Ακτινοβολία & Ασφάλεια

Εισαγωγή – Είδη ακτινοβολίας Η έκθεση σε μικρές δόσεις ακτινοβολίας δεν έχει σημαντική βιολογική επίδραση στους οργανισμούς, ωστόσο η απορρόφηση μεγάλων δόσεων έχει σοβαρές συνέπειες για την υγεία. Η επαγγελματική έκθεση θεωρείται από τους σημαντικότερους παράγοντες κινδύνου, οι οποίοι μπορεί να έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία των εργαζομένων, βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα. Εκείνοι που εκτίθενται περισσότερο είναι οι ακτινολόγοι, καρδιολόγοι, πυρηνικοί ιατροί, νοσηλευτές, τεχνικοί και εργαζόμενοι σε εργαστήρια που χρησιμοποιούνται ραδιοϊσότοπα. Οι ακτινοβολίες διακρίνονται σε ιοντίζουσες ακτινοβολίες (Ionizing Radiation) και μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες (Non Ionizing Radiation).

Είδη ακτινοβολίας

Ιοντίζουσες ακτινοβολίες Οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα ή σωματιδιακές ακτινοβολίες, οι οποίες έχουν την ικανότητα να προκαλούν ιοντισμό της ύλης. Διασπούν βίαια τους χημικούς δεσμούς με αποτέλεσμα την πρόκληση βλαβών στους ζώντες οργανισμούς. Διακρίνονται σε 4 είδη: Τα σωματίδια άλφα (α): Το σωματίδιο άλφα είναι η σύζευξη δύο πρωτονίων και δύο νετρονίων. Η δομή αυτή έχει συνολικά μηδενικό spin και είναι ταυτόσημη με αυτήν ενός πυρήνα του ατόμου του 4He. Η μάζα του σωματιδίου είναι 6.644656×10-27 kg, που αντιστοιχεί σε ενέργεια 3.72738 GeV. Τα σωματίδια α έχουν μικρή ή καθόλου ικανότητα διείσδυσης και δεν προκαλούν βλάβες. Μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη όταν πέπτονται ή εισπνέονται. Τα σωματίδια βήτα (β): Τα σωματίδια βήτα είναι σωματίδια υψηλής ενέργειας, είτε ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας (β-) είτε ποζιτρόνια (β+), που εκπέμπονται από ορισμένες μορφές ραδιενεργών πυρήνων, όπως το 40K, 14C, κ.ά. Έχουν περιορισμένη ικανότητα διείσδυσης και μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη όταν πέπτονται ή εισπνέονται.

Ιοντίζουσες ακτινοβολίες Ηλεκτρομαγνητική ραδιενέργεια (ακτίνες γ και χ): Οι ακτίνες γ ανήκουν στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Αποτελούν τις ακτίνες με τη μεγαλύτερη συχνότητα. Η ταχύτητα των ακτίνων γ στο κενό ισούται με την ταχύτητα των ηλεκτρομαγνητικών ακτίνων στο κενό και είναι c=299.792.458 m/s. Το μήκος κύματός τους κυμαίνεται στα 10-10 έως 10-14 m, ώστε να είναι συγκρίσιμο με τη διάμετρο ενός πυρήνα ατόμου. Είναι εξαιρετικά επικίνδυνες ακτίνες, οι οποίες διασπούν τις ουσίες των κυττάρων και μεταλλάσσουν το DNA, προκαλώντας θάνατο σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς που εκτίθενται σε αυτήν. Έχουν μεγάλη διεισδυτική ικανότητα. Οι ακτίνες γ χρησιμοποιούνται στο διαγνωστικό, ερευνητικό και θεραπευτικό τομέα. Μία τεχνική που χρησιμοποιεί τις ακτίνες γ είναι το σπινθηρογράφημα, όπου η ακτινοβολία παράγεται από ένα ραδιενεργό υγρό που έχει χορηγηθεί στον εξεταζόμενο.

