziv spoja, aktivnost, volumen, specifi�na aktivnost, sat i datum kalibracije)

- Otvorene izvore zra�enja uvijek držati u spremnicima kada se ne koriste - Ne pipetirati ustima - Ne jesti, ne piti, ne pušiti, ne koristiti kozmeti�ka sredstva u prostorima u kojima se koriste otvoreni

radioaktivni izvori - Ne nositi zaštitnu odje�u izvan prostorija za rad s otvorenim radioaktivnim izvorima - Po završetku rada baciti rukavice u spremnik za radioaktivni otpad - Prati ruke nakon završenog rada - Monitoriranje osoba i radnih površina nakon završenog rada - Redovito uklanjanje radioaktivnog otpada Parametri koji utje�u na kakvo�u primjene ioniziraju�eg zra�enja

Ekvivalentna aktivnost Razred Manje od 50 MBq 50 do 50000 MBq Više od 50000 MBq

Mala opasnost Srednja opasnost Velika opasnost

Rukovanje i rad s radioaktivnim jodom obavezno se obavlja u digestoru. Zaštita bolesnika

Zaštita bolesnika od otvorenih izvora ioniziraju�eg zra�enja temelji se u prvom redu na opravdanosti poduzimanja nuklearnomedicinskog dijagnosti�kog ili terapijskog postupka u odnosu na klini�ki problem, stanje bolesnika i mogu�nosti primjene drugih dijagnosti�kih i terapijskih postupaka. Kada se provodi nuklearnomedicinski postupak primjenjuju se slijede�e mjere zaštite: - Provo�enje pretrage po propisanim postupcima - Odre�ivanje radiofarmaka i optimalne aktivnosti - Provjera identiteta bolesnika - Spre�avanje kontaminacje bolesnika prilikom aplikacije radiofarmaka - Blokiranje štitnja�e - Izvo�enje pretrage po utvr�enoj proceduri - Evidencija u povijesti bolesti o vremenu aplikacije i aktivnosti radiofarmaka - Poseban oprez kod aplikacije "in vitro" obilježenih autolognih krvnih stanica - Neizvo�enje pretrage iza 10, dana ciklusa u žena generativne dobi, u trudnica i dojilja. Mogu�e opasnosti, nezgode, rješavanje nezgoda

Nezgoda i izvanredan doga�aj mogu nastati zbog prosipanja radionuklida kao posljedica nepravilnog rukovanja, nepravilne primjene na bolesniku, zbog požara ili eksplozije.

Djelatnici moraju biti obu�eni za primjenu mjera zaštite u slu�aju nezgoda ili izvanrednog doga�aja.

U svakoj prostoriji u kojoj se rukuje s otvorenim radioaktivnim izvorom moraju se nalaziti pisane upute o postupcima u slu�aju nezgode ili izvanrednog doga�aja za svaki pojedini radionuklid. Dolje su navedene naj�eš�e nezgode, njihove posljedice i na�ela rješavanja: - Kontaminacija ambalaže zbog ošte�enja posude s radionuklidom tokom transporta – monitoriranje,

odlaganje u otpad, dekontaminacija - Kontaminacija radnih površina i podova – dekontaminacija, monitoriranje - Kontaminacija zraka - napuštanje prostora, monitoriranje, dekontaminacija, lije�ni�ki nadzor - Kontaminacija osoblja - monitoriranje, skidanje zaštitne odje�e , dekontaminacija kože i sluznica,

zdravstveni nadzor - Kontaminirane rane - monitriranje, dekontaminacija, lije�enje, zdravstveni nadzor - Prekomjerno ozra�enje dijela tijela - o�itavanje dozimetra, zdravstveni nadzor - Prekomjerno ozra�enje cijelog tijela - o�itavanje dozimetra, zdravstveni nadzor

34

- Unošenje radionuklida u tijelo - monitoriranje, lije�enje, zdravstveni nadzor

Radioaktivno one�iš�enje površina, zraka i na�ini uklanjanja radioaktivnog one�iš�enja

