Cursus Stralingsbescherming. op deskundigheidsniveau 5R

Cursus Stralingsbescherming op deskundigheidsniveau 5R

Augustus 2011

Voorwoord Het Erasmus MC beschikt voor het toepassen van bronnen van ioniserende straling over drie Kernenergiewetvergunningen (type: complexvergunning). De stralingstoepassingen en de daaraan verbonden stralingsbeschermingszorg dienen te voldoen aan de voorschriften van deze vergunningen, aan de interne regelingen stralingshygiëne en aan andere documenten die onderdeel waren van de aanvraag van de vergunningen. Binnen dit kader dienen de beroepsmatig bij stralingstoepassingen betrokken personen, zowel een mondelinge als een schriftelijke instructie te hebben ontvangen over de handelingen met ioniserende stralingsbronnen. Werknemers die beroepsmatig kunnen blootstaan aan straling bij medische röntgentoepassingen doch geen handelingen uitvoeren, dienen minimaal geschoold te worden tot het stralingsbeschermingsdeskundigheidsniveau 5R. Deze cursus “Stralingsbescherming op deskundigheidsniveau 5R” is door de Stralingsbeschermingseenheid en de Erasmus MC Zorgacademie, Unit Medische Beeldvorming en Radiotherapie gezamenlijk ontwikkeld voor medewerkers van het Erasmus MC.

© 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 2

Inhoudsopgave Voorwoord........................................................................................................................................... 2 Inhoudsopgave ................................................................................................................................... 3 Inleiding en verantwoording................................................................................................................ 5 Programma ......................................................................................................................................... 6

Geschiedenis......................................................................................................................... 7 1 2 3

Röntgenstraling .............................................................................................................................. 7 Radioactiviteit ................................................................................................................................. 7 Elektromagnetische straling ........................................................................................................... 8

1

Röntgentoestellen en lineaire versnellers .................................................................. 9

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.5

Inleiding....................................................................................................................................10 Röntgenstraling uit een röntgentoestel ....................................................................................10 Verschil tussen - en röntgenstraling .......................................................................................11 Afschermingprincipe en afschermingsmateriaal ......................................................................11 Afscherming van röntgenstraling afkomstig uit een röntgentoestel .........................................12 Verandering van het spectrum bij gebruik van filters...............................................................12

Dosimetrie.................................................................................................................... 15 Inleiding....................................................................................................................................16 Geabsorbeerde dosis...............................................................................................................16 Intreedosis, uittreedosis en orgaandosis .................................................................................16 Equivalente dosis .....................................................................................................................17 Effectieve dosis ........................................................................................................................18 Samenvatting ...........................................................................................................................19 Oefenvragen ............................................................................................................................20

Biologische effecten van ioniserende straling......................................................... 21 Inleiding....................................................................................................................................22 Het effect van ioniserende straling op cellulair niveau.............................................................22 Indeling van biologische effecten.............................................................................................22 Niet-kansgebonden (deterministische) effecten ......................................................................23 Kansgebonden (stochastische) effecten..................................................................................23 Somatische effecten (in de bestraalde persoon) .....................................................................23 Genetische effecten .................................................................................................................24 Prenatale schade .....................................................................................................................24 Deterministische effecten bij prenatale blootstelling................................................................24 Kansgebonden effecten bij prenatale blootstelling ..................................................................25 Dosis-effect-relatie ...................................................................................................................25 Samenvatting ...........................................................................................................................27 Oefenvragen ............................................................................................................................28

Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu .............. 29 Inleiding....................................................................................................................................30 Achtergrondstraling ..................................................................................................................30 Kunstmatige stralingsbelasting ................................................................................................31 Risico's van ioniserende straling..............................................................................................31 Jaardosis van blootgestelde werknemers................................................................................33 Risicovergelijking met andere beroepsgroepen en het dagelijkse leven.................................33 Samenvatting ...........................................................................................................................35 Oefenvragen ............................................................................................................................36

Wet- en regelgeving .................................................................................................... 37 Inleiding....................................................................................................................................38 Internationale regelgeving........................................................................................................38 Nationale wetgeving.................................................................................................................38 Definities ..................................................................................................................................39 Rechtvaardiging, Optimalisatie en Limitering ..........................................................................40 Samenvatting ...........................................................................................................................43 Oefenvragen ............................................................................................................................45

6 Praktische stralingsbescherming (algemeen en bij röntgentoestellen in het bijzonder)............................................................................................................................. 47 6.1 6.2

Inleiding....................................................................................................................................48 Stralingsbescherming bij uitwendige blootstelling (algemeen) ................................................48


Blz. 3

6.3 6.4 6.5 6.6

Stralingsbescherming voor (blootgestelde) werknemers bij röntgenstraling ...........................50 Extra informatie voor röntgentoepassingen (geen examenstof) ..............................................52 Samenvatting ...........................................................................................................................54 Oefenvragen ............................................................................................................................55

Geraadpleegde literatuur ................................................................................................... 56 Index..................................................................................................................................... 57 Bijlagen ................................................................................................................................ 59 Antwoorden op de oefenvragen........................................................................................................59 Toelichting Persoonsdosimetrie........................................................................................................61


Blz. 4

Inleiding en verantwoording De cursus Stralingsbescherming voor werknemers die kunnen blootstaan aan straling bij medische röntgentoepassingen (5R) bestaat uit een theoretisch gedeelte (1 dagdeel) en een practicum met een röntgentoestel (1 uur). De cursus wordt afgesloten met een multiple choice toets, waaraan u alleen kunt deelnemen indien u het practicum met goed gevolg heeft afgerond. Bij een voldoende resultaat voor de toets ontvangt u een bewijs van deelname. De theorie wordt in de voor u liggende syllabus beschreven. Deze syllabus is ontwikkeld door de Stralingsbeschermingseenheid en de Erasmus MC Zorgacademie en bestaat uit 6 hoofdstukken. Na ieder hoofdstuk wordt een korte samenvatting gegeven, gevolgd door enkele oefenvragen. In bijlage 1 zijn de antwoorden op deze oefenvragen terug te vinden. Voor het onderdeel instellingsgebonden stralingshygiënische regelgeving Erasmus MC ontvangt u een aparte syllabus. Op de volgende pagina vindt u het programma voor het theoretische deel van de cursus. Van u wordt verwacht dat u voor aanvang van de cursus deze syllabus globaal heeft doorgenomen. Ter ondersteuning van de lesactiviteiten ontvangt u hand-outs van de presentatie.

Wij wensen u veel succes bij het volgen van de cursus.

Copyright © (2010)

Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingeenheid Erasmus MC

Niets uit deze module mag verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm, geluidsband, elektronisch of op welke andere wijze dan ook en evenmin in een retrieval systeem worden opgeslagen zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Erasmus MC Zorgacademie en de Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC.


Blz. 5

Programma Programma Onderwerp: Docent: Tijd: Inhoud:

Instellingsgebonden stralingshygiënische regelgeving Adviseur stralingsbescherming 09.00-09.20 uur De stralingsbeschermingorganisatie in het Erasmus MC wordt besproken. Er wordt nader ingegaan op de complexvergunning, de interne Regelingen Stralingshygiëne, en de schriftelijke interne toestemmingen. De verantwoordelijkheden en de bevoegdheden van de verschillende, bij ioniserende straling, betrokken personen worden eveneens uitgelegd.

Onderwerpen: Docent: Tijd: Literatuur: Inhoud:

Röntgenstraling, lineaire versnellers en dosimetrie Erasmus MC Zorgacademie 09.20 – 10.30 uur Hoofdstuk 1 en 2 Straling afkomstig van röntgentoestellen en deeltjesversnellers. De meest gebruikte dosimetrische grootheden en de daarbij behorende eenheden komen aan de orde. Er wordt uitgelegd waarom er verschillende grootheden zijn en wanneer welke grootheid gebruikt dient te worden. De volgende grootheden komen aan bod: geabsorbeerde dosis, intreedosis, uittreedosis, equivalente dosis, effectieve dosis en effectieve volgdosis. Ook worden dosistempo, equivalentdosistempo en effectief dosistempo besproken.

Onderwerpen: Biologische effecten van straling, stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het milieu, weten regelgeving Docent: Erasmus MC Zorgacademie Tijd: 10.45 – 11.45 uur Literatuur: Hoofdstuk 3 t/m 5 Inhoud: De biologische effecten van ioniserende straling worden besproken. Hierbij komen de volgende onderwerpen aan de orde: het effect van ioniserende straling op cellulair en moleculair niveau; somatische en genetische effecten; vroege en late effecten; deterministische en stochastische effecten; prenatale schade; dosis effect relatie voor deterministische en stochastische effecten. Vervolgens wordt ingegaan op de natuurlijke achtergrondstraling, de kunstmatige achtergrondstraling, beroepshalve blootstelling, de risico’s van straling en de risicogetallen voor fataal verlopende kanker en genetische effecten. Verder wordt een risicovergelijking gemaakt met andere beroepen en gebeurtenissen uit het dagelijks leven. En er wordt aandacht besteed aan de weten regelgeving wat betreft de stralingsbescherming. Onderwerp: Docent: Tijd: Literatuur: Inhoud:

Praktische stralingsbescherming (algemeen en bij röntgentoestellen in het bijzonder) Erasmus MC Zorgacademie 11.45 –12.30 uur Hoofdstuk 6 De beschermingsmogelijkheden bij uitwendige bestraling, zoals afscherming, tijd en afstand worden behandeld. Er wordt uitgelegd op welke positie men het beste kan gaan staan en welk loodschort men moet dragen bij röntgentoepassingen.