Ιοντίζουσες ακτινοβολίες Ηλεκτρομαγνητική ραδιενέργεια (ακτίνες γ και χ): Οι ακτίνες Χ ή ακτίνες Ρέντγκεν (Röntgen) αποκαλείται ένα τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος με περιοχή μήκους κύματος μεταξύ 10 nm με 10 pm , που αντιστοιχεί σε περιοχή συχνότητας από 30 PHz - 30 EHz και σε περιοχή ενέργειας 120 eV - 120 keV. Αυτό το τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος βρίσκεται μεταξύ των τμημάτων της υπεριώδους ακτινοβολίας και των ακτίνων γ. Οι ακτίνες Χ πρωταρχικά χρησιμοποιήθηκαν από την Ιατρική ως διαγνωστικό εργαλείο με τη μορφή της ακτινογραφίας. Όμως, οι ακτίνες Χ ανήκουν στις ιονίζουσες ακτινοβολίες, αφού η ενέργειά τους είναι ικανή να προκαλέσει τον ιονισμό ατόμων και μορίων από αριθμό εσωτερικών τους ηλεκτρονίων. Επομένως παρουσιάζει κινδύνους βλαβών σε ζωντανούς οργανισμούς και όχι μόνο. Οι ακτίνες Χ διαχωρίζονται σε 2 υποπεριοχές μήκους κύματος, συχνότητας και ενέργειας: «Μαλακές ακτίνες Χ»: 10 nm - 100 pm, 30 PHz - 3 HHz, 120 eV - 12 keV. «Σκληρές ακτίνες Χ»: 100 - 10 pm. 3 - 30 HHz, 12 - 120 keV. Νετρόνια: προκαλούν άμεσες αλλά και μακροπρόθεσμες βλάβες στα προσβαλλόμενα υλικά.

Μονάδες μέτρησης ραδιενέργειας – Δοσομετρικά όρια Το Becquerel (Bq) είναι η μονάδα μέτρησης της ραδιενέργειας ενός ραδιενεργού υλικού στο SI. Ένα Μπεκερέλ αντιστοιχεί σε μια διάσπαση πυρήνα ανά δευτερόλεπτο, κατά μέσο όρο, σε ένα ραδιενεργό άτομο. Δε λαμβάνει υπόψη τον τύπο της ακτινοβολίας που εκπέμπεται ούτε και την πιθανή επίδρασή της. Αυτή είναι μια πολύ μικρή μονάδα, όποτε χρησιμοποιούνται πολλαπλάσιες μονάδες (kBq, MBq και GBq). Το Μπεκερέλ αντικατέστησε το Κιουρί (Ci): 1 Ci = 37 GBq. Η ισοδύναμη δόση εκφράζει την ικανότητα της ακτινοβολίας να προκαλεί βλάβες στους ιστούς σε σχέση με τον τύπο και την ενέργεια που εκπέμπει. Μονάδα μέτρησης είναι το Sievert (SV). Βιολογικός χρόνος ημιζωής ορίζεται ο χρόνος που απαιτείται για την εξασθένηση της ενέργειας που εκπέμπει ένα ραδιοϊσότοπο κατά 50%. Ενδεικτικά δοσομετρικά μεγέθη έκθεσης στην ακτινοβολία (mSv/έτος) Εργαζόμενοι Έγκυες γυναίκες Ολόκληρο σώμα 50 1 Δέρμα 500 Μάτια 150 15 Ως οριακή τιμή έκθεσης της ραδιενέργειας ορίζεται το επίπεδο αποδεκτών ορίων μέγιστης επιτρεπτής έκθεσης.

Βιολογικές επιδράσεις ακτινοβολίας 125I, 32P, 14C, 3H, 35S Η έκθεση στις ιοντίζουσες ακτινοβολίες έχει σοβαρές επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό, οι οποίες μπορούν να εμφανιστούν άμεσα μετά από έκθεση σε υψηλή δόση ή στο μέλλον, σε απροσδιόριστο χρόνο. Οι βιολογικές επιδράσεις διακρίνονται σε Α) σωματικές και Β) κληρονομικές. Οι σωματικές επιδράσεις εμφανίζονται στα ίδια τα εκτεθειμένα στην ακτινοβολία άτομα και διακρίνονται σε: αιτιοκρατικές και πιθανολογικές.

Α) Σωματικές επιδράσεις Αιτιοκρατικές επιδράσεις: Εάν ο αριθμός των μεταλλαγμένων ή νεκρών κυττάρων είναι μεγάλος, εμφανίζεται σοβαρή λειτουργική βλάβη σε έναν ιστό ή όργανο και μπορεί να οδηγήσει ακόμη και στο θάνατο. Κατά την ολική έκθεση προσβάλλεται κυρίως ο μυελός των όστων και οι βλεννογόνοι του πεπτικού συστήματος. Η σταδιακή ολόσωμη έκθεση προκαλεί γήρανση, στειρότητα κ.ά. Πιθανολογικές επιδράσεις: Αφορούν τα μεταλλαγμένα κύτταρα τα οποία μπορούν να αναπαραχθούν για ένα διάστημα και να οδηγήσουν σε νεοπλασματική νόσο, όταν πρόκειται για σωματικά κύτταρα, ή σε κληρονομικού χαρακτήρα βλάβες στην περίπτωση σπερματικών κυττάρων.

