Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A sugárvédelem alapjai 1. Dózisfogalmak 2. Az ionizáló sugárzások egészséget károsító hatásai 3. Sugárvédelmi szabályozás - korlátok 4. A dózismérés sajátosságai.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A sugárvédelem alapjai 1. Dózisfogalmak 2. Az ionizáló sugárzások egészséget károsító hatásai 3. Sugárvédelmi szabályozás - korlátok 4. A dózismérés sajátosságai."— Előadás másolata:

1 A sugárvédelem alapjai 1. Dózisfogalmak 2. Az ionizáló sugárzások egészséget károsító hatásai 3. Sugárvédelmi szabályozás - korlátok 4. A dózismérés sajátosságai 5. Természetes radioaktivitás 6. Radioaktív hulladékok 7. Munkahelyi sugárvédelem 26/1

2 Dózisfogalmak Fizikai dózis: az anyag tömegegységében elnyelt összes sugárzási energia, csak fizikai kölcsönhatásokat foglal magába. Bármelyik ionizáló sugárzásra értelmezhető. Csak ionizáló sugárzásra értelmezett, de nem csak ionizációs energiát jelent. Nem tartalmazza az anyagból kilépett (szórt, szekunder) sugárzási energiát. „Egyesíti” a különböző forrásokból származó energia-beviteleket. 26/2

3 Dózisfogalmak - gamma-sugárzás kölcsönhatása anyagi közeggel dI = -I(x)  N dx I: részecskeáram [darab/s] σ: kölcsönhatási valószínűség egy „partnerre” [-] N: partnerek száma egységnyi úthosszon [darab/m] μ = σ × N = kölcsönhatási valószínűség [1/m] Integrálás után: általános gyengülési egyenlet Párhuzamos sugárnyaláb!!! 26/3

4 Dózisfogalmak  = lineáris abszorpciós tényező = térfogategységre jutó hatásos elnyelési keresztmetszet  /  = tömegabszorpciós tényező = tömegegységre jutó h.e.k. LET = dE/dx = lineáris energiaátadási tényező σ e = elektron h.e.k. σ A = atomi h.e.k.  /  [m 2 /kg] Párhuzamos fotonnyaláb gyengülése anyagi közegben 26/4

5 Dózisteljesítmény (csak fotonsugárzás által okozott külső sugárterhelés esetére érvényes) Energiaáram-sűrűség A = dN/dt = aktivitás [Bq] f R : részecske-gyakoriság E R : részecske energiája [keV] 26/5 Dózisfogalmak Elnyelt (fizikai) dózis

6 Dózisfogalmak ]Sv,Sievert[w*DH R  Egyenérték dózis w R – sugárzási tényező - a LET függvénye Biológiai hatás mértéke hatások: sejti szintű szöveti szintű α-sugárzás w R = 20 β,γ,X-sugárzás w R = 1 neutronok:w R = (az energiától függően) Ezek a tényezők csak sejti szintű hatásra értelmezhetők! ANTROPOMORF dózisfogalom! 26/6

7 2. Az ionizáló sugárzások egészséget károsító hatásai Determinisztikus hatás: - küszöbdózishoz kötött (0.2 – 0.4 Gy) - szövetpusztulást okoz a sugárzás - tipikus károsodások: központi idegrendszer, emésztőrendszer, vérképző rendszer 26/7

8 Sztochasztikus hatás: - nincs küszöbdózis (kis dózisok hatása nem igazolt) - sejtmutációt okoz a sugárzás (javító mechanizmus) - kockázat-dózis-függvény lineáris (?) 26/8 Egészségkárosító hatások

9 Effektív dózis w T szöveti súlyozó tényező DCF [Sv/Bq] – egységnyi aktivitás bevitelétől származó effektív dózis = dóziskonverziós tényező függ: - beviteli útvonaltól - vegyület oldhatóságától - a személy életkorától 26/9 H C Lekötött dózis a szervezetben 1 évnél tovább lévő nuklidokra Egészségkárosító hatások – további dózismennyiségek

10 Egészségkárosító hatások - dózisszámítások Külső sugárterhelés mérése/számítása: k γ : dózistényező, fizikai konstansokat, illetve mérhető mennyiségeket tartalmaz – az aktivitás (A) és a detektor-forrás távolság (r) függvényében 26/10