Blz. 6

Geschiedenis

Geschiedenis 1

Röntgenstraling

Wilhelm Conrad Röntgen nam op vrijdag 8 november 1895, tijdens een experiment met gasontladingsbuizen, voor het eerst een hem onbekende stralingssoort waar. Deze stralingssoort gaf hij de naam “X-straling”. Na de eerste ontdekking sloot hij zich zeven weken in zijn laboratorium op, waar hij ook at en sliep. Hij beschreef in zijn eerste publicatie de stralingssoort die in staat was door hout, menselijk vlees en andere niet-doorzichtige materialen heen te dringen. Tijdens een lezing op 23 januari 1896 maakte hij de beroemde foto van de hand van de anatoom Albert von Kölliker, op wiens voorstel daarna de naam 'röntgenstraling' werd aanvaard. Vermoedelijk had Röntgen bij zijn eerste lezingen al een aantal mogelijke toepassingen van de door hem ontdekte straling genoemd. In elk geval volgden de eerste, vooral medische toepassingen al heel snel: reeds in januari 1896 werd een schot hagel in de hand van een jager met behulp van “X-stralen” nauwkeurig gelokaliseerd. Ook bij het zetten van een gebroken been bleek de nieuwe stralingssoort een uitstekend hulpmiddel. 2

Radioactiviteit

Henri Becquerel was een in 1852 te Parijs geboren fysicus. Op 2 februari 1896 maakte hij zijn ontdekking van natuurlijke radioactiviteit bekend. Deze ontdekking kwam voort uit het onderzoek van “pekblende”, een mineraal dat uranium en (zoals we nu weten) radium bevat. In die tijd had het een zekere roem, omdat men het associeerde met goud en zilver. Becquerel dacht aanvankelijk dat de zwarting van een fotografische plaat werd veroorzaakt door het licht, dat door fluorescerende of fosforescerende stoffen wordt uitgezonden. Voor zijn fluorescentieonderzoek gebruikte hij prachtige, gele kristallen. Toen deze kristallen op een goed ingepakte fotografische plaat werden gelegd en het zonlicht voor de fluorescentie zorgde, werd de plaat onder het kristal gezwart. Om dit verschijnsel verder te onderzoeken bedacht Becquerel een aantal proeven. Helaas liet de in zijn ogen onmisbare zon verstek gaan en werden de proeven uitgesteld. Toen de zon lang op zich liet wachten, ontwikkelde hij toch maar één van de platen en vond tot zijn verbazing dezelfde zwarting als na belichting door de zon. Hij was uiteraard reeds op de hoogte van de ontdekking van Röntgen en schreef de door hem gevonden zwarting toe aan straling die door het kristal werd uitgezonden. In principe was hiermee het verschijnsel ontdekt, dat op voorstel van Madame Curie de naam radioactiviteit kreeg. Misschien omdat radioactiviteit een veel gecompliceerder fenomeen is dan uitzending van röntgenstraling, heeft het een aantal jaren geduurd voordat de meest basale feiten bekend werden. Naast Becquerel zijn aan de reeks ontdekkingen, die in een tijdsbestek van een paar jaar plaatsvonden, vooral de namen van Marie Curie-Sklodowska (1867-1934), Pierre Curie (1859-1906) en Ernest Rutherford (1871-1937) verbonden. Marie Sklodowska huwde in 1895 met de franse fysicus Pierre Curie. Ze wijdde haar doctoraalstudie bij Henri Becquerel aan natuurlijke radioactiviteit. Zij vond dat de intensiteit van de straling evenredig was met de hoeveelheid uranium, onafhankelijk van de chemische verbinding daarvan en onafhankelijk van uitwendige factoren, zoals temperatuur en druk. Becquerel had eerder gevonden, dat de lucht door pekblende werd geïoniseerd. In juli 1896 berichtten Pierre en Marie Curie over de isolatie van een kleine hoeveelheid materiaal uit pekblende, dat de naam Radium kreeg. De ontdekking van het element Polonium (naar de Poolse afkomst van Marie) was gedateerd op 18-07-1898. Ze ontdekten dat radium 3 soorten straling uitzendt (-, -, en -straling) en dat er een gas vrijkomt (radon!). De zeer snelle ontwikkeling van vooral de medische toepassingen van röntgenstraling, in het bijzonder de fluoroscopie ('doorlichting'), had ook negatieve gevolgen. Men was zich immers van © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 7

Geschiedenis geen gevaren bewust, hield de handen en andere lichaamsdelen onbekommerd in de stralenbundel en werkte met primitieve, niet afgeschermde apparaten. Thorium en radium vonden al vrij snel hun toepassing in de geneeskunde: thorium als contrastmiddel bij röntgenonderzoeken, radium (en radon) vooral in de radiotherapie. Vooral thorium heeft onder de patiënten veel slachtoffers gemaakt. Pas nadat onder de beroepsbeoefenaren vele slachtoffers waren gevallen, drong het omstreeks 1915 tot de mensen door dat veiligheidsmaatregelen moesten worden getroffen. Madame Curie nam zelf geen veiligheidsmaatregelen in acht bij het hanteren van radioactieve stoffen. Ze eiste dit wel van haar medewerkers. Aan het einde van haar leven had ze ernstige “brand”-wonden aan haar handen. Ze stierf op 4 juli 1934 aan leukemie. 3

Elektromagnetische straling

Tot de grote groep van elektromagnetische straling behoren onder andere de radiogolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstraling en -straling. Elektromagnetische golven zijn periodieke verstoringen van het elektrische en het magnetische veld. Het enige verschil tussen de diverse soorten elektromagnetische straling is de energie. Het transport van deze energie gebeurt in pakketjes van een vaste grootte. Deze pakketjes worden fotonen genoemd. Fotonen kunnen als een soort deeltjes zonder massa en zonder afmetingen worden beschouwd. Bij de laag-energetische vormen van elektromagnetische straling zoals radiogolven en licht kan men deze opdeling in fotonen nauwelijks waarnemen. Bij de hoogenergetische elektromagnetische straling (- en röntgenstraling) is dit deeltjeskarakter veel beter waar te nemen. Pas als de straling voldoende energie heeft om elektronen los te maken, ionisaties te veroorzaken, wordt de stralingssoort tot de groep ioniserende straling gerekend. Om een indruk van de orde van grootte te krijgen het volgende: fotonen in zichtbaar licht hebben een energie van enkele eV’s, voor ionisatie is minimaal enkele tientallen eV’s nodig. De energie van - en röntgenstraling variëren van enkele keV’s tot enkele MeV’s.


Blz. 8

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers

1

Röntgentoestellen en lineaire versnellers

Dit hoofdstuk beschrijft de werking van de röntgenbuis en de lineaire versneller. Leerdoelen  U kunt de werking van de röntgenbuis omschrijven. 

U weet dat straling uit een röntgenbuis uit een spectrum van energieën bestaat.



U kent de begrippen fotonen, focus, poly-energetisch, divergerend, diafragma, kV, mAs en filtering.


Blz. 9

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers 1.1

Inleiding

Er bestaan verschillende soorten straling, zoals bijvoorbeeld straling opgewekt met een magnetron en zichtbaar licht (elektromagnetische straling). Elektromagnetische straling is een stralingssoort die bestaat uit hele kleine massaloze energiepakketjes, fotonen of quanten genoemd. Röntgenstraling behoort tot de groep van elektromagnetische straling. In dit hoofdstuk wordt dieper ingegaan op straling opgewekt met een röntgentoestel. Deze stralingssoort behoort in tegenstelling tot de andere genoemde stralingssoorten tot de groep ioniserende straling. Ioniserende straling kan je niet zien, horen, ruiken, proeven en voelen. Zij is echter wel in onze omgeving aanwezig en is in staat biologische effecten te veroorzaken. In de medische wereld wordt ioniserende straling gebruikt om in de mens te kunnen kijken (diagnostiek). Ioniserende straling wordt ook gebruikt om cellen te doden (therapie). Er bestaat ook niet-ioniserende straling zoals laser, infrarood, radar en microgolven. Deze wordt hier niet behandeld.

1.2

Röntgenstraling uit een röntgentoestel

Een röntgenbuis bestaat uit een glazen buis waarbinnen grote onderdruk heerst, meestal wordt er gesproken over een vacuümbuis. In deze buis bevinden zich twee elektroden, een elektrisch negatief geladen kathode en een elektrisch positief geladen anode. De anode wordt ook wel trefplaat of focus genoemd. Door een gloeistroompje door de kathode te laten lopen wordt deze verhit tot tenminste 2200C en gaat elektronen uitzenden (emitteren). Het spanningsverschil tussen anode en kathode zorgt ervoor dat de uitgezonden elektronen versneld naar de anode bewegen. De maximale energie van de elektronen is gelijk aan het spanningsverschil tussen kathode en anode. Het is noodzakelijk dat er in de buis nagenoeg vacuüm heerst zodat de elektronen zich zonder botsingen met luchtmoleculen naar de anode kunnen begeven.

lekstraling

gloeidraad (kathode)

focus (anode) elektronen

-

+

vacuümbuis röntgenstraling Figuur 1.1

Schematisch weergave van een röntgenbuis.

De officiële eenheid van energie is joule (J). Stralingsenergieën worden echter uitgedrukt in een andere eenheid, de elektronvolt. Eén elektronvolt (eV) is de bewegingsenergie van een elektron dat een spanningsveld van 1 volt doorloopt. 1 eV = 1,6·10-19 J. Bij afremming in de anode wordt de bewegingsenergie van de elektronen omgezet elektromagnetische straling, röntgenstraling. De maximale energie (Emax) van de opgewekte röntgenstraling is gelijk aan de maximale bewegingsenergie van de elektronen. Omdat de energieën van de elektronen op het moment van afremmen verschillend zijn en omdat zij niet allemaal even © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 10

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers sterk worden afgeremd, hebben de ontstane fotonen verschillende energieën. Röntgenstraling uit een röntgenbuis bestaat hierdoor steeds uit een mengsel van verschillende fotonenergieën. Dit mengsel van verschillende fotonenergieën wordt poly-energetisch genoemd. Naast het poly-energetisch spectrum van de röntgenbuis ontstaat er ook karakteristieke röntgenstraling omdat er elektronen uit het anode-materiaal worden gestoten. De opgewekte röntgenstraling kan door de stand van het focus (anodehoek) zoveel mogelijk in de richting van een dunner gedeelte, het venster, van de buis worden geleid. De röntgenbundel is divergerend, dit betekent dat deze steeds breder wordt naarmate de afstand tot het focus toeneemt. Om de bundel zo smal mogelijk te houden wordt gebruik gemaakt van een diafragma. Dit werkt op dezelfde wijze als bij een fototoestel. Om er zeker van te zijn dat alleen het gewenste gebied wordt bestraald wordt bij een röntgenbuis altijd gebruik gemaakt van een lichtveld. Dit markeert het röntgenveld. Een röntgenbuis zal alleen straling uitzenden als er een spanningverschil tussen anode en kathode aanwezig is, dus als de startknop wordt ingedrukt. Een deel van de opgewekte röntgenstraling zal niet via het venster naar buiten treden, maar uit andere gedeelten van de buis naar buiten “lekken”. Dit wordt lekstraling genoemd. Het opgewekte spectrum en het uittredende spectrum kan worden weergegeven in een grafiek waarbij op de horizontale as de fotonenergie en op de verticale as de relatieve intensiteit wordt uitgezet. Doordat de opgewekte röntgenstraling door het venster van de buis naar buiten treedt, wordt het röntgenspectrum gefilterd. De fotonen met lage energie zullen door het venster worden tegengehouden terwijl de fotonen met hogere energie ongehinderd het venster kunnen passeren. In figuur 1.2 is de doorgetrokken lijn het gefilterde spectrum. Door het plaatsen van een extra filter kan het spectrum nog verder worden gefilterd waardoor er een röntgenspectrum met relatief hoge energie overblijft.

