290 likes | 299 Views
Környezet-egészségtan. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc . 8. A sugárexpozíció hatása az emberi szervezetre. SUGÁRZÁSOK. Nem ionizáló. Ionizáló. elektromágneses. részecske , , neutron stb. elektromágneses , röntgen, röv. UV.
E N D
Környezet-egészségtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI BSc
8. A sugárexpozíció hatása az emberi szervezetre HEFOP 3.3.1.
SUGÁRZÁSOK Nem ionizáló Ionizáló elektromágneses részecske , , neutron stb. elektromágneses , röntgen, röv. UV HEFOP 3.3.1.
Sugárvédelem: sugárzások káros hatásainak megelőzése, csökkentése Sugárzások és az anyag közötti kölcsönhatások fizikai kémiai biológiai (ionizáció, kémiai kötések módosítása, biológiai molekulák, sejtek, szövetek károsodása, élettani funkciók megváltozása) Védelmi jellegű terület sugárzások dozimetriája,mely a sugárvédelem egyik legfontosabb részét, a dóziskorlátozást és a védelmi intézkedések jogosságát, szükségét HEFOP 3.3.1.
Természetesradioaktivitás felfedezése • Roentgen, Becquerel, Curie, Rutherford Antoine Henri Becquerel 1852-1908 Ernest Rutherford 1871-1937 Marie Curie 1867-1934 Pierre Curie 1859-1906 HEFOP 3.3.1.
α-sugárzás: nagy sebességű He 2+- ionokból áll, ionizáló hatása legnagyobb, áthatoló képessége a legkisebb β-sugárzás: közel fénysebességű elektronokból áll ionizáló hatása kisebb, áthatoló képessége nagyobb γ-sugárzás: nagy frekvenciájú elektromágneses hullám ionizáló hatása legkisebb,áthatoló képessége legnagyobb A radioaktív sugárzás típusai HEFOP 3.3.1.
A radioaktív sugárzás tulajdonságai • időben állandó tulajdonságokat mutató stabilis atommagok száma kb. 280 • természetben radioaktív magoké kb. 2230 • külső hatás nélkül keletkezik • erőssége az elem mennyiségétől függ • fizikai és kémiai változások nem befolyásolják • kémiai hatása van (megfeketíti a filmet) • ionizáló hatása van • élő sejteket károsítja • fluoreszkálást, foszforeszkálást okoz HEFOP 3.3.1.
A felezési idő nagy változatosságot mutat • 232Th: 14 milliárd év • 238U: 4,5 milliárd év • 235U:0,7 milliárd év • 40K:1,3 milliárd év • 137Cs:30 év • 60Co: 5,3 év • 16N : 7,1 másodperc ... Összehasonlításul: a Föld életkora mintegy 4,6 milliárd év, melyet éppen a radioaktív jelenségek révén határoztak meg, a bomlás során keletkező új atommag is lehet radioaktív. Így egész láncolat jöhet létre: ezek a bomlási sorok, melyek stabilis atommagban végződnek. HEFOP 3.3.1.
Dozimetria 1.Elnyelt dózis Tömegegységre vonatkoztatott elnyelt energia Jele: D Mértékegysége: J/kg, Gy Fizikai dózisok 2. Besugárzási dózis Jele: X ΔQ: a Δm tömegű levegőben keltett ionok töltésösszege Mértékegysége: C/kg (1Gy=29,4m C/kg) 3. Dózisegyenérték Jele: H D: elnyelt dózis Q: sugárzás típusára jellemző faktor N: sugárzás körülményeire jellemzőállandó Mértékegysége: Sievert Sv 1Sv=1J/kg H=DQN Biológiai dózisok 4. Elnyelt dózis K: dózisállandó A: aktivitás l: besugárzott anyag távolsága HEFOP 3.3.1.
Sugárvédelem: a dózis függvényében A kapott dózis mennyiségén kívül a sugárzás biológiai hatásafügg: • a sugárzás fajtája • az adott szerv érzékenysége: a tüdő, például sokkal érzékenyebb, mint a pajzsmirigy, ami viszont érzékenyebb, mint a bőr • a sugárzás időtartama: egy adott dózis rövid idő alatt ártalmasabb, mint ugyanaz a dózis hosszabb idő alatt Az összes sugárvédelmi intézkedés célja a mesterséges forrásokból eredő járulékos dózisok csökkentése • Az EU-n belül a felső határok: • A lakosság számára:: • 1 mSv/év • Ionizáló sugárzással dolgozók számára: • 100 mSv öt egymástkövető évben, de nem több mint50 mSv egy évben HEFOP 3.3.1.
IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK részecske sugárzás , , proton, neutron elektromágneses sugár és X-sugárzás Ionizáló sugárzások • SUGÁRTERÁPIA (daganatok kezelése) • MUNKAHELYI SUGÁRKÁROSODÁSOK • NUKLEÁRIS BALESETEK (Chernobyl stb.) • NUKLEÁRIS TÁMADÁSOK • (Hiroshima and Nagasaki) HEFOP 3.3.1.
SUGÁRTERHELÉS FORRÁSAI Természetes Mesterséges Diagnosztikus orvosi rtg 11% Terresztikus sugárzás 8% kozmikus sugárzás 8% Terápia 4% Radon 55% Egyéb <1% foglalkozási:0.03% radioaktív csapadék: 0.3% nukleáris melléktermékek körforgása: 0.1% egyéb 1% HEFOP 3.3.1.
RADON • Szintelen, szagtalan, íztelen radioaktív nemes gáz • legmagasabb forrás és olvadás pont • oldékonyság • kovelens kötések létesítése(oxygen or fluorine) • Humán karcinogén, TÜDŐRÁK kialakulásában 2. hely • SZINERGISZTIKUS HATÁS • Megfelelő óvintizkedésekkel hatása kivédhető kozmikus sugárzás: 85 % proton, 14% sugárzás, 1 % (Z=4 and Z=26) 3H, 7Be, 14C, 22Na, 32P, 35S, 36,38,39Cl terresztikus sugárzás:40K-238U orvosi célú sugárzások:az országok technológiai fejlettsége HEFOP 3.3.1.
A radon épületekbe történő áramlásának forrásai az építőanyagokban mindig jelenlévő urán bomlásának egyik terméke, a radongáz Salak , széntüzelés földgáz víz MO: a földi átlagnál mintegy 20%-kal nagyobb, 3 mSv/év a természetes sugárterhelés, Oka: az átlagosnál hoszabb időt töltenek épületekben Válaszfal anyaga téglafal repedések 220Rn és 222Rn beárámlás HEFOP 3.3.1.
Radon koncentráció • 200 Bq/m3 felett: célszerű többet szellőztetni vagy talajszigetelést alkalmazni • Légkör: 1 – 10 Bq/m3 • Házak: 1 – 1000Bq/m3 • Völgyekben: 1 – 1000Bq/m3 • Kertek felszini üregei: 1000 – 10 000Bq/m3 • Bányák és földalatti munkálatok: 10 – 1000Bq/m3 • Zárt üreg a földkéregben: 1000 – 10 000 • Zárt üreg a föld alatt (uránérc): 1 – 10 millió Bq/m3 HEFOP 3.3.1.
A sugárexpozició következményeit meghatározó tényezők • a sugárzás áthatoló képessége • a sugárzás minősége • az ionizációs sűrűség • időfaktor (frakcionált dózis, egyedenként szövetenként változik) • anyagcsere és hőmérséklet • oxigén hatása (vízradikálok,H2O2) HEFOP 3.3.1.
Az európai lakosok átlagosan 2 mSv/év dózisteljesítményt szenvednek el. A földrajzi és talajviszonyoktól függően ez az érték tág határok között változhat. Egyes helyeken mértek már 80 mSv/éves mennyiséget anélkül, hogy ez kimutatható hatással lett volna az ott élő lakosság egészségére. A modern orvostudomány és technika által alkalmazott sugárforrások sugárzása hozzáadódik a természetes sugárszinthez, ami jelentősen változhat a személyek foglalkozásától, egészségi állapotától függően. Az orvosi vizsgálatok átlagosan hasonló mennyiségű dózissal terhelnek bennünket. Az összes többi sugárzás (az atombomba-kísérletek, a csernobili katasztrófa utóhatásai, a kutatási sugárzó-anyagok, az atomerőművekből kijutó sugárzás) ma a természetes sugárterhelésnek kevesebb, mint 1 %-át teszik ki. Átlagos effektív dózisteljesítmény Európában HEFOP 3.3.1.
Ionizáló sugárzás expozíció veszélyével járó foglalkozások • Repülőgép-szerelők • Atomerőmű dolgozói • Katódsugárcső készítői • Gyógyszergyártók és -sterilizálók • Elektronmikroszkóp készítői és operátorai • Elektrosztatikus eliminátor operátorai • Orvosok, ápolók • Élelmiszer-tartósítók és -sterilizálók • Nagyfeszültségű elektron-, röntgensugár-, • vákuum-, radar- vagy televíziós csövek gyártói, használói, javítói • Ipari radiográfusok és fluoroszkóposok • Zárt gamma-sugár-forrásokat (cézium-137, • kobalt-60, irídium-192) és röntgensugárforrásokat felügyelők és a közelükben dolgozók stb. HEFOP 3.3.1.