U prostorijama za rad s otvorenim radioaktivnim izvorima radioaktivno one�iš�enje površina prostorije, radnih površina, odje�e i kože djelatnika ne smije prije�i granice iz donje tablice. Površina

Površina u cm2 na kojoj se mjeri radioaktivno one�iš�enje monitorom

Razred pripadnosti radionuklida A B C Bq cm-2

Površine i oprema u podru�ju posebnog nadzora Površina tijela ljudi Podru�ja nadgledanja i javne površine, odje�a osoblja, bolni�ka posteljina

1000

100

300

30 300 3000 3 30 300 3 30 300

Radioaktivno one�iš�enje površina i zraka i na�ini uklanjanja radioaktivnog one�iš�enja Kontaminacija radnih ploha, stolova i podova mora se ukloniti što je brže mogu�e. Potencijalne opasnosti kontaminacije su: • disperzija kontaminacije u zrak i posljedi�na inhalacija • kontaminacija ruku s mogu�om penetracijom radionuklida kroz kožu i mogu� prijenos do usta s

posljedi�nom ingestijom • kontaminacija instrumenata za mjerenje aktivnosti • kontaminacija zna�ajnim aktivnostima ukoliko se radi s materijalom visoke specifi�ne aktivnosti

Radni prostori moraju se monitorirati radi utvr�ivanja kontaminacije prije i poslije rada s radionuklidima. Kontaminiranu opremu treba omotati nepropusnom folijom, ozna�iti i odložiti tako da ne predstavlja opasnost za osoblje. Dekontaminacija površina - Obu�i rukavice (po potrebi i ostalu zaštitnu odje�u) - Pokriti kontaminirano podru�je apsorbiraju�im papirom ili tkaninom - Pripremti monitor - Monitorirati podru�je kontaminacije i ozna�iti ga - Monitorirati svo osoblje prije nego što napusti prostoriju u kojoj je kontaminirano podru�je - Obavijestiti osobu zaduženu za zaštitu od zra�enja o kontaminaciji - Zapo�eti dekontaminaciju Postupak dekontaminacije površina - Koristiti uobi�ajena sredstva za �iš�enje - Prati od vanjskih rubova prema sredini stalno smanjuju�i površinu koja se dekontaminira - Korištenu vodu spremiti u posude radi monitoriranja i po potrebi odlaganja - Kruti otpad spremati u nepropusne posude obložene plasti�nim vre�ama - Monitorirati radi provjere uspješnosti dekontaminacije - Spremanje pribora za kontaminaciju u nepropusne posude - Monitoriranje osoblja koje je obavljalo dekontaminaciju Dodatne mjere

35

- pokrivanje kontaminiranog podru�ja olovnim plo�ama i nepropusnom folijom - odgoda korištenja prostora dok se ne smanji aktivnost - dekomisija Postupak u slu�aju kontaminacije zraka Ne udisati. Što brže napustiti prostoriju, a pri tome pokušati: • zatvoriti izvor kontaminacije • zatvoriti prozor, digestor, ventilaciju • zatvoriti vrata. - Nakon izlaska skinuti kontaminiranu odje�u - Monitorirati se u prostoru koji nije kontaminiran - Dekontaminacija ruku, lica, kose - Konzultacija lije�nika radi eventualne primjene antidota Dekontaminacija ruku - Pranje ruku neutralnim sapunom u mlakoj vodi bar 3 minute - Trljanje ruku deterdžentom - �etkanje mekanom �etkom i sapunom - Rezanje noktiju, šišanje dlaka - Nošenje rukavica (deterdžent + kukuruzno brašno) - Monitoriranje nakon pranja - Obavijestit osobu zaduženu za zaštitu od zr�enja - Konzultirati lije�nika SKLADIŠTENJE IZVORA IONIZIRAJU�EG ZRA�ENJA

36

Prema preporukama Me�unarodne agencije za atomsku energiju (IAEA), radioaktivnim

materijalom smatramo svaku supstancu koja im specifi�nu aktivnost višu od 70 Bq po gramu tvari. Ta je granica postavljena tako nisko jer se u nekim bolni�kim laboratorijima pojavljuje otpad tako niske aktivnosti da �ak pada ispod tog nivoa.