Figuur 1.2 Röntgenspectra als gevolg van verschillende buisspanningen variërend van 65 kV tot 200 kV.

Door het verhogen van de buisspanning verandert de maximale energie van de röntgenstraling. Door verandering van de buisstroom neemt de hoeveelheid (de intensiteit) straling toe. De buisstroom (I) in milliampère (mA) is het aantal elektronen dat het focus per seconde raakt. De buislading (buisstroom  tijd) ook wel mAs-getal genoemd is het totaal aantal elektronen dat het focus per belichting raakt. 1.3

Verschil tussen - en röntgenstraling

Zowel - als röntgenstraling zijn elektromagnetische straling. Het onderscheid wordt gemaakt op grond van hun herkomst: -straling is afkomstig uit de kern van een atoom, terwijl röntgenstraling het gevolg is van energieverlies van elektronen. Een ander kenmerk is het volgende:

Röntgenstraling afkomstig van een toestel kan worden uitgezet, terwijl de gammastraling afkomstig van een radioactieve stof continu is en slechts kan worden afgeschermd. 1.4

Afschermingprincipe en afschermingsmateriaal


Blz. 11

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers De intensiteit van röntgenstraling wordt verminderd doordat er wisselwerking plaatsvindt met het afschermingsmateriaal. Omdat röntgenstraling elektromagnetische straling is, vindt de wisselwerking niet plaats via een eenvoudig botsingsprincipe maar via een complexe wijze van energieoverdracht. Het resultaat van deze energieoverdracht is dat van een enkel röntgenfoton niet met zekerheid kan worden gezegd of dit een interactie zal ondergaan. Als hele groepen röntgenfotonen worden beschouwd kan wel iets worden gezegd over de kans op een interactie. Het blijkt dat er per energieinterval en per afschermingsmateriaal een bepaalde dikte is waarbij de stralingsintensiteit van de bundel wordt gehalveerd, “de halveringsdikte”. De halveringsdikte is die dikte van het materiaal die nodig is om de intensiteit van de straling te halveren. Dit betekent dat indien er een halveringsdikte aan afschermingsmateriaal is gebruikt de stralingsintensiteit achter deze afscherming nog maar de helft is. Wordt er afschermingsmateriaal met een dikte gelijk aan twee keer de halveringsdikte gebruikt dan is de stralingsintensiteit achter de afscherming nog maar de helft van de helft (= ¼). Wordt er afschermingsmateriaal met een dikte gelijk aan drie keer de halveringsdikte gebruikt dan is de stralingsintensiteit achter de afscherming nog maar de helft van de helft van de helft (= 1/8). De halveringsdikte is alleen constant bij mono-energetische straling en als de stralingsbundel heel smal is. Bij röntgenstraling blijkt het stralingsniveau achter de afscherming hoger te zijn dan volgens bovenbeschreven wetmatigheid omdat deze stralingssoort niet homogeen is. Afscherming van elektromagnetische straling geschied het meest efficiënt met een materiaal met een hoog Z-getal (veel protonen in de kern). In de regel is dit een zwaar materiaal. Een zeer geschikt materiaal voor afscherming van elektromagnetische straling is lood. Kamers bestemd voor vaste röntgenopstelling worden in het algemeen voorzien van een hoeveelheid lood. (hierover meer in hoofdstuk 9) 1.5

Afscherming van röntgenstraling afkomstig uit een röntgentoestel

Omdat de straling die uit de röntgenbuis komt poly-energetisch is, gaat het verhaal van de halveringsdikte niet geheel op. In het afschermingsmateriaal zal meer straling met lage energie dan met hoge energie worden geabsorbeerd, waardoor de hoge energieën overblijven en de straling steeds “harder” wordt. De halveringsdikte is hierdoor geen constante meer, maar neemt toe. Er is steeds meer materiaal nodig om de stralingsintensiteit te halveren. Bij de afscherming van röntgenstraling spreekt men meestal van een eerste halveringsdikte (hvd1) en een tweede halveringsdikte (hvd2), waarbij de tweede halveringsdikte groter is dan de eerste (er is dus meer materiaal nodig om de intensiteit nogmaals te halveren). Het absorberen van de lage energieën gaat immers eenvoudiger dan van de hoge energieën. De verhouding tussen hvd1 en hvd2 wordt de homogeniteitscoëfficiënt genoemd. Hoe dichter bij 1 hoe homogener de uittredende straling is. (homogene bundel: de eerste halveringsdikte is gelijk aan de tweede halveringsdikte) homogeniteitscoëfficiënt 

hvd1 hvd 2

(In de radiodiagnostiek wordt ook de term heterogeniteitsgraad gebruikt; dit is de verhouding tussen hvd2 en hvd1). 1.6

Verandering van het spectrum bij gebruik van filters

In de radiodiagnostiek wordt, om de stralingsbelasting voor de patiënt zoveel mogelijk te beperken, de primaire röntgenbundel gefilterd. De lage energieën, die onnodig een bijdrage aan de dosis leveren, © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 12

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers verdwijnen door deze filtering uit het spectrum. De beeldvorming verandert hierdoor niet omdat deze straling met lage energieën toch niet door de patiënt komt en dus niet aan de beeldvorming bijdraagt. De stralenkwaliteit wordt door het filteren homogener en de gemiddelde fotonenergie wordt hoger, de röntgenbundel bevat ‘hardere’ straling. Het totale filter van een röntgenbuis bedraagt circa 2,5 mm aluminium-equivalent (dit geldt niet voor tandartstoestellen en niet voor toestellen voor mammografie). Aluminium-equivalent wil zeggen dat de afschermende werking gelijk is aan de opgegeven hoeveelheid aluminium, het gekozen materiaal hoeft dus niet noodzakelijk aluminium te zijn. Aangezien het 2,5 mm aluminium een minimumeis is, wordt in de praktijk vaak nog een extra filter van 2 mm Al toegevoegd. Hoe hoger de ingestelde spanning is hoe meer filtering moet worden gekozen. Bij thorax-opnamen zelfs een extra filter van 0,13 mm Cu + 1 mm Al. Dit heeft als resultaat dat de röntgenbundel nog homogener wordt en dat er minder straling door de patiënt geabsorbeerd wordt. Het koperfilter wordt altijd gecombineerd met een aluminiumfilter; waarbij het aluminiumfilter het dichtst bij de patiënt wordt geplaatst. 1.7

Straling afkomstig uit lineaire versnellers

Het bekendste bestralingstoestel in de radiotherapie is de lineaire versneller. Het werkingsprincipe van de lineaire versneller is in grote lijnen gelijk aan dat van de röntgenbuis. In een versnellerbuis wordt een hoog spanningsveld opgebouwd. Vervolgens worden elektronen door een elektronenkanon in de versnellerbuis geschoten. De elektronen worden door het spanningsveld langs een rechte baan in de versnellerbuis versneld. Deze buis kan een lengte hebben van ongeveer 20 cm voor een kleine versneller (4 MV) tot meer dan 2 meter voor een versneller van 20 MV en hoger. In veel deeltjesversnellers is de versnellerbuis liggend gemonteerd in een roterende arm, de gantry. Om de gantry in evenwicht te houden is deze voorzien van een contragewicht. Na de lineaire versnellerbuis komen de elektronen bij een afbuigmagneet, waar ze van richting worden veranderd. Bij het verlaten van deze magneet hebben de elektronen een zeer hoge bewegingsenergie en heeft de elektronenbundel een diameter van slechts enkele millimeters. In de “elektronenmode” van de versneller wordt deze elektronenbundel door een dun metaalfolie via een collimatorgedeelte naar buiten gebracht. De collimator is het diafragma van een deeltjesversneller. In de “fotonenmode” treft de elektronenbundel een trefplaatje of target van zwaar metaal, vaak wolfraam, waarin de elektronen worden afgeremd, hetgeen gepaard gaat met het opwekken van hoog-energetische fotonen. Als de energie van de fotonen 8 MV of hoger is dan kan een gamma-neutron reactie optreden waardoor neutronen worden vrijgemaakt in het aangestraalde materiaal. Hierdoor wordt een neutron uit de kern gestoten. Door het uitzenden van het neutron heeft de kern een neutron minder en is in veel gevallen daardoor een radionuclide gevormd. Dit wordt activering genoemd.


Blz. 13

1 Röntgentoestellen en lineaire versnellers 1.8

Oefenvragen

1 Röntgenstraling a) is altijd afkomstig uit een röntgenbuis b) c) d)

onderscheidt zich van -straling enkel door de herkomst van de straling is altijd mono-energetisch vermindert na uitschakelen van de buis geleidelijk in intensiteit

2 Röntgenstraling a) is altijd poly-energetisch b) bestaat uit elektronen c) kan ook uit een magnetron komen d) ontstaat in de gloeidraad van een radiodiagnostiektoestel

3 Door het plaatsen van een extra filter voor een röntgenbuis ontstaat ten opzichte van een ongefilterd spectrum een röntgenspectrum a) met een hogere gemiddelde energie b) met een lagere gemiddelde energie c) met gelijke gemiddelde energie d) met gelijke gemiddelde energie maar met een hoger maximale energie

4 Röntgenstraling kan het best worden afgeschermd met a) perspex b) lood c) aluminium d) filtermateriaal

5 De door een röntgenbuis uitgezonden straling a) b) c) d)

heeft geen ioniserend vermogen vermindert geleidelijk in intensiteit na uitschakeling van de buis behoort tot de groep elektromagnetische straling is niet in staat biologische effecten te veroorzaken


Blz. 14

2 Dosimetrie

2

Dosimetrie

In dit hoofdstuk komen de meest gebruikte dosimetrische grootheden en de daarbij behorende eenheden aan de orde. Er wordt uitgelegd waarom er verschillende grootheden zijn en wanneer welke grootheid gebruikt dient te worden. De volgende grootheden komen aan de orde: geabsorbeerde dosis, equivalente dosis en effectieve dosis. Ook worden dosistempo, equivalent dosistempo en effectief dosistempo besproken. Met behulp van deze grootheden worden risicoanalyses voor de handelingen gemaakt. Enkele van deze grootheden worden in de Kernenergiewet gebruikt om de bovengrenswaarden van blootstelling aan ioniserende straling, de dosislimieten, vast te leggen. Bij de behandeling van patiënten met ioniserende straling moet voor aanvang bekend zijn welke “dosis” men toedient. Vaak wordt “dosis” gebruikt terwijl effectieve dosis of een van de andere grootheden wordt bedoeld. In dat geval kan er onduidelijkheid ontstaan over de bedoelde stralingsdosis. Om dit te voorkomen is een gedegen kennis van de dosimetrische grootheden erg belangrijk. Leerdoelen  U kent de begrippen: 

geabsorbeerde dosis, dosistempo;



intreedosis, uittreedosis, orgaandosis



equivalente dosis; equivalent dosistempo;

 

effectieve dosis; effectief dosistempo; stralingsweegfactor;



weefselweegfactor;



dosisconversiecoëfficiënt.



