Presentazione di PowerPoint

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LE SCHERMATURE IN RADIOPROTEZIONE
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LIMITI DI DOSE E ZONE CONTROLLATE
All. III e IV del D.Lgs 230/95 modificato dal
D.Lgs. 241/00

• LIMITI DI DOSE PER LA POPOLAZIONE
• 1.1) IL LIMITE DI DOSE EFFICACE PER GLI INDIVIDUI
  DELLA POPOLAZIONE E STABILITO IN
  1mSv PER ANNO SOLARE.
• 1.2) Fermo restando il rispetto del limite,
  sopra indicato, devono essere altresì
  rispettati in un anno solare i seguenti limiti
• a) 15 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER IL CRISTALLINO
• b) 50 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER LA PELLE
  calcolato in media su 1cm2 qualsiasi di
  pelle, indipendentemente dalla superficie
  esposta
• c) 50 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER MANI,
  AVAMBRACCI, PIEDI E CAVIGLIE

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LIMITI DI DOSE E ZONE CONTROLLATE

• CLASSIFICAZIONE DEI LAVORATORI
• IL LIMITE DI DOSE EFFICACE PER I LAVORATORI
  ESPOSTI E STABILITO IN 20mSv IN UN ANNO SOLARE.
• 2.1) LAVORATORI ESPOSTI (con età maggiore di 18
  anni)
• a) 150 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER IL
  CRISTALLINO
• b) 500 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER LA PELLE
  calcolato in media su 1cm2 qualsiasi di
  pelle, indipendentemente dalla superficie
  esposta
• c) 500 mSv di DOSE EQUIVALENTE PER MANI,
  AVAMBRACCI, PIEDI E CAVIGLIE
• 2.2) LAVORATORI NON ESPOSTI
• i soggetti sottoposti ad una esposizione che
  non sia suscettibile di superare uno qualsiasi
  dei limiti fissati per le persone del pubblico

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LIMITI DI DOSE E ZONE CONTROLLATE

• CLASSIFICAZIONE DEI LAVORATORI ESPOSTI
• 3.1) CATEGORIA A sono suscettibili di
  unesposizione superiore, in un anno solare,
  ad uno dei seguenti valori
• a) 6 mSv di DOSE EFFICACE
• b) i 3/10 di uno qualsiasi dei limiti di DOSE
  EQUIVALENTE fissati per il cristallino, per la
  pelle nonché per mani, avambracci, caviglie e
  piedi.
• 3.2) CATEGORIA B I LAVORATORI ESPOSTI NON
  CLASSIFICATI IN CATEGORIA A

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LIMITI DI DOSE E ZONE CONTROLLATE

• CLASSIFICAZIONE E DELIMITAZIONE DELLE AREE DI
  LAVORO
• 4.1) ZONA CONTROLLATA Ogni area di lavoro in
  cui, , sussiste per i lavoratori in essa
  operanti il rischio di superamento di uno
  qualsiasi dei valori indicati al 2.1.
• 4.2) ZONA SORVEGLIATA Ogni area di lavoro in
  cui, , sussiste per i lavoratori in essa
  operanti il rischio di superamento di uno dei
  limiti di dose fissati per le persone del
  pubblico, ma che non debba essere classificata
  Zona Controllata

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Con la nuova normativa (successiva al 1995) le
classificazioni di aree e personale sono molto
meno interconnesse ad esempio un lavoratore può
superare il limite per le persone del pubblico
lavorando in più aree in nessuna delle quali,
da sola, sussista il rischio di superarlo
La classificazione supera il mero carattere di
presa datto di una situazione rigida e acquista
il significato, più rispondente ad un criterio di
prevenzione, di attenzione su di una
particolare situazione
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DIMINUZIONE DELLESPOSIZIONE ALLE RADIAZIONI
IONIZZANTI

• E POSSIBILE AGIRE SU TRE FATTORI
• TEMPO DI ESPOSIZIONE
• DISTANZA DALLA SORGENTE
• INTERPOSIZIONE DI BARRIERE (SCHERMATURE)

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PROGETTAZIONE DI SCHERMATURE

