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 24/1

2 1. 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 24/2

3 Dózisteljesítmény (fotonsugárzás által okozott külső sugárterhelés esetére alkalmazható) Energiaáram-sűrűség A = dN/dt = aktivitás [Bq] f R : részecske-gyakoriság E R : részecske energiája [keV] 24/3 Dózisfogalmak (2) Elnyelt (fizikai) dózis

4 Dózisfogalmak (3) ]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! 24/4

5 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 24/5

6 Sztochasztikus hatás: - nincs küszöbdózis (kis dózisok hatása nem igazolt) - sejtmutációt okoz a sugárzás (javító mechanizmus) - kockázat-dózis-függvény lineáris (?) 24/6 Egészségkárosító hatások (2)

7 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 24/7 H C Lekötött dózis a szervezetben 1 évnél tovább lévő nuklidokra Egészségkárosító hatások (3)

8 Egészségkárosító hatások (4) Külső sugárterhelés mérése/számítása: k γ : dózistényező, fizikai konstansokat, illetve mérhető mennyiségeket tartalmaz – az aktivitás (A) és a detektor-forrás távolság (r) függvényében 24/8

9 Egészségkárosító hatások (5) 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) 24/9

10 3. Sugárvédelmi korlátok 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. 24/10

11 Sugárvédelmi korlátok (2) „Elhanyagolható dózis” ≤ 10 μSv/év – közvetlenül nem deklarált DL – dóziskorlát - immisszió korlátozása effektív dózis – külső és belső sugárterhelés összege foglalkozási korlát20 mSv/év lakossági korlát 1 mSv/év normális és baleseti helyzetre külön szabályozás DC - dózismegszorítás - emisszió korlátozása kiemelt létesítmények0.1 – 0.03 mSv/év kibocsátási szintek egyes radionuklidokra 24/11 Az adott dózismegszorításnál bevihető aktivitások összege

12 24/12 Az emissziós korlátozás két lényegi eleme, a létesítmény környezetében élő lakosságra vonatkozó dózismegszorítás és a létesítményből * levegőbe és * vízi úton kibocsátott aktivitás 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 korlátok (3)

13 4. A dózismérés sajátosságai 24/13 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                       

14 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 24/14 Dózismérés (2)

15 5. Természetes radioaktivitás 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) Legfontosabbak: * 40 K (T= 1.28 milliárd év, belső sugárterhelés: 0.2 mSv/év) * bomlási sorozatok: 238 U, 232 Th, 235 U (1.0 – 1.5 mSv/év) 24/15

16 238 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 1.0 mSv/év 222 Rn-koncentráció (EEC): szabad levegőn1 – 10 Bq/m 3 zárt térben (lakások)5 – 100 Bq/m 3 föld alatt100 – Bq/m 3 Sok radon oka: pince, bánya, barlang, építőanyag Természetes radioaktivitás (2) 24/16

17 232 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 (3) 24/17

18 Természetes sugárterhelés : átlagosan mSv/év belső sugárterhelés 65 % külső sugárterhelés 35 % (kozmikus sugárzás, ősi nuklidok a talajból, építőanyagokból) továbbá: orvosi eredetű sugárterhelés átlagosan 0.3 mSv/év Természetes radioaktivitás (4) 24/18

19 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 24/19

20 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 (2)24/20

21 Radioaktív hulladék menedzsment  Gyűjtés  Osztályozás  Térfogatcsökkentés (…)  Kondicionálás (…)  Átmeneti és/vagy végleges elhelyezés Alternatív megoldások: kiégett nukleáris üzemanyag reprocesszálása, hosszú felezési idejű hulladék-komponensek transzmutációja 24/21

22  Térfogatcsökkentés Általános: préselés, égetés, bepárlás Specifikus: felületi (szorpció), térfogati (extrakció)  Kondicionálás Cementezés (LLW, ILW) Bitumenezés (szerves LLW) Üvegesítés (HLW) Radioaktív hulladékok (4) 24/22

23 TENORM és nukleáris energiatermelés összehasonlítása – üzemi adatok Kibocsátott összes radioaktivitás (1988): Paks: 0.5 MBq/MW Ajka, Pécs: MBq/MW Radioaktív hulladékok (5)24/23

24 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 24/24


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