U kent de stralingsweegfactoren van de verschillende stralingssoorten;



U kent de verbanden tussen de verschillende grootheden en u kunt eenvoudige dosisberekeningen maken.


Blz. 15

2 Dosimetrie 2.1

Inleiding

Vrij snel na de ontdekking van ioniserende straling was er behoefte aan een fysische grootheid om de “hoeveelheid straling” in uit te drukken. Een grootheid beschrijft een meetbaar fysisch begrip, zoals lengte, massa, of tijd. De grootheid wordt weergegeven met een speciaal daarvoor gekozen symbool, zoals l voor lengte, m voor massa en t voor tijd. De bijbehorende eenheid beschrijft een afgesproken maat voor zo’n grootheid. In bovenstaande voorbeelden zijn dat respectievelijk meter, kilogram en seconde. De hoeveelheid straling wordt in verschillende grootheden uitgedrukt. In de volgende paragrafen volgen de belangrijkste. 2.2

Geabsorbeerde dosis

Een grootheid die zowel voor deeltjes- als voor fotonenstraling mag worden gebruikt is de geabsorbeerde dosis (D), kortweg de dosis. De hiervoor gebruikte dimensie is de hoeveelheid geabsorbeerde energie per kilogram materiaal (J/kg). De afgesproken eenheid voor geabsorbeerde 

dosis is gray (Gy), 1 Gy = 1 J/kg, met als tijdsafgeleide het dosistempo ( D ) [Gy/s]. Eén gray is echter een grote dosis, in de praktijk wordt daarom vaak gebruik gemaakt van Gy of mGy. Aangezien de dosis in een materiaal is gedefinieerd, is het belangrijk altijd het materiaal waarin de dosis is bepaald te vermelden. 2.3

Intreedosis, uittreedosis en orgaandosis

Intreedosis De intreedosis is de dosis waar de röntgenbundel voor het eerst het lichaamsoppervlak snijdt (positie A in figuur 3.1), wordt vaak ook aangeduid als huiddosis. De eenheid waarin de huiddosis wordt uitgedrukt is de gray met als symbool Gy. Bij het meten van de intreedosis wordt vaak gebruik gemaakt van een zogenoemde ionisatiekamer; deze meet de intreedosis meestal in milligray (mGy).

A

centrale as

diafragma

focus röntgenbundel Figuur 2.1

C

ionisatiekamer

Intreedosis en uittreedosis

Uittreedosis De uitreedosis is de dosis op de plek waar de centrale röntgenbundel voor de tweede keer het lichaamsoppervlak snijdt (positie C in figuur 2.1). Orgaandosis Om een schatting te kunnen maak van de orgaandosis worden metingen uitgevoerd met behulp van fantomen. Een fantoom is een object van een bepaald materiaal, waarvan wordt aangenomen dat het de ioniserende straling op dezelfde wijze absorbeert en verstrooit als een bepaald soort menselijk weefsel. Geschikt materiaal om spierweefsel te simuleren is bijvoorbeeld water, maar ook perspex en paraffine worden gebruikt. Sommige fantomen zijn opgebouwd rond menselijk skeletten.


Blz. 16

2 Dosimetrie 2.4

Equivalente dosis

In weefselcellen kan de geabsorbeerde stralingsenergie schade veroorzaken. Deze schade is bij dezelfde afgegeven energie echter niet voor elke stralingssoort hetzelfde. -Deeltjes zullen namelijk in een beperkt gebied heel veel ionisaties veroorzaken waardoor de stralingsschade in dat gebied veel groter is dan bij dezelfde energieafgifte van bijvoorbeeld -straling. Dit wordt het verschil in biologische effectiviteit genoemd. Dit betekent dat de grootheid “geabsorbeerde dosis” niet de juiste grootheid is om stralingsdoses van verschillende stralingssoorten met elkaar te vergelijken. Door de dosis te vermenigvuldigen met een stralingsweegfactor 1 (WR) wordt voor dit verschil in biologisch effect gecorrigeerd. De stralingsweegfactor voor -straling is 20 en voor - en -straling 1. Voor neutronen varieert deze factor, afhankelijk van de energie, van 1 tot 20. De voor stralingssoort gecorrigeerde dosis wordt de equivalente dosis (H) genoemd, met als 

tijdsafgeleide het equivalent dosistempo H . H  WR  D

De SI-eenheid is nog steeds J/kg. Om onderscheid met de geabsorbeerde dosis te maken heeft deze eenheid de naam sievert (Sv) gekregen. Met behulp van de equivalente dosis (H) is het dus wel mogelijk verschillende stralingssoorten met elkaar te vergelijken en kunnen de dosisbijdrage van verschillende soorten straling bij elkaar worden opgeteld. - 1 Gray - of -straling veroorzaakt een equivalente dosis van 1 Sv - 1 Gray -straling veroorzaakt een equivalente dosis van 20 Sv - 1 Gray -straling + 1 Gray -straling veroorzaakt een equivalente dosis van 21 Sv. Om een schatting te maken van het equivalente dosistempo voor - en -straling kan van onderstaande vuistregels gebruik gemaakt worden.

-straling op 30 cm:



Hβ  100  A Sv/h; met A is de activiteit in MBq mits E  200 keV

-straling op 30 cm:



Hγ  3  A

Sv/h; met A is de activiteit in MBq

Bij energieën onder de 200 keV mag deze vuistregel niet worden toegepast, omdat op 30 cm afstand de dracht van de bètadeeltjes is bereikt en derhalve het equivalente dosistempo gelijk aan 0 is.

62 1

De letter R staat in dit geval voor radiation.


Blz. 17

2 Dosimetrie 2.5

Effectieve dosis

Omdat het effect van ioniserende straling niet op alle organen en weefsels even groot is, wordt ook nog gecorrigeerd voor het orgaan of weefsel waarin de straling is geabsorbeerd. Deze correctie kan worden uitgevoerd door het invoeren van een Tabel 2.1 Weefselweegfactoren weefselweegfactor 2 (WT). De weefselweegfactoren zijn weegfactor orgaan afgeleid uit de relatieve stralingsgevoeligheid van de organen (wT) en weefsels voor het ontstaan van stochastische effecten (zie gonaden 0,08 rode beenmerg 0,12 hoofdstuk 3). In tabel 2.1 zijn voor de verschillende organen en dikke darm 0,12 weefsels de weegfactoren gegeven. De waarden zijn afgeleid longen 0,12 van een referentiebevolking met een gelijke hoeveelheid maag 0,12 mannen en vrouwen. Het stochastisch 3 risico als gevolg van borstklier 0,12 blaas 0,04 een equivalente dosis van een orgaan kan door middel van de lever 0,04 weegfactor worden omgerekend naar een vergelijkbaar risico schildklier 0,04 voor een bestraling van het gehele lichaam. Wanneer alle slokdarm 0,04 organen en weefsels afzonderlijk eenzelfde equivalente dosis huid 0,01 botoppervlak 0,01 van bijvoorbeeld 1 Sv hebben is dit gelijk aan een bestraling hersenen 0,01 van het gehele lichaam waarbij 1 Sv wordt ontvangen. Het speekselklieren 0,01 totaal van alle weefselweegfactoren is tenslotte gelijk aan 1. overige 0,12 De som van alle equivalente doses van de bestraalde organen Totaal 1 en weefsels, elk vermenigvuldigd met de bijbehorende weegfactor, wordt de effectieve dosis (E) genoemd, eveneens met de eenheid sievert. Rekenvoorbeeld: De effectieve dosis bij een equivalente dosis van 2 mSv op de maag en op de blaas is gelijk aan:

E  (0,12  2)  (0,04  2)  0,32 mSv.

62 2 3

De letter T staat voor tissue. Zie hoofdstuk 3.


Blz. 18

2 Dosimetrie 2.6

Samenvatting

Grootheid Geabsorbeerde dosis

Omschrijving D

Intreedosis

D

Uittreedosis

D

Orgaandosis

D

Equivalente dosis

H

Effectieve dosis

E

-straling op 30 cm:

eenheid Gy

D



Gy/h

gray

Gy

D



Gy/h

gray

Gy

D



Gy/h

gray

Gy

D



Gy/h

sievert

Sv

H

sievert

Sv

E

energieabsorptie in materiaal gray geabsorbeerde dosis in het centrum van de invallende bundel röntgenstraling geabsorbeerde dosis in het centrum van de uittredende bundel röntgenstraling geabsorbeerde dosis in een orgaan energieabsorptie in orgaan/weefsel biologisch gewogen som van equivalente doses



per tijdseenheid





Sv/h Sv/h



Hβ  100  A Sv/h; met A is de activiteit in MBq mits E  200 keV

-straling op 30 cm:



Hγ  3  A

Sv/h; met A is de activiteit in MBq


Blz. 19

2 Dosimetrie 2.7

Oefenvragen

1 De eenheid van effectieve dosis is: a) Gy b) Bq c) Sv/h d) Sv 2 De eenheid van de intreedosis is: a) Gy b) Bq c) Sv/h d) Sv 3 De uittreedosis is: a) altijd gelijk aan de intreedosis b) kleiner dan de intreedosis c) groter dan de intreedosis d) soms kleiner en soms groter dan de intreedososis 4 De stralingsweegfactor van -straling is: a) afhankelijk van de energie b) 1 c) 5 d) 20


Blz. 20

3 Biologische effecten van ioniserende straling

3

Biologische effecten van ioniserende straling

In dit hoofdstuk worden de biologische effecten van ioniserende straling besproken. Hierbij komen de volgende onderwerpen aan de orde: 

het effect van ioniserende straling op cellulair en moleculair niveau;



somatische en genetische effecten;

 

vroege en late effecten; deterministische en kansgebonden effecten;



prenatale schade;



dosis effect relatie voor deterministische en kansgebonden effecten.