11 Egészségkárosító hatások - dózisszámítások Belső sugárterhelés számítása: A „T” célszövetet (target) körülvevő „S” szövetekben (source) jelenlévő, időben változó radioaktivitás által a „T” szövetben kiváltott egyenérték dózis. (S lehet azonos T-vel) Q: energia-elnyelési hányad, függ az S és T közötti térszögtől, valamint a „T” szövet abszorpciós tulajdonságától. u s : az „S” szövetben bekövetkezett bomlások száma (az időben változó aktivitás-függvény időintegrálja) 26/11

12 3. Sugárvédelmi szabályozás A sugárvédelem alapelvei Determinisztikus hatáshoz vezető dózis legyen lehetetlen Csak az „alkalmazásokhoz” kapcsolható dózis korlátozható, a természetes eredetű nem – a korlátozás a többletdózisra vonatkozik Indokoltság: a sugárforrás alkalmazásának több előnye legyen, mint kára Optimálás: az „alkalmazás” a lehető legnagyobb előnnyel kell, hogy járjon – optimális dózisszint – tervezési alap – ALARA (As Low As Reasonably Achievable) Egyéni korlátozás – immissziós és emissziós korlátok – át nem léphetők, ha a tervezési alap helyes volt. 26/12

13 Sugárvédelmi szabályozás „Elhanyagolható dózis” ≤ 10 μSv/év – közvetlenül nem deklarálták DL – dóziskorlát - immisszió korlátozása effektív dózis – külső és belső sugárterhelés összege foglalkozási korlát20 mSv/év (100 mSv/5 év) lakossági korlát 1 mSv/év normális és baleseti helyzetekre külön szabályozás DC - dózismegszorítás - emisszió korlátozása kiemelt létesítmények0.1 – 0.03 mSv/év kibocsátási szintek egyes radionuklidokra 26/13 Az adott dózismegszorításnál bevihető aktivitások összege

14 26/14 Az emissziós korlátozás két lényegi eleme, a létesítmény környezetében élő lakosságra vonatkozó dózismegszorítás és a létesítményből * levegőbe és * vízi úton kibocsátott aktivitás (kibocsátási határértékek) közötti kapcsolatot a TERJEDÉSI MODELLEK teremtik meg. A modell és egy valóságos terjedési folyamat összevetése a validálás. A i,max << A i,ki A normális üzemelés során kibocsátott aktivitás nem koncentrálódhat egyetlen személyben. Az egy személybe bejutó aktivitás sokkal kisebb, mint a kibocsátható Sugárvédelmi szabályozás

15 4. A dózismérés sajátosságai 26/15 Bragg-Gray elv: a dózismérő és az emberi testszövet tömegabszorpciós együtthatójának aránya ne függjön a sugárzás energiájától Dózismérés (külső sugárterhelés mérése) eljárásai: * az expozíció befejezését követő kiértékelés = integrális dózismérés = utólagos  személyi dózismérők * folyamatos kiértékelés = dózisteljesítmény- mérés = azonnali  területi dózismérők m E x E m x * * D D Q                       

16 Dózis- és dózisteljesítmény-mérők fajtái: * kémiai dózismérők – a válaszjel kialakításához vegyi folyamat vezet el FILM – utólagos kiértékelés * szilárdtest-dózismérők – szilárd kristályok fizikai tulajdonságait használják ki termolumineszcens detektor – TLD – utólagos kiértékelés * elektronikus működésű detektorok az elnyelt sugárzási energia közvetlenül szabad töltéshordozókat hoz létre gáztöltésű detektorok – impulzus üzeműek, utólagos és azonnali kiértékelésre is alkalmasak Belső sugárterhelés meghatározása: * inkorporálható közeg (levegő, víz, élelmiszer) analízise * testnedv-, exkrétum-, testrész-, egésztest-analízis 26/16 Dózismérés

17 5. Természetes radioaktivitás A természetes radioaktivitás összetevői: * kozmikus sugárzás szoláris, galaktikus, befogott részecskék világűrben: protonok,  -részecskék, pozitív ionok légkörben: neutronok, fékezési fotonsugárzás (Föld felszínén: nSv/h) * kozmogén radionuklidok ( 3 H, 14 C, 7 Be) * ősi radionuklidok (az ős-Nap életciklusa során „s” és „r” ciklusban keletkeztek) 26/17