Transport radioaktivnih materijala od proizvo�a�a do bolnice obi�no spada u podru�je

odgovornosti snabdjeva�a, odnosno isporu�itelja radioaktivnih materijala. Me�utim, transport unutar bolnice te skladištenje radioaktivnih materijala prije i nakon upotrebe direktna su odgovornost odjela koji ih koristi. To se u nuklearnoj medicini odnosi na otvorene i zatvorene izvore zra�enja. Prijenos i upotreba izvora zra�enja, posebno upotreba u dijagnosti�ke i terapijske svrhe na ljudima, uvijek mora biti pod strogim nadzorom za to ovlaštene i odgovorne osobe. Prostorije gdje se koriste ili skladište radioaktivni materijali treba smatrati posebno kontroliranim podru�jem i adekvatno ih obilježiti, kao na Slici 1.

Slika 1.

Kad govorimo o principima radijacijske zaštite, uvijek se navode tri osnovna parametra koji �e, ovisno kako se primjene, utjecati na ve�u ili manju ekspoziciju zra�enju, odnosno ve�u ili manju štetu koje nam zra�enje potencijalno može nanijeti. Osoblje koje radi s izvorima zra�enja, bilo otvorenim ili zatvorenim, treba informirati, obu�iti i izvježbati da svaki postupak manipulacije s radioaktivnoš�u obave u najkra�em mogu�em vremenu (zaštita vremenom) te na distanci ili korištenjem pomagala kao na Slici 2. (zaštita udaljenoš�u), jer je brzina doze obrnuto proporcionalna s kvadratom udaljenosti. Korištenje pomagala, kao što se vidi na Slici 2., ima posebnog smisla kod rada s beta emiterima poput P-32 ili Y-90, jer apsorbirana doza na ruku operatera dramati�no pada zbog kratkog dometa beta �estica.

Slika 2. Slika 3

37

Tre�i parametar, najzna�ajniji za ovo poglavlje, je “zaštita štitovima”, tj. primjenom

apsorbiraju�ih materijala kojima se izvor “ogra�uje”. Kod rada s visokoenergetskim gama emiterima koriste se materijali velike specifi�ne gusto�e, poput olova ili wolframa, dok je za beta emitiraju�e izvore dovoljan i adekvatan štit od npr. pleksiglasa ili nekih plasti�nih materijala.

Sposobnost materijala da atenuira radioaktivno zra�enje, posebno kod visokoenergetskih gama emitera, obi�no se izražava u terminima “poludebljine” (D1/2) tog materijala za korištenu specifi�nu energiju zra�enja. To su one debljine materijala štita koje �e reducirati koli�inu radijacije za 50%. U Tabeli 1. date su vrijednosti poludebljina olova za neke �esto korištene gama emitere.

RADIONUKLID D1/2 OLOVA (mm) Ba-133 2.2 Cs-137 6.5 Cr-51 2.0 Co-57 0.06 Co-60 12.0 I-123 0.5 I-125 0.05 I-131 2.4 Fe-59 10.3 Mo-99 6.2 Se-75 3.0 Sr-85 5.3

Tc-99m 0.17 Tl-201 0.006 Ga-67 1.7 In-111 1.0 Xe-133 0.3

Tablica 1. Poludebljine olova za atenuaciju nekih �esto korištenih gama emitera

Nuklearnomedicinski izvori zra�enja uglavnom se dopremaju zapakirani prema me�unarodnim