Β) Κληρονομικές επιδράσεις Αφορούν βλάβες που προκαλούνται στα χρωμοσώματα ή στα γονίδια των γεννητικών κυττάρων (ωάρια, σπερματοζωάρια) και εκφράζονται στους απογόνους των ατόμων που εκτέθηκαν ως γενετικά σύνδρομα ή ως μειωμένη αντίσταση σε μολυσματικές ασθένειες. Διακρίνονται σε χρωμοσωμικές αλλοιώσεις (τον αριθμό ή τη δομή των χρωμοσωμάτων) και γονιδιακές αλλοιώσεις. Οι γονιδιακές αλλοιώσεις μπορεί να είναι επικρατούντος χαρακτήρα (σε όλους τους απογόνους) ή υπολειπόμενου χαρακτήρα (σε ορισμένους απογόνους). Η έκθεση του αναπτυσσόμενου εμβρύου μεταξύ 8-15ης εβδομάδας αυξάνει την πιθανότητα εμβρυικού θανάτου, δυσμορφίας, διανοητικής καθυστέρησης ή εμφάνισης καρκίνου μακροπρόθεσμα.

Μέτρα προστασίας από την ιοντίζουσα ακτινοβολία Εφαρμογή κανονισμών ακτινοπροστασίας. Αντικατάσταση ραδιενεργών υλικών, όπου είναι εφικτό, με λιγότερο επικίνδυνα για τις διαγνωστικές εξετάσεις. Εκπαίδευση προσωπικού στις ορθές πρακτικές χειρισμού της ακτινοβολίας και στις προφυλάξεις ασφαλείας. Ιατρική επίβλεψη των εργαζομένων. Οριοθέτηση των περιοχών εργασίας, σημασμένων κατάλληλα, και περιορισμού της εισόδου σε άλλα άτομα. Διεξαγωγή εργασίας με ραδιενεργά υλικά πίσω από κατάλληλα παραπετάσματα. Χρήση αυτόματων πιπεττών, λαβίδων, Μ.Α.Π. Απαγόρευση κατανάλωσης ποτού ή φαγητού, καπνίσματος ή χρήση καλλυντικών. Σχολαστικό πλύσιμο χεριών μετά την αφαίρεση των γαντιών.

Μέτρα προστασίας από την ιοντίζουσα ακτινοβολία Τακτικό έλεγχο για διαρροές με ειδική συσκευή μέτρησης (GM: Geiger – Muller). Τα πιτσιλίσματα απομακρύνονται με απορροφητικό χαρτί από έξω προς τα μέσα και ακολουθείται σχολαστικό πλύσιμο με νερό και σαπούνι. Αποθήκευση των ραδιενεργών υλικών σε προστατευτικά δοχεία, σε ξεχωριστό χώρο, με ειδική σήμανση. Διάθεση των ραδιενεργών αποβλήτων σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία.

Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες Η μη ιοντίζουσα ακτινοβολία δε μπορεί να προκαλέσει ιοντισμό των ατόμων της ύλης, αλλά είναι ικανή να προκαλέσει ηλεκτρικές, θερμικές ή χημικές αντιδράσεις στα κύτταρα. Περιλαμβάνονται: Οι υπεριώδεις ακτινοβολίες. Η ορατή ακτινοβολία. Τα μικροκύματα. Τα ραδιοκύματα. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Η ακτινοβολία LASER κ.ά.

Υπεριώδεις ακτινοβολίες Η υπεριώδης ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (UV) περιέχεται στο ηλιακό φάσμα και μπορεί να παραχθεί τεχνητά από λυχνίες σε ατμόσφαιρα υδραργύρου. Η υπεριώδης ακτινοβολία διακρίνεται σε: UV-A (315 nm – 400 nm): επικίνδυνη μόνο σε μεγάλες δόσεις. UV-Β (280 nm – 315 nm): προκαλεί μαύρισμα του δέρματος, εγκαύματα ή άλλες σοβαρές βλάβες στην επιδερμίδα. UV-C (40 nm – 280 nm): πολύ επικίνδυνη διότι προκαλεί μεταλλάξεις στο κυτταρικό γονιδίωμα.