Leerdoelen  U kent de verschillen tussen somatische en genetische effecten, tussen vroege en late effecten en tussen deterministische en kansgebonden (stochastische) effecten.  U weet welke effecten in welke groep thuis horen. Verder weet u bij welke stralingsdosis een bepaald effect kan optreden. 

U kent de prenatale schade die kan optreden. Verder kent u dosis-effect-relaties voor deterministische en kansgebonden (stochastische) effecten.



U kent het risicogetal voor fatale kankers voor blootgestelde werknemers (4 % per sievert) en kunt hier eenvoudige berekeningen mee uitvoeren en het risicogetal voor genetische effecten voor de gehele bevolking.


Blz. 21

3 Biologische effecten van ioniserende straling 3.1

Inleiding

Vrijwel direct na de ontdekking van röntgenstraling en radioactieve stoffen werd duidelijk dat aan de toepassingen hiervan gezondheidsrisico’s waren verbonden. Bij bijvoorbeeld artsen en assisterend personeel ontstonden verbrandingsverschijnselen aan de vingers of zelfs aan de hele hand als gevolg van medische onderzoeken waarbij röntgentoestellen werden toegepast. Deze effecten van ioniserende straling leidden reeds in het begin van deze eeuw tot waarschuwingen in, onder andere het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde. Er werd destijds van uitgegaan dat onder een zogenaamde drempeldosis een veilig niveau van blootstelling aan straling bestond. Wanneer deze drempelwaarde niet werd overschreden, zou er geen schade worden aangericht. Deze veronderstelling bleek later niet juist te zijn. 3.2

Het effect van ioniserende straling op cellulair niveau

Bij blootstelling van een mens of ander levend organisme aan ioniserende straling zullen in de cellen ionisaties ontstaan. Ionisaties leiden tot veranderingen in organische moleculen waardoor chemische verbindingen gewijzigd kunnen worden, hetgeen uiteindelijk kan resulteren in biologische schade. Wanneer ioniserende straling een lichaam treft, kan met de cellen het volgende gebeuren:  de straling gaat door of langs de cel zonder schade aan te richten; 

de straling doodt de cel of vernietigt de mogelijkheid tot celdeling;

 de straling beschadigt het DNA, zonder dat de cel onmiddellijk dood gaat. Celdood heeft weinig effect als het aantal gedode cellen klein is of als door celreproductie van andere cellen binnen redelijke tijd het verlies kan worden aangezuiverd. Alleen als bepaalde grenzen van het verlies aan cellen worden overschreden, dus als de capaciteit voor celvernieuwing ontoereikend is, treden er merkbare effecten op. Als ioniserende straling het DNA in de celkern beschadigt kan er een mutatie optreden. De cel kan hierdoor een ontregelde groei gaan vertonen (kanker). 3.3

Indeling van biologische effecten

De biologische effecten van blootstelling aan ioniserende straling kunnen, afhankelijk van de te gebruiken indelingscriteria, worden ingedeeld in diverse categorieën: 

bij wie het effect zichtbaar wordt:  somatische effecten (in de bestraalde persoon);



wanneer het effect zichtbaar wordt:

   

genetische effecten (in het nageslacht). vroege of directe effecten (binnen enkele uren tot weken); late effecten (na maanden, jaren).

de aard van het effect: 

deterministische effecten (niet-kansgebonden);



stochastische effecten (kansgebonden).

Deze methoden van indeling van biologische effecten vertonen een grote mate van overlap. Zo zijn genetische effecten kansgebonden (stochastisch) en kunnen de somatische effecten deterministisch of kansgebonden zijn. De late effecten zijn over het algemeen kansgebonden. De stralingsgevoeligheid hangt samen met de snelheid waarmee de cellen zich delen. Erg gevoelig zijn: stam- of kiemcellen van organen, zoals witte bloedcellen en darmcellen en cellen die zich regelmatig delen, of zich tussen celdelingen differentiëren en rijpen. Minder gevoelig zijn de cellen met een langere levensduur. Ze delen zich slechts als ze daartoe worden aangezet, bijvoorbeeld door beschadiging of celverlies. Het betreft cellen van bijvoorbeeld de lever, nier, alvleesklier en schildklier. Het minst gevoelig voor straling zijn cellen die niet meer delen, zoals zenuw- en hersencellen. © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 22


3.4

Niet-kansgebonden (deterministische) effecten

Deze effecten treden op wanneer de stralingsdosis een zekere drempeldosis overschrijdt. Bij doses kleiner dan 200 mSv zijn tot op heden geen deterministische effecten waargenomen. Dat is ondermeer bevestigd bij een aantal personen die zijn ingezet ter bestrijding van de gevolgen van het reactorongeluk in Tsjernobyl. De effecten zijn het gevolg van een tekort aan functionele cellen. Bij bestraling van het gehele lichaam komen ze het eerst tot uiting in organen, die voor hun functioneren een voortdurende aanmaak van cellen behoeven, zoals de bloedvormende organen, het maagdarmkanaal en in mindere mate de huid. De vroege effecten treden op binnen een aantal weken na de blootstelling. Niet-kansgebonden effecten zijn echter niet per definitie vroege effecten. Staar is een voorbeeld van een laat deterministisch effect. In de stralingsbescherming zijn de deterministische effecten van ondergeschikt belang aangezien de drempeldoses, waarbij deze effecten kunnen optreden, zeer hoog zijn. Tabel 3.1 Vroege of directe effecten die optreden bij bestraling van het gehele lichaam.

dosis (Gy)

Effect

0,2-1

Geen ziekteverschijnselen; vermindering van het aantal witte bloedlichaampjes.

1-2

Verminderde weerstand, vermoeidheid, braken, diarree. Herstel na enkele weken.

2-3

Ernstige stralingsziekte door beschadiging van beenmerg en lymfeklieren.

3-4

Ernstige stralingsziekte. Sterftekans binnen een maand is zonder medische behandeling > 50 %.

4-10

Beenmergsyndroom. In nagenoeg alle gevallen sterfte binnen een maand.

10-50

Maag-darmsyndroom. Sterfte binnen een week.

> 50

Centraal-zenuwstelselsyndroom. Sterfte binnen enkele uren tot dagen.

Tabel 3.2 Deterministische effecten van éénmalige lokale bestraling.

dosis Effect (Gy) 3-8 Erytheemvorming (het rood worden van de huid) en ontharing 3-5 permanente steriliteit bij de man 2-6 permanente steriliteit bij de vrouw 5 staarvorming van het oog (cataract) (laat effect) 30-80 schade aan overige organen als het hart, lever, alvleesklier en speekselklieren [BR2000] 3.5

Kansgebonden (stochastische) effecten

3.5.1 Somatische effecten (in de bestraalde persoon) Tot de kansgebonden effecten van blootstelling aan ioniserende straling behoren kwaadaardige celwoekeringen van getroffen cellen. Voorbeelden zijn leukemie en kanker. Kwaadaardige tumorcellen hebben, ten opzichte van de normale cellen in het weefsel waarin ze zijn ontstaan, afwijkende structurele biochemische en functionele eigenschappen. Ze delen en groeien sneller dan normale cellen en hebben het vermogen tot het vormen van uitzaaiingen (metastasen). Hierdoor kan in een weefsel een groep cellen (een gezwel) ontstaan, die niet meer op de normale manier reageren op de regulatiemechanismen die vorm, grootte en structuur van een orgaan bepalen. Metastasering van tumorcellen kan plaatsvinden via lymfe- en/of bloedbanen. De wijze waarop en de snelheid © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 23

3 Biologische effecten van ioniserende straling waarmee uitzaaiingen plaats kunnen vinden is afhankelijk van de aard en plaats van de primaire tumor. Het kankerverwekkend vermogen van straling is zowel bij proefdieren als bij mensen aangetoond. Na het ontstaan van de eerste kankercel vindt een langzame ontwikkeling plaats waarin steeds meer cellen gaan afwijken van de normale cellen. De latente periode, de tijd totdat de tumor aangetoond wordt, neemt gewoonlijk 10-30 4 jaar in beslag. 3.5.2 Genetische effecten Een tweede groep van kansgebonden effecten zijn de genetische effecten. Genetische afwijkingen kunnen aanleiding geven tot het ontstaan van: 

falende implantatie of ontwikkeling van de bevruchte eicel;



abortus of doodgeboorte van een niet levensvatbare foetus;

 fysieke en/of mentale afwijkingen in het nageslacht. Er zijn tot op heden geen gegevens over mensen beschikbaar om concrete uitspraken te kunnen doen over de genetische risico's. Daardoor is men voor het maken van risicoschattingen voor mensen aangewezen op extrapolatie van gegevens verkregen bij proefdieren. De proefdier-onderzoeken hebben allemaal betrekking op hoge doses, waarbij de ondergrens 500 mGy bedroeg. Bij dierproeven werd aangetoond dat straling een verhoging van het vóórkomen van de reeds van nature bekende mutaties kan veroorzaken. Veiligheidshalve neemt men aan dat dit ook bij de mens het geval is. Gegevens over de gevolgen van doses in de ordegrootte van 0,5-50 mGy zijn er niet, omdat de statistische spreiding in de resultaten te groot was om betrouwbare uitspraken te doen. 3.5.3 Prenatale schade Biologische effecten bij het ongeboren kind worden net als bij volwassenen ingedeeld in deterministische en kansgebonden effecten. De aard van de schade en de mate van risico is afhankelijk van de fase van de zwangerschap en de hoogte van de dosis. We onderscheiden drie fasen: de pre-implantatiefase (1e week), de fase van organogenese (2-8 weken) en de foetale periode (vanaf de 8e week) [EG00]. 3.6

Deterministische effecten bij prenatale blootstelling

Pre-implantatiefase (1e week) Gegevens over de effecten bij de mens in de pre-implantatiefase zijn er niet. De inzichten zijn verkregen door dierexperimenten. Aangenomen wordt dat bestraling in de pre-implantatiefase twee gevolgen kan hebben: 1 het embryo komt niet tot innesteling en de vrucht wordt afgestoten; 2 er is geen stralingsschade, de vrucht komt tot ontwikkeling en bij de geboorte zijn geen duidelijke afwijkingen. In deze periode zijn de cellen nog ongedifferentieerd, zodat het verlies van één of meer cellen gecompenseerd kan worden door andere cellen. Organogenese (2e t/m 8e week) Blootstelling aan ioniserende straling tijdens de organogenese kan leiden tot misvormingen. Deze kunnen zo ernstig zijn dat neonatale sterfte optreedt. Er wordt aangenomen dat misvormingen worden veroorzaakt door celdood, gevolgd door een vroegtijdige stop in de ontwikkeling van het weefsel. De meest voorkomende misvormingen ontstaan bij de inwendige organen, in het skelet, de ogen en het centrale zenuwstelsel. Misvormingen zijn bij de mens zelden waargenomen.