18 Ősi radionuklidok: * 40 K (T= 1.28 milliárd év, belső sugárterhelés: 0.2 mSv/év, része a külső sugárterhelésnek is) * bomlási sorozatok: 238 U, 232 Th, 235 U 238 U: T= 4.47 milliárd év (4-6 ppm a Föld felszínén) – bomlási sor leányelemei között: 226 Ra, 222 Rn 222 Rn (T= 3.8 nap) rövid felezési idejű,  - és  - -sugárzó leányelemei 218 Po, 214 Pb, 214 Bi, 214 Po - belső sugárterhelés: átlagosan 1.3 mSv/év 222 Rn-koncentráció (EEC): szabad levegőn1 – 15 Bq/m 3 zárt térben (lakások)10 – 200 Bq/m 3 (akár 10× ennyi is lehet) föld alatt200 – Bq/m 3 Sok radon oka: pince, bánya, barlang, építőanyag Természetes radioaktivitás 26/18

19 232 Th: T= 14.1 milliárd év (7-10 ppm a Föld felszínén) bomlási sor - leányelemek: köztük 220 Rn 220 Rn (T= 55 s) – kevéssé tud kikerülni a levegőbe dózisjárulék 0.1 mSv/év 235 U: T= 0.71 milliárd év (a természetes urán 0.7 %-a) a nukleáris energiatermelés legfontosabb alapanyaga: indukált hasadás neutronok hatására Természetes radioaktivitás 26/19

20 Természetes sugárterhelés : átlagosan mSv/év belső sugárterhelés 65 % külső sugárterhelés 35 % (kozmikus sugárzás, ősi nuklidok a talajból, építőanyagokból) továbbá: orvosi eredetű sugárterhelés átlagosan (Mo.-n)1 mSv/év Szabályozhatóság: Rn-koncentráció a munkahelyeken, TENORM – építőanyagok radioaktivitása páciensdózis: egyedi kockázatelemzés Természetes radioaktivitás 26/20

21 6. Mesterséges radioaktivitás – radioaktív hulladékok/üzemi kibocsátások - Nukleáris reaktorok (energiatermelő, kutató, oktató) hulladékai hasadási, aktivációs és korróziós termékek - Nukleáris robbantások, fegyverkísérletek hulladékai - Ipari sugárforrások - Orvosi (diagnosztikai és terápiás) sugárforrások -„TENORM”: mesterséges okból megnövekedett természetes radioaktivitás * szén-, olaj- és gáztüzelésű erőművek (salak, hamu, pernye) * nukleáris üzemanyag előállítása * egyéb 26/21

22 Kategóriák a mentességi szint (MEAK [Bq/kg]) alapján: kis-, közepes- és nagyaktivitású hulladék AK: aktivitás-koncentráció [Bq/kg] Kisaktivitású hulladék (LLW) 1 < S < 1000 Közepes akt. h. (ILW) 10 3 < S <10 6 Nagy akt. h. (HLW) S > 10 6, hőfejlődés > 2 kW/m 3 Mentesség ≈ Felszabadítás ??? azonosság: kapcsolat az elhanyagolható dózissal (10 μSv/év) eltérés: forgatókönyvek Radioaktív hulladékok 26/22

23 Radioaktív hulladékok kezelése  Gyűjtés  Osztályozás  Térfogatcsökkentés  Kondicionálás  Átmeneti és/vagy végleges elhelyezés Alternatív megoldások: kiégett nukleáris üzemanyag reprocesszálása, hosszú felezési idejű hulladék-komponensek transzmutációja 26/23

24  Térfogatcsökkentés Általános: préselés, égetés, bepárlás Specifikus: felületi (szorpció), térfogati (extrakció)  Kondicionálás Cementezés (LLW, ILW) Bitumenezés (szerves LLW) Üvegesítés (HLW) Radioaktív hulladékok kezelése 26/24

25 Átmeneti elhelyezés: - nedves tárolás: friss kiégett fűtőelemek - száraz tárolás: KKÁT (Paks) Végleges elhelyezés: - felszínközeli: csak LLW, ILW (Püspökszilágy) -mélységi: LLW, ILW (Bátaapáti), HLW (Boda ???) Radioaktív hulladékok 26/25

26

27

28

29 7. Munkahelyi sugárvédelem Védelmi falak – árnyékolás „x” vastagságú vért hatása Monitorozás – az ellenőrzött területen - a létesítmény környezetében elemei: dózisteljesítmény-mérés, levegő (aeroszol) mintavétel- és mérés, vízminták mérése Hulladékkezelés – dekontaminálás inkorporálható radioaktív szennyezettség eltávolítása Baleseti tervezés – baleset-elhárítás 26/26


Letölteni ppt "A sugárvédelem alapjai 1. Dózisfogalmak 2. Az ionizáló sugárzások egészséget károsító hatásai 3. Sugárvédelmi szabályozás - korlátok 4. A dózismérés sajátosságai."

Hasonló előadás


Google Hirdetések