Promieniowanie jonizujące w środowisku Wykorzystywanie i klasyfikacja źródeł promieniotwórczych

Źródła zamknięte i otwarte Źródła otwarte (open sources) i Źródła otwarte (open sources) i Źródła zamknięte (sealed sources) Źródła zamknięte (sealed sources) Najczęściej stosuje się źródła zamknięte: Źródło (lub jego opakowanie) spełnia warunek, że radioaktywna substancja nie wydostanie się niego. Najczęściej stosuje się źródła zamknięte: Źródło (lub jego opakowanie) spełnia warunek, że radioaktywna substancja nie wydostanie się niego. Dyrektywa 96/29 Euroatom: Dyrektywa 96/29 Euroatom: Sealead source: a source whose structure is such as to prevent, under normal conditions of use, any dispersion of radioactive substances into the environment. Sealead source: a source whose structure is such as to prevent, under normal conditions of use, any dispersion of radioactive substances into the environment.

Praktyczne podejście do sprawy zabezpieczenia przed rozprzestrzenieniem radioaktywnej substancji Zamknięcie radioaktywnej substancji może być realizowane na różne sposoby: Zamknięcie radioaktywnej substancji może być realizowane na różne sposoby: Może to być radioaktywna substancja implantowana do metalowej matrycy bez żadnego opakowania Może to być radioaktywna substancja implantowana do metalowej matrycy bez żadnego opakowania Źródło może być zmknięte w bardzo wyszukanym opakowaniu spełniającym różne testy odporności Źródło może być zmknięte w bardzo wyszukanym opakowaniu spełniającym różne testy odporności Przykłady: 63 Ni w niklu lub 14 C w materiale syntetycznym są bez zamknięcia. W normalych warunkach z blaszką z niklu nic się nie dzieje. W nienormalnych warunkach nikiel może się utlenić i.t.p. i teoretycznie radioaktywność mogłaby się rozprzestrzenić. Przykłady: 63 Ni w niklu lub 14 C w materiale syntetycznym są bez zamknięcia. W normalych warunkach z blaszką z niklu nic się nie dzieje. W nienormalnych warunkach nikiel może się utlenić i.t.p. i teoretycznie radioaktywność mogłaby się rozprzestrzenić.

Standardy opisujące jakość opakowania ISO 2919: Zamknięcie źródła poddawane jest testom odporności na: - temperaturę i szok temperaturowy - ciśnienie - zgniatanie - wibracje - punktowe uderzenia

Testy źródeł zamkniętych Każdy z testów definiuje odporność źródła na kolejne próby i opisuje tę odporność w skali od 1 do 6. Każdy z testów definiuje odporność źródła na kolejne próby i opisuje tę odporność w skali od 1 do 6. Np. oznaczenie liczbą 6 dla pierwszego testu oznacza, że źródło bezpiecznie może znajdować się w temperaturze 800 o C przez 10 minut i zniesie skok temperatury z 800 do 20 o C Np. oznaczenie liczbą 6 dla pierwszego testu oznacza, że źródło bezpiecznie może znajdować się w temperaturze 800 o C przez 10 minut i zniesie skok temperatury z 800 do 20 o C Np. Źródło 63 Ni zainstalowane w aparaturze jest oznaczone: ISO/C Dwie końcowe jedynki oznaczają, że dla tego źródła nie jest wymagana odporność na wibracje i punktowe uderzenia Np. Źródło 63 Ni zainstalowane w aparaturze jest oznaczone: ISO/C Dwie końcowe jedynki oznaczają, że dla tego źródła nie jest wymagana odporność na wibracje i punktowe uderzenia

Oznaczenia źródeł zamkniętych c.d. Inne normy ISO (ISO 1677) dotyczą takich informacji o źródle jak: -szczelność opakowania -chemiczna zgodność opakowania z zawartością - czy naświetlanie neutronami (aktywacja) spowoduje powstanie radioaktywności w materiale osłony

Zastosowania zamkniętych źródeł Przemysł: „Fotografia” złącz rurociągu: 60 Co, 192 Ir „Fotografia” złącz rurociągu: 60 Co, 192 Ir Pomiar prędkości przepływu: 241 Am, 137 Cs, 60 Co Pomiar prędkości przepływu: 241 Am, 137 Cs, 60 Co Napełnienie zbiorników: Napełnienie zbiorników: Pomiar grubości stali, szkła, gumy.. : 137 Cs, 241 Am Pomiar grubości stali, szkła, gumy.. : 137 Cs, 241 Am Pomiar małych grubości folii, papieru…: 14 C, 90 Sr Pomiar małych grubości folii, papieru…: 14 C, 90 Sr Przemysł spożywczy – konserwacja żywności: 60 Co Przemysł spożywczy – konserwacja żywności: 60 Co Laboratoria: Mieszkania: Detektory dymu: 241 Am Detektory dymu: 241 Am

Otwarte źródła promieniotwórcze Nie ma specjalnych norm. Są wymagania w zależności od przeznaczenia. Np. w medycynie są określone wymagania na temat zawartości w źródle innych niż pożądany izotop. zawartości w źródle innych niż pożądany izotop. Zastosowania otwartych źródeł: Diagnostyka medyczna Diagnostyka medyczna Radioterapia Radioterapia Badania w chemii i biologii Badania w chemii i biologii Prędkości przepływu w przemyśle Prędkości przepływu w przemyśle

Przykłady użycia źródeł otwartych w diagnostyce medycznej - Diagnostyka guzów w kościach: 500MBq 99m Tc - Badania nerek i przewodu moczowego: 20MBq 123 J - Badanie funkcjonowania płuc: 100MBq 99m Tc (wprowadzony do krwi) lub 600MBq 81m Kr ( wdychanie, T 1/2 =13.3sekund) - Badanie tarczycy: 20MBq 123 I (T 1/2 =13h) - Poszukiwanie guzów nowotworowych: 111 In (T 1/2 =2.8d)

Zastosowanie źródeł w radioterapii Nadczynność tarczycy: Nadczynność tarczycy: Terapia izotopem 131 I (T1/2=8d) o aktywności od 150 MBq do 1.4 GBq Terapia izotopem 131 I (T1/2=8d) o aktywności od 150 MBq do 1.4 GBq Guzy nowotworowe tarczycy: Guzy nowotworowe tarczycy: Terapia też izotopem 131 I ale o większej aktywności od 1.8 do 5.5 GBq Terapia też izotopem 131 I ale o większej aktywności od 1.8 do 5.5 GBq

Zastosowanie źródeł w biologii Źródła promieniotwórcze stosuje się jako znaczone izotopy, aby prześledzić zachowanie atomów konkretnego pierwiastka w procesach biologicznych Źródła promieniotwórcze stosuje się jako znaczone izotopy, aby prześledzić zachowanie atomów konkretnego pierwiastka w procesach biologicznych Stosuje się izotopy: 32 P, 14 C, 3 H, 125 I Stosuje się izotopy: 32 P, 14 C, 3 H, 125 I