62 4

Voor leukemie 3 tot 5 jaar.


Blz. 24

3 Biologische effecten van ioniserende straling Foetale fase (vanaf de 8e week) In de foetale fase neemt de gevoeligheid voor het ontstaan van misvormingen snel af. De meest relevante periode in deze fase van de zwangerschap is week 8 t/m 15, hierin vindt de ontwikkeling van de grote hersenen plaats. Het optredende effect bij blootstelling aan ioniserende straling in deze periode is een gebrekkige ontwikkeling van de geestelijke vermogens, mentale retardatie. Door de ontwikkeling van de kleine hersenen is de kans op mentale retardatie nog steeds aanwezig in week 16 t/m 25, maar deze is wel lager dan in de weken daarvoor. Later in de zwangerschap is de kans op mentale retardatie beduidend lager. In de meest gevoelige periode neemt de intelligentiescore (IQ) af met ongeveer 0,3 punten per Gray. Dit soort prenatale effecten treden overigens pas op na overschrijding van een drempeldosis van circa 100 mGy. 3.7

Kansgebonden effecten bij prenatale blootstelling

Kankerinductie inclusief leukemie Tegenwoordig wordt aangenomen dat er een verband bestaat tussen bestraling in de baarmoeder en het ontstaan van leukemie op jonge leeftijd en jeugdkanker. Evenals bij volwassenen wordt voor het ongeboren kind verondersteld dat het ontstaan van kanker, als gevolg van blootstelling aan ioniserende straling, geen drempeldosis heeft. In de meeste literatuur wordt voor het risicogetal voor sterfte door jeugdkanker een range aangenomen van 2 tot 6 % per sievert [GZ2007]. Genetische effecten Evenals voor volwassenen wordt voor het ongeboren kind verondersteld dat genetische effecten geen drempeldosis hebben. Bij dierexperimenten is gebleken dat de gevoeligheid voor genetische effecten bij prenatale bestraling lager is dan bij postnatale bestraling [LE90]. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de geringe stralingsgevoeligheid en het hogere herstelvermogen in het vroege ontwikkelingsstadium van de geslachtsorganen. De NCRP veronderstelt dat het risicogetal voor genetische effecten gelijk is aan dat bij bestraling na de geboorte, te weten 1 % per sievert [NC94]. 3.8

Dosis-effect-relatie

Er zijn twee principieel verschillende soorten dosis-effect-relaties, één voor deterministische en één voor kansgebonden effecten. Deterministische effecten Deterministische effecten worden gekenmerkt door een zogenaamde drempeldosis, dat wil zeggen een dosisniveau waaronder het beschouwde effect niet optreedt. Effecten waarvoor een drempeldosis geldt, komen pas tot uiting als van een weefsel of orgaan zoveel cellen door straling zijn uitgeschakeld, dat het niet goed meer kan functioneren. De beschadiging is zo groot dat de herstelmechanismen te kort schieten. Naarmate de stralingsdosis toeneemt, neemt ook de ernst van het effect toe. De grootte van de drempeldosis hangt ook af van het dosistempo. Door gefractioneerd toedienen van de dosis, zoals dat in de radiotherapie plaatsvindt, krijgt het weefsel/orgaan de gelegenheid zich van de stralingsschade te herstellen. Kansgebonden effecten Bij kansgebonden effecten wordt verondersteld dat, vanaf een dosisniveau nul, de kans op het effect toeneemt bij toename van de stralingsdosis. De ernst van het effect heeft geen relatie met de dosis. Een effect zonder drempeldosis kan theoretisch gezien reeds ontstaan door beschadiging van één enkele cel. Dat is het geval voor kanker en voor genetische effecten. Blootstelling aan ioniserende straling leidt niet onvermijdelijk tot kanker, maar vergroot wel de kans daarop. Omdat niet alle kanker leidt tot sterfte, wordt onderscheid gemaakt naar de kankerincidentie en de fataal verlopende kanker. © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 25



Blz. 26

kans op het effect

ernst van het effect


fataal

dosis

dosis

Figuur 3.1: Dosis-effect-relatie voor deterministische effecten.

3.9

incidentie

Figuur 3.2: Dosis-effect-relatie voor stochastische effecten.

Samenvatting

Effect

Waar (-) Wanneer (+) -

Voorbeelden/opmerkingen

Somatisch

in de bestraalde persoon + vroeg of laat

Erytheemvorming drempeldosis = 3 Gy

Genetisch

- in het nageslacht + laat

Fysieke/mentale afwijkingen

Vroeg + Laat

Prenataal Deterministisch (nietkansgebonden) vernietiging van cellen waardoor weefsel/orgaan niet goed functioneert Stochastisch (kansgebonden) kan het gevolg zijn van beschadiging van één enkele cel

+ + +

in de bestraalde persoon na enkele dagen in de bestraalde persoon na jaren in het ongeboren kind voor de geboorte na de geboorte

- in bestraalde persoon + vroeg of laat -

in de bestraalde persoon - of in het nageslacht + na jaren


Erytheemvorming (deterministisch) Staarvorming (deterministisch) Kanker (stochastisch) Misvormingen Mentale retardatie Kanker/leukemie Erytheemvorming Steriliteit Haaruitval Kanker Leukemie Genetische effecten

Blz. 27

3 Biologische effecten van ioniserende straling 3.10

Oefenvragen

1 Haaruitval als gevolg van ioniserende straling is a) een genetisch effect b) een kansgebonden effect c) een laat effect d) een deterministisch effect 2 Somatische effecten a) is de som van alle mogelijke effecten b) zijn prenatale effecten c) zijn effecten die bij de bestraalde persoon optreden d) zijn effecten die in het nageslacht optreden 3 Tot de stochastische effecten behoren a) staar en kanker b) genetische schade en leukemie c) erytheemvorming en kanker d) staar en erytheemvorming 4 Een eenmalige dosis van 30 Gy van het hele lichaam a) leidt tot het beenmergsyndroom b) heeft geen gevolgen c) leidt tot het centraal-zenuwstelselsyndroom d) leid tot het maag-darmsyndroom 5 De drempeldosis voor prenatale schade bedraagt circa a) 10 mGy b) 20 mGy c) 100 mGy d) 200 mGy


Blz. 28

4 Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu

4

Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu

Dit hoofdstuk behandelt de natuurlijke achtergrondstraling, de blootstelling aan kunstmatige stralingbronnen, beroepsmatige blootstelling, de risico’s van straling en de risicogetallen voor fataal verlopende kanker en genetische effecten. Verder wordt een risicovergelijking gemaakt met andere beroepen en gebeurtenissen uit het dagelijks leven. Leerdoelen  U kent de begrippen terrestrische straling en kosmische straling. U weet uit welke stralingsbronnen de natuurlijke straling is samengesteld. Tevens kent u de bijdrage van de afzonderlijke stralingsbronnen aan de effectieve dosis voor een inwoner van Nederland;  

U kent de bijdrage aan de jaardosis als gevolg van kunstmatige stralingsbronnen in het leefmilieu; U kent de risicogetallen voor fataal verlopende kanker en genetische effecten.


Blz. 29

4 Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu 4.1

Inleiding

Het blootstaan aan straling brengt risico’s met zich mee. De risico’s zijn gerelateerd aan de ontvangen dosis. Daarom is het zaak om de stralingsdosis zo laag mogelijk te houden. De ontvangen dosis wordt verkregen door natuurlijke straling, achtergrondstraling genoemd en door blootstelling aan kunstmatige stralingsbronnen. 4.2

Achtergrondstraling

Hoewel straling pas zo’n honderd jaar geleden werd ontdekt, is er sinds het ontstaan van de aarde straling aanwezig. Straling bereikt ons vanuit de kosmos (kosmische straling) en uit de aardkorst (terrestrische straling). Veel radionucliden die van nature in de aardkorst voorkomen ontstaan door radioactief verval van de radio-isotopen 238U (uranium) en 232Th (thorium). Via het voedsel komen radioactieve stoffen (voornamelijk kalium-40) in ons lichaam terecht. Deze radioactiviteit in het lichaam draagt eveneens bij aan de effectieve dosis. Naast de straling uit de kosmos, de aarde en ons voedsel, komt er ook externe straling uit onze huizen als gevolg van radioactieve stoffen in bouwmaterialen. In veel gebruikte bouwmaterialen komen de nucliden 226Ra (radium) en 224Ra voor (vervalproducten van respectievelijk 238U en 232Th). Als gevolg van verval van deze twee nucliden ontstaan radongassen, te weten 222Rn (Radon) en 220Rn (Thoron). Deze radongassen kunnen door een complexe combinatie van fysische en chemische processen uit de bouwmaterialen treden. De vervalproducten van het radon hechten zich vrij eenvoudig aan kleine stofdeeltjes die via de ademhalingswegen in de longen terechtkomen, waar zij bijdragen aan de effectieve dosis. In gebouwen is vaak een hogere concentratie aan radongassen aanwezig dan in de buitenlucht. Een goed geventileerde woning heeft een lagere radonconcentratie dan een minder geventileerde woning. Als gevolg van natuurlijke achtergrondstraling (inclusief bouwmaterialen) is de gemiddelde effectieve jaardosis van een inwoner van Nederland ongeveer 1,9 mSv. Deze is als volgt opgebouwd [MC05]: radongassen uitwendige bestraling vanuit de aardbodem inwendige bestraling kosmische straling technologisch verrijkt natuurlijke straling overige bronnen

0,8 0,04 0,4 0,3 0,35 0,001

mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j +

Totaal -

-

-

1,9

mSv/j

Een groot deel van de effectieve dosis wordt bepaald door binnenshuis aanwezig radon en thoron. Inwendige bestraling is voor bijna 90% het gevolg van inname van kalium (40K), lood (210Pb) en polonium (210Po) via de voeding. Kosmische straling ontstaat doordat de aarde vanuit de ruimte voortdurend met deeltjes wordt gebombardeerd. Dit bombardement leidt tot blootstelling aan ioniserende straling op het aardoppervlak. Een deel van de natuurlijke bijdrage is door tussenkomst van de mens verhoogd. Deze component duiden we aan als 'technologisch verrijkt natuurlijk'. Hiertoe behoort straling vanuit bouwmaterialen, blootstelling aan kosmische straling in een vliegtuig en radionucliden in de uitstoot van elektriciteitscentrales. De component 'overige bronnen' omvat bijvoorbeeld blootstelling aan straling door lozing van de industrie en laboratoria, en aan straling uit gebruiksartikelen als rookmelders, gloeikousjes, etc. (totaal minder dan 1%).