1. SCEGLIERE I LIVELLI DI RADIAZIONE CHE SI DESIDERA
   OTTENERE NEGLI AMBIENTI PROTETTI
2. ANALIZZARE LE CARATTERISTICHE DEL CAMPO DI
   RADIAZIONE
3. PROGETTARE LE BARRIERE
4. FARE DEGLI ACCORGIMENTI PER LE SOLUZIONI DI
   CONTINUITA

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1. SCELTA DEI LIVELLI DI RADIAZIONE NEGLI AMBIENTI
   PROTETTI

ANALISI DELLA DESTINAZIONE DEI LOCALI
DETERMINAZIONE DEI LIVELLI DI RATEO
DESPOSIZIONE O DI DOSE IN BASE AI LIMITI DI DOSE

1. PRINCIPIO DI OTTIMIZZAZIONE
2. FATTORE DI OCCUPAZIONE T
3. FATTORE DI SICUREZZA

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PRINCIPIO DI OTTIMIZZAZIONE TUTTE LE DOSI
dovute a esposizioni mediche per
scopi radiologici, ad eccezione delle procedure
radioterapeutiche, DEVONO ESSERE MANTENUTE AL
LIVELLO PIU BASSO RAGIONEVOLMENTE OTTENIBILE E
COMPATIBILE CON IL RAGGIUNGIMENTO DELLA
INFORMAZIONE DIAGNOSTICA RICHIESTA, tenendo conto
di fattori economici e sociali il principio di
ottimizzazione riguarda la scelta delle
attrezzature, la produzione adeguata di
uninformazione diagnostica appropriata Art.4
D.Lgs. 187/00
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FATTORE DI OCCUPAZIONE T
E UNA FRAZIONE DEL TEMPO DI UTILIZZAZIONE DELLA
SORGENTE, IN CUI LAMBIENTE CONSIDERATO E
OCCUPATO DA PERSONE
FATTORE DI SICUREZZA
SI E SOLITI AUMENTARE LO SPESSORE DELLE
SCHERMATURE, O LA CAPACITA SCHERMANTE , PER FAR
FRONTE ALLE APPROSSIMAZIONI CHE SI INTRODUCONO
NEI CALCOLI
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• ANALISI DELLE CARATTERISTICHE
• DEL CAMPO DI RADIAZIONE

• SORGENTI IN GENERE
• APPARECCHIATURE CONTENENTI SORGENTI
• MACCHINE RADIOGENE

• BISOGNA IDENTIFICARE IL TIPO E LINTENSITA DELLE
  
• RADIAZIONI. LE CARATTERISTICHE PIU IMPORTANTI
  SONO
• LO SPETTRO ENERGETICO
• LINTENSITA MEDIA
• LA DISTRIBUZIONE GEOMETRICA

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1. PROGETTARE LE BARRIERE

VALUTAZIONE DEL TIPO, DELLA GEOMETRIA E DELLO
SPESSORE DEI MATERIALI DA UTILIZZARE

• ATTITUDINE DEL MATERIALE AD ASSORBIRE RADIAZIONE
• ECONOMICITA
• IL PESO
• LA ROBUSTEZZA STRUTTURALE
• PROBLEMI VARI, DI INGOMBRO, INFIAMMABILITA
• E EVAPORAZIONE (per schermi in paraffina o acqua)

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1. SOLUZIONI DI CONTINUITA

• PER SORGENTI DI NOTEVOLE PERICOLOSITA E
• IMPORTANTE CONSIDERARE IL PROBLEMA
• DELLA CONTINUITA DELLE SCHERMATURE
• APERTURE PER ACCESSO
• FORI PER CAVI E/O TUBI
• EFFETTO CIELO

• PORTE SCHERMANTI
• LABIRINTI

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EFFETTO CIELO ESEMPIO DI RADIAZIONE DIFFUSA
DIRETTA VERSO LALTO LA RADIAZIONE VIENE DIFFUSA
DALLARIA IN ZONE APPARENTEMENTE PROTETTE DA
SCHERMI
ESEMPIO DI ACCESSO A LABIRINTO
I CAMPI DI RADIAZIONE DIMINUISCONO PER
RIFLESSIONI SUCCESSIVE E DECRESCONO ALLONTANANDOS
I DALLE SUPERFICI DIFFONDENTI
ZONA ESPOSTA ALLA RADIAZIONE DIRETTA
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TIPI DI SCHERMATURE