Κύριες πηγές υπεριώδους ακτινοβολίας Μικροβιοκτόνοι λαμπτήρες: UV-C (245 nm). Έχουν μικροβιοκτόνο δράση και χρησιμοποιούνται για την αποστείρωση κλειστών θαλάμων, επιφανειών εργασίας και του εσωτερικού αέρα. Η αποστείρωση πρέπει πάντα να γίνεται απουσία του προσωπικού και να ακολουθείται καλός αερισμός του χώρου διότι παράγεται όζον, κατά την εκπομπή της ακτινοβολίας. Τράπεζες υπεριώδους ακτινοβολίας: Χρησιμοποιούνται σε εργαστήρια μοριακής βιολογίας (οπτικοποίηση και φωτογράφιση του DNA). UV-Β (312 nm). Χρήση του ακρυλικού καλύμματος όταν η συσκευή είναι σε λειτουργία ή/και ειδικών γυαλιών.

Βιολογικές επιδράσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας Η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία δεν συνδέεται με σοβαρά προβλήματα υγείας, λόγω της μικρής διεισδυτικής της ικανότητας. Οι βλάβες στο δέρμα κυμαίνονται από ερυθρότητα της χροιάς του δέρματος έως κακοήθεις μεταλλάξεις. Η έκθεση στα μάτια συνδέεται με επιφυκίτιδα, καταρράκτη κ.ά. ΠΡΟΣΟΧΗ Οι βλάβες στο DNA είναι αθροιστικές. Η ικανότητα του ανθρώπου να αποκαθιστά τις βλάβες μειώνεται με την παρέλευση του χρόνου. Οσο μείωνεται το λ τόσο αυξάνεται ο κίνδυνος από την έκθεση.

Μέτρα προστασίας από την υπεριώδη ακτινοβολία Ενημέρωση προσωπικού για τους κινδύνους από την έκθεση. Χρήση κατάλληλων Μ.Α.Π. (γυαλία, ασπίδα προσώπου, κατάλληλη ενδυμασία, γάντια). Προστατευτικά καλύμματα στις συσκευές. Απουσία προσωπικού όταν χρησιμοποιείται υπεριώδης ακτινοβολία για αποστείρωση. Ελαχιστοποίηση του χρόνου έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Source Wavelength Frequency Biological effects UVA Black light, Sunlight 318–400 nm 750–950 THz Eye: photochemical cataract; skin: erythema, including pigmentation Visible light Sunlight, fire, LEDs, light bulbs, Lasers 400–780 nm 385–750 THz Eye: photochemical & thermal retinal injury; skin: photoaging IR-A Sunlight, thermal radiation, incandescent light bulbs, Lasers, remote controls 780 nm – 1.4 µm 215–385 THz Eye: thermal retinal injury, thermal cataract; skin: burn IR-B Sunlight, Thermal radiation, Incandescent light bulbs, Lasers 1.4–3 µm 100–215 THz Eye: corneal burn, cataract; skin: burn IR-C Sunlight, Thermal radiation, Incandescent light bulbs, Far-infrared laser 3 µm – 1 mm 300 GHz – 100 THz Eye: corneal burn, cataract; heating of body surface Microwave Mobile/cell phones, microwave ovens, cordless phones, millimeter waves, airport millimeter scanners, motion detectors, long-distance telecommunications, radar, Wi-Fi 1 mm – 33 cm 1–300 GHz Heating of body tissue Radio-frequency radiation Mobile/cell phones, television, FM, AM, shortwave, CB, cordless phones 33 cm – 3 km 100 kHz – 1 GHz Heating of body tissue, raised body temperature Low-frequency RF Power lines >3 km <100 kHz Cumulation of charge on body surface; disturbance of nerve & muscle responses[10]

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Αδαμοπούλου Μ.Γ. “Ασφάλεια και υγιεινή της εργασίας στα βιο-ιατρικά εργαστήρια”. Εκδόσεις Πασχαλίδης, Αθήνα, 2010. https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CF%80%CE%B5%CE%BA%CE%B5%CF%81%CE%AD%CE%BB http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/occup-travail/radiation/dosim/res-centre/conversion-eng.php