standardima za radioaktivne pakete “tipa A”. Takvo pakiranje može izdržati ve�inu transportnih akcidenata, a maksimalne koli�ine radioaktivnosti koje se tako pakiraju variraju, u ovisnosti o radionuklidu, od nekoliko kirija (npr. Y-90) do nekoliko stotina kirija (npr. Cr-51). Na paketu su naljepnice iz kojih je, prema me�unarodnim standardima, vidljiva aktivnost izvora, a crvenom bojom ozna�ene kategorije I, II ili III govore nam o maksimalnoj brzini doze na vanjskoj površini paketa (I = 0.005 mSv/h, II = 0.5 mSv/h, III = 2 mSv/h). Do upotrebe ili zbog internog preseljavanja radionuklida unutar bolnice, najbolje je da isti ostane u originalnom pakovanju. Na Slici 3. prikazane su posude (kontejneri) za skladištenje i transport radioaktivnih otopina bez dodatne vanjske ambalaže od stiropora. Slika 4. prikazuje pokretni zašti�eni spremnik za bo�ice s ve� pripremljenim “dozama” za primjenu.

Slika 4. Slika 5.

U dijagnosti�koj i terapijskoj nuklearnoj medicini osoblje je obvezno koristiti sve predvi�ene

mjere zaštite u koje se, izme�u ostalog, ubraja apliciranje radionuklida injekcijama u štitniku od olova i olovnog stakla. Kod prenošenja takvih ve� “navu�enih doza” radiofarmaka koristi se prijenosni olovni kofer�i� s ru�kom kao na Slici 5.

38

Slika 6.

Kona�no, za trajnije odlaganje svih radioaktivnih izvora, koristi se posebni “vru�i” dio

laboratorija koji mora biti ure�en kao kontrolirana zona, a otvoreni izvori zra�enja obvezno se skladište u digestorskom prostoru ogra�eni olovnim ciglama (Slika 6.) i tamo se vrši manipuliranje s njima. ZBRINJAVANJE IZVORA KOJI SE VIŠE NE UPOTREBLJAVAJU ILI SU OSLABILI

U ovom poglavlju govorimo o radioaktivnom otpadu proizvedenom u nuklearnoj medicini, bilo da se radi o izvorima otvorenog ili zatvorenog tipa. Dakle, govorimo o izvorima zra�enja koji su ostatak nakon upotrebe ili kojima se radioaktivnost fizikalnim raspadom toliko smanjila da se više ne mogu koristiti u svrhu postizanja traženog dijagnosti�kog ili terapijskog efekta (ili u svrhu tehni�kih kalibracijskih snimanja), a kojima je specifi�na radioaktivnost još uvijek viša od zakonom propisane granice.

Kod razmatranja u�inka zra�enja na organizam �ovjeka, obavezno se uzima u obzir radiotoksi�nost pojedinog materijala, odnosno emitiranog zra�enja, zbog ionizacija koje ono urokuje u organizmu, i tada se definira efektivna ekvivalentna doza. Obi�no se promatra u�inak one koli�ine tvari koja ima radioaktivnost od 1 Bq. Npr. za plutonij Pu-239 radiotoksi�nost je oko 160 µSv po becquerelu dok je za neke gama emitere na milijune puta manja. Kod klasifikacije radioaktivnih materijala važan je dodatni podatak o kolikoj se radiotoksi�nosti radi.

Prema Pravilniku o stavljanju radioaktivnih tvari u promet i uporabu koji je na snazi u Hrvatskoj, neki materijal se smatra radioaktivnim ako je njegova specifi�na radioaktivnost ≥ 74 kBq/kg, a ukupna radioaktivnost barem jednaka 3.7 kBq i to za radionuklide najve�e radiotoksi�nosti. Drugi “Pravilnik o na�inu skupljanja, evidentiranja, obrade, �uvanja, kona�nog smještaja i ispuštanja radioaktivnih otpadnih tvari u �ovjekovu okolinu” odgovoran je za manipuliranje radioaktivnim otpadom u svim granama industrije, poljoprivrede, znanosti i medicine u našem društvu. Njime se detaljno razvrstava i kategorizira radioaktivni otpad. Granica iznad koje se kruti otpad ne smatra obi�nim otpadom, nego radioaktivnim, jest 100 MBq/m3 ako sadrži gama ili beta emitiraju�e radionuklide, odnosno samo 10 MBq/m3 ako emitira alfa zra�enje.