• SCHERMATURE PRIMARIE ATTE AD ATTENUARE IL
  FASCIO UTILE
• SCHERMATURE SECONDARIE QUELLE PER LA PROTEZIONE
  DALLE RADIAZIONI DIVERSE DAL FASCIO UTILE

• RADIAZIONI ATTORNO AD UNA SORGENTE DISTINTE IN
• PRIMARIA DIRETTAMENTE DALLA SORGENTE
• UTILE DA DIAFRAMMA O DA LIMITATORE DI SORGENTE
• DISPERSA NON UTILE MA PARASSITA E SECONDARIA
• PARASSITA DALLINVOLUCRO IN DIREZIONE DIVERSA
  DA QUELLA DEL FASCIO UTILE
• SECONDARIA DALLINTERAZIONE PRIMARIA-MATERIA
• DIFFUSA DEVIATA DALLA DIREZIONE PRIMARIA A
  CAUSA DELLINTERAZIONE CON LA MATERIA
  (BARRIERE)

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1. SCHERMATURE DI PARTICELLE CARICHE

• EFFETTI DA CONSIDERARE
• PERDITA DI ENERGIA PER IONIZZAZIONE
• E PER ECCITAZIONE
• PRODUZIONE DI RADIAZIONI SECONDARIE PENETRANTI
• DIFFUSIONE COULOMBIANA (raramente)

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1.1 PARTICELLE CARICHE PESANTI

• PERDITA DI ENERGIA CONTINUA
• PROFONDITA DI PENETRAZIONE (RANGE)

SCHERMO DI SPESSORE MAGGIORE DEL MASSIMO RANGE
DELLE PARTICELLE
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1.2 ELETTRONI
UTILIZZO DI MATERIALI LEGGERI (A BASSO Z)
PER DIMINUIRE LA PROBABILITA DI IRRAGGIAMENTO. I
FOTONI PRODOTTI (? e spettro teorici)
SONO SCHERMATI DA UN SECONDO STRATO OPPORTUNO
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2. SCHERMATURE PER FOTONI

• I FOTONI NON IONIZZANO DIRETTAMENTE LA
• MATERIA MA INTERAGISCONO CON ESSA
• ATTRAVERSO TRE EFFETTI
• FOTOELETTRICO
• COMPTON
• PRODUZIONE DI COPPIA
• QUESTI EFFETTI PRODUCONO SECONDARI
• CARICHI CHE IONIZZANO E FOTONI DIFFUSI IN
• VARIE DIREZIONI.

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2.1 FASCI DI FOTONI IN BUONA GEOMETRIA

• IPOTESI INIZIALI
• FASCIO MONOENERGETICO
• PROBABILITA DI INCIDENZA SUL RIVELATORE NULLA
  PER UN FOTONE DIFFUSO
• ASSORBIMENTO ESPONENZIALE

STRATO EMIVALENTE SEV
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2.2 FOTONI IN CATTIVA GEOMETRIA
CASO PIU ATTINENTE ALLA REALTA IN QUANTO LO
STESSO PAZIENTE RAPPRESENTA UN MEZZO DIFFUSIVO
FATTORE DI ACCUMULAZIONE (BUILD UP) B
I FOTONI INTERAGENTI CON LA MATERIA NON VENGONO
RIMOSSI DAL FASCIO
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IL COEFFICIENTE DI BUILD UP E PROPRIO IL
RAPPORTO TRA LA CURVA DI ASSORBIMENTO REALE E
QUELLA DEL MODELLO ESPONENZIALE

• X0 ESPOSIZIONE SENZA SCHERMATURE
• ? COEFFICIENTE DI ATTENUAZIONE TOTALE
  ALLENERGIA
• INCIDENTE E0
• a LO SPESSORE DELLO SCHERMO