Blz. 30

4 Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu In sommige landen zijn (aanzienlijk) meer radioactieve stoffen in de aardkorst aanwezig. Het achtergrondstralingsniveau in deze landen is dan ook beduidend hoger dan in Nederland. Op grotere hoogte is het effectieve dosistempo door kosmische straling hoger dan op zeeniveau. Op zeeniveau is het effectieve dosistempo 0,04 Sv/uur [St97]; op vlieghoogte (10-12 km) 3 tot 5 Sv/uur en op 25 km hoogte bedraagt het effectieve dosistempo zelfs 1000 Sv/uur. Als gevolg van een enkele vliegreis Londen - Los Angeles (12 km hoogte) kan de effectieve dosis van personeel en passagiers toenemen met circa 80 Sv [NVS92]. 4.3

Kunstmatige stralingsbelasting

De kunstmatig veroorzaakte stralingsbelasting is voor het grootste deel het gevolg van medische stralingstoepassingen (gemiddeld 0,6 mSv/jaar). De overige bijdragen (allen <0,01 mSv/jaar en samen 0,02 mSv/jaar) zijn onder meer het gevolg van kernenergie-opwekking, van radioactieve stoffen in consumentenproducten en tengevolge van het ongeval te Tsjernobyl. De totale gemiddelde effectieve dosis van een inwoner van Nederland komt hiermee, samen met de eerder genoemde natuurlijke achtergrondstraling (1,9 mSv/jaar), op circa 2,5 mSv/ jaar [MC05].

Kosmische straling 11%

Overige bronnen 0,1% Medische diagnostiek 24%

Inwendige bestraling (excl. radon) 15% Tsjernobyl, kernenergie, fall-out 0,7%

Uitwendige bestraling vanuit de aardbodem 2%

Technologisch verrijkt natuurlijk 14% Radon/thoron 33%

Figuur 4.1 Verschillende bronnen die bijdragen aan de gemiddelde achtergrondstralingsdosis van een inwoner van Nederland. Vanwege de leesbaarheid zijn de getallen afgerond en is de som geen 100%.

4.4

Risico's van ioniserende straling

Tegenwoordig is de maat voor het risico van straling voornamelijk gerelateerd aan de toename van de kans op kanker. Kanker gevormd door ioniserende straling is niet te onderscheiden van kanker als gevolg van andere oorzaken. Om tot een goede risico-analyse te komen zijn epidemiologische gegevens verzameld van:  overlevenden van de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki; 

personen die om medische redenen zijn bestraald;



beroepshalve blootgestelde werkers;



dierproeven.


Blz. 31

4 Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu De gegevens over een verhoogde turmorfrequentie van de groep van ca. 80.000 atoombomoverlevenden tonen aan dat alleen bij degenen die een hoge dosis hebben ontvangen (> 200 mSv) met 95 % zekerheid kan worden aangenomen dat er een toename is van het aantal kankergevallen. Bij lagere dosis in de buurt van 50 mSv is deze toename van tumorfrequentie veel minder significant. Hoewel de dosistempi waaraan deze mensen zijn blootgesteld zeer hoog waren (> 100 mGy/uur), zeker in vergelijking met dosistempi waarmee we te maken hebben in de stralingsbescherming, worden de Japanse data toch als primaire gegevensbron gebruikt [IC91]. Deze gegevens hebben namelijk een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van studies van andere groepen. De groep bevat beiden geslachten, mannen en vrouwen, èn alle leeftijden. Verder was het dosisbereik waaraan deze mensen zijn blootgesteld zeer breed, namelijk van triviaal tot fataal en uniform verdeeld over het gehele lichaam van degene die werd blootgesteld. De gegevens van de andere groepen hebben uitgewezen dat de Japanse data in elk geval niet leiden tot een onderschatting. Hoewel er verschillen zijn tussen mannen en vrouwen en tussen de verschillende leeftijdsgroepen voor wat betreft de gevoeligheid voor kanker, is er door de ICRP [IC91] gekozen voor één risicogetal voor fataal verlopende kanker voor de gehele bevolking. Er is echter wel een klein verschil geïntroduceerd voor blootgestelde werknemers 5 . Dit verschil is ingevoerd omdat in deze groep geen jonge kinderen voorkomen. Als de schade plaatsvindt in de geslachtscellen kan dit leiden tot genetische schade in het nageslacht van de blootgestelde persoon, zowel kinderen als kleinkinderen en verdere generaties. Bij mensen zijn deze effecten als gevolg van ioniserende straling nog niet geconstateerd, maar studies met planten en dieren hebben aangetoond dat deze effecten kunnen optreden. Zij variëren van niet aantoonbaar aanwezig tot ernstige misvormingen of functieverlies, zelfs tot spontane abortus van de vrucht. Voor alle toekomstige generaties tezamen is het risicogetal voor de gehele bevolking voor ernstige genetische schade 1,3% per sievert. Hierin wordt ook het verlies aan levensjaren meegenomen. Tabel 4.1

Risicogetallen voor stochastische effecten

[IC91]

Risicogetal [percentage per Sv] blootgestelde populatie

fatale kanker Niet fatale kanker genetische schade

Totaal

blootgestelde werknemers gehele bevolking

4,0 5,0

5,6 7,3

0,8 1,0

0,8 1,3

rekenvoorbeeld Aantal inwoners in Nederland: Kans op fatale kanker:

15,5 miljoen. 5% per sievert

Kans op kanker door natuurlijke achtergrond:

5 %  1,9·10-3 = 9,5·10-5

15,5·106  9,5·10-5= 1472 sterfgevallen door natuurlijke achtergrondstraling. Dit moet worden afgezet tegen de jaarlijks ruim 37.000 sterfgevallen als gevolg van kanker. Recent onderzoek naar de kankersterfte in twee bij elkaar gelegen gebieden in China met een verschillend niveau in natuurlijke achtergrondstraling heeft uitgewezen dat de kankersterfte in het gebied met de hoogste blootstelling statistisch niet verschilt van de andere groep.

62 5

Zie hoofdstuk 5 voor de definitie van “blootgestelde werknemer”.


Blz. 32


Jaardosis van blootgestelde werknemers

Bij de stralingbescherming van werknemers speelt persoonsdosimetrie bij werknemers een belangrijke rol. In Nederland is sinds 1989 het Nationaal Dosisregistratie- en Informatiesysteem, NDRIS, operationeel. Het bevat gegevens over de beroepshalve uitwendige stralingsbelasting van alle blootgestelde werknemers sinds die tijd. De statistische analyses van deze gegevens bieden de mogelijkheid om bijvoorbeeld de doses die zijn ontvangen onder verschillende omstandigheden of onder vergelijkbare omstandigheden bij verschillende instellingen, onderling of met landelijke gemiddelden te vergelijken. Op het niveau van instellingen of beroepsgroepen kan na vergelijking van deze gegevens het beleid op het gebied van stralingsbescherming bij deze instellingen of voor deze beroepsgroepen worden beoordeeld en eventueel bijgesteld. Tabel 4.2 geeft een overzicht van het aantal blootgestelde werknemers in 2004 en de gemiddelde dosis per branche en per dosisklasse [NRG2006] Tabel 4.2: Belangrijkste kentallen voor de beroepsmatige blootstelling in Nederland voor 2004. Het aantal personen N, de collectieve dosis S, de gemiddelde dosis, Eavg en het percentage personen met een jaardosis tussen 0 - 1 mSv (NR0-1) en gelijk aan of groter dan 1 (NR1), 6 (NR6) en 20 mSv (NR20).

Toepassing Alle toepassingen Alle toepassingen excl. luchtvaart Gezondheidszorg totaal Nucleaire toepassingen Industriële toepassingen Luchtvaart Overige toepassingen* *

N

S Eavg (mensSv) (mSv)

NR0-1 (%)

NR1 (%)

NR6 (%)

NR20 (%)

46944 34917

26,49 8,40

0,56 0,24

75,66 93,7

23,9 5,7

0,39 0,53

0,05 0,07

26744 1549 3722 12024 2899

5,55 1,04 1,57 18,09 0,24

0,21 0,67 0,42 1,50 0,08

95,16 79,0 85,92 23,1 98,33

4,3 20,1 12,9 76,9 1,5

0,46 0,90 1,13 0,00 0,17

0,08 0,00 0,05 0,00 0,00

o.a. opslag van radioactieve stoffen, onderwijs en de overheid.

De bovenstaande tabel laat zien dat het overgrote deel van de blootgestelde werknemers (alle toepassingen excl. Luchtvaart) werkzaam is in de gezondheidszorg. De gemiddelde dosis voor deze branche bedraagt 0,21 mSv. Hierbij moet wel worden opgemerkt dat dit gemiddelde door een beperkt aantal personen met een relatief hoge dosis naar een hogere waarde wordt verschoven. Toepassingsgebieden waar relatief vaak een dosis hoger dan 6 mSv wordt ontvangen zijn: cardiologische diagnostiek, diergeneeskundige diagnostiek en in-vivo onderzoek. De hoogste gemiddelde dosis van 1,5 mSv wordt opgelopen door vliegend personeel. Deze stralingsdoses zijn het gevolg van kosmische straling, waarvan het niveau op vlieghoogte vele malen groter is dan op grondniveau. Deze doses worden niet door middel van een persoonsdosimeter vastgesteld maar via een berekeningsmodel. Daarbij wordt onder meer rekening gehouden met het aantal vluchten, het vluchtprofiel naar hoogte en tijd alsmede de zonneactiviteit. 4.6

Risicovergelijking met andere beroepsgroepen en het dagelijkse leven

Een goede vergelijking van het sterfterisico door beroepshalve blootstelling aan ioniserende straling met de sterfterisico’s van andere beroepen is erg moeilijk. Bij andere beroepen heeft het risico veelal betrekking op acute sterfgevallen. Bij bestraling treden acute sterfgevallen alleen bij zeer ernstige stralingsongevallen op. Deze ongevallen zijn echter zo zeldzaam, dat zij maar een geringe bijdrage tot het risico geven. Vergelijking van de genetische component van het stralingsrisico met genetische risico’s bij andere beroepen is eveneens meestal niet goed mogelijk. Er zijn ook tal van nietradioactieve stoffen die (verdacht worden van het) leiden tot genetische effecten. © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 33

4 Stralingsbelasting en -risico’s in de werkomgeving en in het leefmilieu Verder zijn de ongevalstatistieken in andere beroepen gebaseerd op feitelijke gebeurtenissen, terwijl het ontstaan van fatale tumoren als gevolg van ioniserende straling is berekend met geëxtrapoleerde risicogetallen. Globaal kan worden gesteld dat het werken met stralingbronnen, waarbij jaarlijks de wettelijke limiet aan effectieve dosis zouden worden opgelopen, een gevaarlijk beroep is. De gegevens van het NDRIS bewijzen dat over het algemeen genomen ruim 90% van de medewerkers die aan stralingsbronnen worden blootgesteld onder de 1 mSv per jaar blijft. Hieruit blijkt dat blootgestelde werknemers in de praktijk een beroepsrisico hebben dat ongeveer gelijk is aan dat van werknemers in de metaalindustrie. Tabel 4.4

Gemiddeld jaarlijks risico op overlijden door bedrijfsongelukken en kanker [NR98].