Kod pripreme i primjene radiofarmaka na pacijentima u dijagnosti�ke i terapijske namjene pojavljuje se ve�i broj otpadnih produkata koje se može svrstati u tri osnovne skupine: kruti, teku�i i plinoviti radioaktivni otpad. Kruti otpad uklju�uje igle, šprice, kontaminiranu odje�u, posteljinu, faeces i drugo. Na radilištima se postavljaju �eli�ne (3 mm) olovom zašti�ene (10 mm) kante za sme�e (Slika 7) u koje se odlažu manji kontaminirani predmeti kao igle, šprice, rukavice, vatice, papir i sli�no, prije nego se odnesu na trajnije odlagalište ili obradu.

39

Slika 7

Naj�eš�a obrada je spaljivanjem. Tom se prigodom radioaktivni dim lovi filterima koji onda, zajedno s pepelom, predstavljaju višestruko smanjeni volumen krutog otpada. Ostaci radiofarmaka �uvaju se u olovnim kontejnerima poput onoga na Slici 8. dok ne pro�e dovoljno vremena da, zbog svog fizikalnog raspada, više nisu opasni za ljude i okoliš. Posebna kategorija krutog otpada su dugoživu�i kalibracijski izvori za kontrolu kvalitete rada gama kamera i drugih ure�aja u nuklearnoj medicini. Kod kupovine takvih ure�aja tvrtka proizvo�a� ugovorom se obvezuje da primi natrag i u svojoj organizaciji zbrine istrošeni izvor koji �e još dugo biti radioaktivan iznad dopuštenog nivoa.

Kod pripreme i primjene radiofarmaka, npr. terapijskih doza volatilnog I-131 te kod izvo�enja nekih pretraga, npr. ventilacije plu�a pomo�u Xe-133, mogu se osloboditi ve�e koli�ine plinovitog radioaktivnog otpada za koji se moramo posebno pobrinuti. Zbog toga se priprema radiofarmaka radi u “vru�em” laboratoriju u digestoru opremljenom odgovaraju�im filterima. Izdahnuti Xe-133 ili drugi plin, kod izvo�enja ventilacije plu�a, tako�er se lovi filterima. U oba slu�aja, ti filteri postaju kruti radioaktivni otpad, �ime smo baratanje plinovitim otpadom pretvorili u baratanje jednostavnijim, krutim otpadom. Kod primjene Xe-133 treba imati na umu da je to plin teži od zraka pa se, u slu�aju eventualno neispravnih filtera, taloži po podu prostorije. Zbog toga je nužno redovito monitoriranje prostorije u kojoj se takvo snimanje radi.

Slika 8. Slika 9.

40

Teku�i otpad u vidu neupotrjebljenih preparata, kontaminirane vode, eksperimentalnih otopina i sli�nog, skuplja se u za to predvi�ene i obilježene posude kao na Slici 9. Kad se posude napune, sadržaj se prebacuje u velike rezervoare ukopane u zemlji na odležavanje dok mu radioaktivnost ne padne ispod nivoa zakonom dozvoljenog za ispuštanje u javnu gradsku kanalizaciju.

Posebni je problem odlaganje radioaktivnog urina pacijenata koji su primili visoke terapijske doze I-131 kakve se daju kod hipertireoza ili karcinoma štitnja�e i mogu dosezati razine od nekoliko tisu�a MBq. Takvi se pacijenti drže u izolaciji, u sobama s posebno ure�enim sanitarnim �vorom, odakle se radioaktivni urin i faeces pumpama prebacuju u specijalno ure�ene preljevne nepropusne septi�ke jame. Tu se takav otpad �uva sve dok mu, uslijed fizikalnog raspada, radioaktivnost ne padne ispod nivoa definiranog zakonskim propisima, a koji u našoj regulativi za I-131 iznosi 5 MBq/m3. Ina�e, ta vrijednost se razlikuje od zemlje do zemlje; u Velikoj Britaniji, npr. iznosi 4 MBq/m3.