Sztochasztikus és determinisztikus együttesen hatás sztochasztikus elnyelt dózis küszöbdózis Az ionizáló sugárzás hatásának mértéke dózis-hatás összefüggések Sztochasztikus hatások Determinisztikus hatások Sugárzás dózisának növekedésével egy „küszöbdózis” felett egy bizonyos hatás súlyossága nő egy bizonyos biológiai hatás valószínűsége nő egy adott dózistartomány kockázatát lineáris extrapolációval lehet megbecsülni. HEFOP 3.3.1.
Nagy dózisoknál jelentkeznek: akut sugárbetegség tünetei bőrpir, hányinger más heveny klinikai tünetek küszöbdózis felett mindenkinél fellépnek károsodik Dózis-hatás összefüggés csontvelő gyomorbél rendszer központi idegrendszer érrendszer küszöb Hatás súlyossága Oka: sejtpusztulás késleltetett sejtosztódás Elnyelt dózis Determinisztikus hatások HEFOP 3.3.1.
AZ AKUT SUGÁRBETEGSÉG SZAKASZAI 1Gy-nél nagyobb dózis (egész test) 1. Kezdeti szakasz 2. Lappangási szakasz 3. Kritikus szakasz 4. Regeneráció szakasza 8 Gy halálos dózis • Kezdeti szakasz (néhány óra) tünetei: • hányás, • étvágytalanság, • émelygés, • fejfájás, • levertség, • mozgáskordinációs zavar Minél nagyobb a dózis, annál rövidebb HEFOP 3.3.1.
Lappangó szakasz: 2-3 Gy dózisnál 3-4 hét is lehet 10 Gy nincs lappangás Kritikus szakasz: magas láz, pontszerű bőrbevérzések vérképben elváltozások immunrendszer károsodása egésztest dózis 3-4 Gy 60 napon belül halál Csernobil: 4.2-6.3 Gy 21 beteg 14 túlélő 2-4 Gy 43 beteg 42 túlélő Regeneráció szakasza: kedvező lefolyás, a 3 szakasz tünetei visszafejlődnek genetikai eltérések kimutatása 0.15 Gy citogenetika HEFOP 3.3.1.
Szövetek sugárérzékenységi sorrendje • Nyirokszövet • Fehérvérsejtek, csontvelői éretlen vörösvérsejtek • Gyomor-, béltraktus-nyálkahártya • Ivarsejtek • Bőr osztódó sejtrétege • Erek • Mirigyszövetek, máj • Kötőszövet • Izomszövet • Idegszövet HEFOP 3.3.1.
Határértékek változásának oka: biológiai-sugárbiológiai ismeretek változása Determinisztikus hatások elkerülése „tolerancia dózis” 1934 Sztochasztikus hatások kockázatának csökkentése „dóziskorlát” 1991 HEFOP 3.3.1.
A determinisztikus és a sztochasztikus hatásokat kiváltó dózistartományok lényegesen különböznek Orvosbiológiai módszerekkel mérhetők Alacsony dózistartományokban epidemiológiai módszerekkel mutathatók ki HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS ÖSSZEFOGLALÁSA • Radioaktiv sugárzás felfedezése • Sugárzás fajtái, energiái • Sugárzások élettani hatásai • Sztochasztikus modell • Determinisztikus modell HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEI • Mi jellemző a sugárhatás által kiváltott 1.) sztochasztikus és 2.) determinisztikus hatásra? • Ismertesse a radioaktív sugárzásokat típusuk szerint! • Jellemezze a sugárzásokat áthatolóképességük szerint! HEFOP 3.3.1.
ELŐADÁS/GYAKORLAT Felhasznált forrásai • Szakirodalom: • Köteles György: Sugáregészségtan, Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2004 • Egyéb források: • Ádány Róza: A sugárzás daganatkeltő hatása, (In: Az onkológia alapjai; Ed: Ádány R), Medicina Kiadó. Budapest, 1997. • További ismeretszerzést szolgáló források: • Larousse: A természet enciklopédiája: Földünk az élő bolygó, Glória Kiadó, Budapest, 1999. HEFOP 3.3.1.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKETKÖVETKEZŐELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME • A település-egészségtan alapjai • Következő előadás megértéséhez ajánlott ismeretek kulcsszavai: Előadás anyagát készítette: Dr. Balázs Margit Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Népegészségügyi Kar Megelőző Orvostani Intézet HEFOP 3.3.1.