LA CORREZIONE INTRODOTTA E MAX QUANDO LE.C.
DOMINA SULLE.F. E SULLA P.P.
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• I fattori B sono di solito calcolati per
  radiazione monoenergetica e dopo il primo strato
  non è più vero
• lordine degli strati condiziona leffetto.
• si ricorre a formule semiempiriche
• Se Z1 Z2 (?Z1-Z2?lt si sceglie B dello Zmagg
• BBmax(m(a1a2))
• Se Z1ltltZ2 si usa B del secondo mezzo e si
  trascura il primo

Se Z2gtgtZ1 B dipende dal valore dellenergia
dei fotoni primari rispetto al valore per il
quale ? è minimo per materiali pesanti questo
valore è circa 3 MeV. Se E?lt 3 MeV
BBz1(?1a1).Bz2(?2a2) Se E?gt 3 MeV
BBz1(?1a1).Bz2(?2a2)min In tutti I casi è
sempre possible calcolare I fattori numericamente
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MATERIALI UTILIZZATI PER SCHERMATURE DI
RADIAZIONE EM

• LA SEZIONE DURTO PER EFFETTO FOTOELETTRICO HA
• UNA FORTE DIPENDENZA DAL NUMER ATOMICO (?Z4?5)
• MATERIALI PIU EFFICIENTI HANNO
• ALTO Z
• ALTA DENSITA

1. PIOMBO SCARSA RESISTENZA MECCANICA, BASSO PUNTO
   DI FUSIONE, ALTA TOSSICITA E COSTO.
2. FERRO O ACCIAIO MEDIO Z, MEDIO COSTO, ROBUSTEZZA
   STRUTTURALE, FACILE LAVORAZIONE MECCANICA.
3. CALCESTRUZZO PER ACCELERATORI, IMPIANTI IN CUI
   SI UTILIZZA IL Co60. EVENTUALMENTE CARICATO CON
   MATERIALI INERTI DI DENSITA E/O Z MEDIO PIU
   ALTO (BARITE, ILMENITE, TRUCIOLI DI FERRO,)

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1. SCHERMATURE PER NEUTRONI

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BUONA GEOMETRIA ? MODELLO DI ASSORBIMENTO
ESPONENZIALE IN CUI A ???t SEZIONE DURTO TOTALE
CATTIVA GEOMETRIA ? FATTORE DI BUILD UP
APPROX NON BUONA E B DIFFICILE DA CALCOLARE . ma
ora ci sono programmi Montecarlo
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TEORIA DELLA SEZIONE DURTO DI RIMOZIONE
NELLA LEGGE ESPONENZIALE SI INTRODUCE UNA
SEZIONE DURTO MACROSCOPICA DETTA SEZIONE
DURTO DI RIMOZIONE (?rem)
?rem ESPRIME LA PROBABILITA CHE UN NEUTRONE
SUBISCA INTERAZIONI TALI (IN NUMERO E TIPO) DA
NON ESSERE PIU CONSIDERATO AI FINI DELLA DOSE
DOPO LO SCHERMO
PROBABILITA DI RIMOZIONE DAL FASCIO
PROBLEMA QUANDO QUESTO E VERAMENTE POSSIBILE?
INFORMAZIONI MIGLIORI ? OTTENUTE CON VALUTAZIONI
ANALITICHE METODO MONTECARLO
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MATERIALI UTILIZZATI PER SCHERMATURE DI NEUTRONI

• MATERIALI IDROGENATI RALLENTANO I NEUTRONI PER
  DIFFUSIONE ELASTICA. ASSOCIATI CON MATERIALI AD
  ELEVATA SEZIONE DURTO DI CATTURA PER NEUTRONI
  TERMICI (BORO, PARAFFINA, POLIETILENE, ACQUA)
• PARAFFINA INFIAMMABILE, BASSO P.TO DI FUSIONE,
  DETERIORAMENTO DA RADIAIZONE
• POLIETILENE COSTOSO, BUONE CARATTERISTICHE
  MECCANICHE
• ACQUA PERDITE PER EVAPORAZIONE E INFILTRAZIONE
• AL CRESCERE DELLENERGIA E IMPORTANTE LA
  PRESENZA NEL MATERIALE SCHERMANTE DI ELEMENTI
  MEDI O PESANTI
• CALCESTRUZZO PUO CONTENERE FINO AL 67 IN PESO
  DI IDROGENO

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CALCOLO DELLE SCHERMATURE
ESISTONO VARI MODELLI PER IL CALCOLO DELLE
SCHERMATURE. SI BASANO SU UNA SERIE DI PARAMETRI

• TIPO DI BARRIERA PROTETTIVA ( primaria
  /secondaria)
• CARICO DI LAVORO (W), espresso in mAmin/sett
• FATTORE DI USO DELLA BARRIERA (U)
• FATTORE DI OCCUPAZIONE DEGLI AMBIENTI A VALLE
• BARRIERA (T)
• DISTANZA DELLA BARRIERA PROTETTIVA DALLA
• SORGENTE DI RADIAZIONE
• LIVELLO DI IRRADIAZIONE RICHIESTO A VALLE DELLA
• BARRIERA

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TABELLE NUMERICHE DEI FATTORI DI USO RACCOMANDATI
DALLA ICRP
TIPO DUSO U ESEMPI
TOTALE 1 Pavimento (per gli impianti di radiologia dentaria), pareti, soffitto della sala RX esposti al fascio diretto
PARZIALE 1/4 Porte e pareti non esposti direttamente, pavimento dei stanze di radiologia dentaria.
OCCASIONALE 1/16 Soffitto delle sale non esposto direttamente
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TABELLE NUMERICHE DEI FATTORI DI OCCUPAZIONE
RACCOMANDATI DALLA ICRP
TIPO DI OCCUPAZIONE T ESEMPI
TOTALE 1 Sale comandi, uffici, corridoi e sale dattesa abbastanza grandi, camere oscure, locali di abitazione
PARZIALE 1/4 Corridoi di transito, magazzini, servizi igienici per personale esposto
OCCASIONALE 1/16 Ripostigli, scale, ascensori automatici, servizi igienici utilizzati da personale non esposto, strade e marciapiedi
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ESEMPIO DI CALCOLO DI UNA BARRIERA PRIMARIA PER
UN APPARATO A RAGGI X
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MASSIMA INTENSITA DI ESPOSIZIONE PERMESSA OLTRE
LA BARRIERA PRIMARIA

MISURA ESPOSIZIONE CHE SI HA IN MEDIA IN UNA
SETTIMANA A UNA DISTANZA FISSA
K
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ESEMPIO DI CALCOLO DI UNA BARRIERA SECONDARIA PER
UN APPARATO A RAGGI X

• RADIAZIONE
• DI FUGA
• DIFFUSA

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CALCOLO DELLO SPESSORE DI UNA BARRIERA
SECONDARIA PER LA RADIAZIONE DI FUGA
LICRP RACCOMANDA DI UTILIZZARE UNA CUFFIA DI
SPESSORE TALE DA RIDURRE LESPOSIZIONE A 1m DAL
TUBO

• FATTORE DI TRASMISSIONE IN FUNZIONE DEL NUMERO
  DI
• STRATI EMIVALENTI (SEV)
• SEV(cm) DI CALCESTRUZZO O (mm) DI PIOMBO IN
  FUNZIONE
• DELLENERGIA DEI FOTONI

N.B. SUPPONENDO UN ATTENUAZIONE DI TIPO
ESPONENZIALE VALIDA CERTAMENTE NEL CASO DI UN
TUBO RX
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CALCOLO DELLO SPESSORE DI UNA BARRIERA SECONDARIA
PER LA RADIAZIONE DIFFUSA
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(No Transcript)
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CONFRONTO TRA SPESSORE DELLE DUE BARRIERE (PER
RADIAZIONE DI FUGA E DIFFUSA)

• SE DIFFERISCONO PER UN NUMERO MINORE DI TRE
  STRATI
• EMIVALENTI (CALCOLATI AD ENERGIA RAD.
  PRIMARIA)

SI AGGIUNGE UN SEV ALLO SPESSORE MAGGIORE

• SE DIFFERISCONO PER PIU DI TRE STRATI
  EMIVALENTI

SI UTILIZZA LO SPESSORE MAGGIORE