Beroep

Fatale risico *

Radiologisch werk (20 mSv/j ) Kolenmijnen Olie en gaswinning Bouw Radiologisch werk (1 mSv/j*) Metaalindustrie Alle industrie * Exclusief de effectieve dosis door achtergrondstraling. Tabel 4.5

1,0·10-3 1,4·10-4 1,3·10-4 6,3·10-5 5,0·10-5 2,9·10-5 1,1·10-5

1 op 1000 1 op 7000 1 op 8000 1 op 16.000 1 op 20.000 1 op 34.000 1 op 90.000

Gemiddeld jaarlijks risico op overlijden in Engeland in het dagelijks leven [NR98].

Oorzaak 10 sigaretten per dag Hart- en vaatziekten Alle vormen van kanker Overlijden op 40 jarige leeftijd (diverse oorzaken) Gemiddelde jaarlijkse blootstelling (2,1 mSv/j) Ongeval in huis Verkeersongeval Moord


Fatale risico 5,0·10-3 3,3·10-3 2,5·10-3 1,4·10-3 1,1·10-4 6,9·10-5 5,9·10-5 1,0·10-6

1 op 200 1 op 300 1 op 400 1 op 700 1 op 9500 1 op 15.000 1 op 17.000 1 op 100.000

Blz. 34


Samenvatting

Gemiddelde stralingsbelasting voor een inwoner van Nederland = 2,5 mSv/jaar radongassen uitwendige bestraling vanuit de aardbodem inwendige bestraling kosmische straling technologisch verrijkt natuurlijke straling overige bronnen medische toepassingen

0,8 0,04 0,4 0,3 0,35 0,001 0,6

mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j mSv/j +

Totaal

blootgestelde populatie blootgestelde werknemers gehele bevolking

2,5

fatale kanker 4,0 5,0


mSv/j

Risicogetal [percentage per Sv] niet fatale kanker genetische schade 0,8 0,8 1,0 1,3

Totaal 5,6 7,3

Blz. 35


Oefenvragen

1 De gemiddelde stralingsbelasting voor een inwoner van Nederland bedraagt ongeveer: a) 0,6 mSv/j b) 1,0 mSv/j c) 1,9 mSv/j d) 2,5 mSv/j 2 De grootste bijdrage aan de natuurlijke achtergrondstraling is afkomstig van: a) medische toepassingen b) radongassen c) kosmische straling d) inwendige bestraling 3 Het risicogetal voor genetische effecten is voor de gehele bevolking: a) 10% per sievert b) 5% per sievert c) 0,8% per sievert d) 1,3% per sievert 4 Het risicogetal voor fatale kanker is voor de gehele bevolking: a) 10% per sievert b) 5% per sievert c) 2% per sievert d) 1% per sievert 5 Welke bewering is juist: a) De risicogetallen voor de gehele bevolking zijn hoger dan voor de blootgestelde medewerkers b) Het risicogetal voor fatale kanker is lager dan voor genetische effecten c) De risicogetallen voor fatale kanker en voor genetische effecten zijn aan elkaar gelijk d) De risicogetallen voor de gehele bevolking zijn lager dan voor de blootgestelde medewerkers


Blz. 36

5 Wet- en regelgeving

5

Wet- en regelgeving

In dit hoofdstuk vindt u de belangrijkste regelgeving met betrekking tot stralingsbronnen. In paragraaf 5.2 zijn de belangrijkste internationale richtlijnen beschreven. In paragraaf 5.3 treft u de nationale weten regelgeving aan. Deze bestaat uit drie basisprincipes: rechtvaardiging, optimalisatie en limitering. Verder worden een aantal regels behandeld die van toepassing zijn voor werknemers die bloot kunnen staan aan ioniserende straling. Paragraaf 5.3.4 beschrijft de regelgeving met betrekking tot radionuclidenlaboratoria. Leerdoelen  U weet wat het ICRP is en doet;  U weet hoe nationaal de toepassing van stralingsbronnen is geregeld; 

U kent de drie belangrijkste uitgangspunten van de stralinghygiëne; o Rechtvaardiging; o Optimalisatie; o Limitering;

 

U kent het begrip ALARA en weet wat dit betekent; U kent de verschillende dosislimieten;





U kent de indeling van blootgestelde werknemers, de A-werker en de B-werker en weet welke regels voor deze groepen gelden: zoals de geldende limieten, de medische keuring, persoonsdosimetrie en de te volgen opleiding; U kent de indeling in gecontroleerde zone en bewaakte zone;



U kent het waarschuwingssymbool voor ioniserende straling


Blz. 37

5 Wet- en regelgeving 5.1

Inleiding

Alle wettelijke bepalingen die verband houden met ioniserende straling zijn in Nederland samengebracht in de Kernenergiewet (Staatsblad 1963, 82). Deze is in werking getreden op 1 januari 1970. De Kernenergiewet is een raamwet, dat wil zeggen dat daarin alleen hoofdlijnen worden aangegeven. Om alle aspecten tot in detail te regelen zijn aanvullende besluiten nodig. In 2001 werd, ter vervanging van allerlei wetten en regelgevingen, het Besluit stralingsbescherming (Bs) van kracht. Dit besluit werd onder andere aangenomen om te voldoen aan de Europese wetgeving. 5.2

Internationale regelgeving

Wereldwijd is de International Commission on Radiological Protection (ICRP) het meest gezaghebbende orgaan op het gebied van stralingsbescherming. Deze commissie geeft aanbevelingen op het gebied van stralingsbescherming. Binnen Europa gelden de Euratom-richtlijnen welke in de nationale wetgeving dienen te worden opgenomen. De aanbevelingen van de ICRP, welke door de meeste landen zijn overgenomen, zijn gericht op:  het voorkomen van deterministische effecten, 

het beperken van het stochastisch risico tot een aanvaardbaar niveau,



het zekerstellen dat radiologische handelingen zijn gerechtvaardigd door een afweging van de voordelen tegen de eventuele nadelen te laten plaatsvinden.

De aanbevelingen hebben betrekking op zowel de bevolking als geheel, als op individuele leden van de bevolking. De belangrijkste aanbevelingen zijn: 

Ioniserende straling mag alleen dan worden toegepast als het verwachte nut van de toepassing groter is dan de eventuele nadelen ervan. Hierbij moeten eventuele alternatieven in overweging worden genomen.



Bij alle gerechtvaardigde toepassingen moeten de stralingsdoses die personen kunnen ontvangen zo laag als redelijkerwijs mogelijk worden gehouden; daarbij spelen sociale en economische factoren een rol.



In geen geval mogen de door individuele personen ontvangen stralingsdoses de daarvoor gestelde limieten overschrijden.

5.3

Nationale wetgeving

De grondgedachte van de Kernenergiewet is: “Het in bezit hebben van stralingbronnen en het gebruik daarvan is niet toegestaan, tenzij…”. Wie in de zin van de wet radioactieve stoffen, ingekapselde radioactieve bronnen of een toestel voorhanden heeft, moet voldoen aan de artikelen uit het Besluit stralingsbescherming (Bs). Het Besluit stralingsbescherming is van toepassing op alle handelingen met radioactieve stoffen en toestellen. Naast dit besluit bestaan er nog andere besluiten, zoals het Besluit kerninstallaties, splijtstoffen en ertsen dat regels bevat voor onder andere nucleaire installaties en het Besluit vervoer splijtstoffen, ertsen en radioactieve stoffen dat het vervoer van deze stoffen regelt. Deze besluiten zullen voor wat betreft stralingsbescherming zoveel mogelijk verwijzen naar de desbetreffende regels van het Bs. Het Besluit stralingsbescherming is van toepassing op alle handelingen met radioactieve stoffen en toestellen. Deze handelingen staan voor wat betreft radioactieve stoffen expliciet genoemd in artikel 29 van de wet, terwijl in artikel 34 van de wet o.a. het gebruik van toestellen wordt genoemd. Tevens © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 38

5 Wet- en regelgeving is het besluit van toepassing op natuurlijke stralingsbronnen die als zodanig zijn aangewezen. In dit geval wordt er over werkzaamheden i.p.v. handelingen gesproken. Hierbij moet worden gedacht aan de procesindustrie en het hergebruik van restproducten daaruit, waarbij ongewild straling aanwezig is of vrijkomt, en aan de luchtvaart. 5.3.1 Definities handeling: het bereiden, voorhanden hebben, toepassen of zich ontdoen van een kunstmatige bron of van een natuurlijke bron, voor zover deze natuurlijke bron is of wordt bewerkt met het oog op zijn radioactieve eigenschappen; dan wel het gebruiken of voorhanden hebben van een toestel, uitgezonderd bij een interventie, een ongeval of een radiologische noodsituatie; werkzaamheden: het bereiden, voorhanden hebben, toepassen of zich ontdoen van een natuurlijke bron, voor zover die niet wordt of is bewerkt wegens zijn radioactieve eigenschappen, uitgezonderd bij een interventie, een ongeval of een radiologische noodsituatie; radiologische verrichting: (enigszins vereenvoudigd) medische handeling met gebruikmaking van ioniserende straling; bron: toestel dan wel radioactieve stof; lid van de bevolking: een persoon uit de bevolking binnen of buiten een locatie, niet zijnde een werknemer gedurende zijn werktijd of een persoon die een radiologische verrichting ondergaat; werknemer: persoon die, hetzij in dienst of onder gezag van een ondernemer, hetzij als zelfstandige arbeid verricht; blootgestelde werknemer: (enigszins aangepast in verband met de leesbaarheid) werknemer die gedurende zijn werktijd ten gevolge van handelingen een blootstelling ondergaat die kan leiden tot een dosis die hoger is dan een effectieve dosis van 1 mSv per jaar en/of een equivalente dosis van 15 mSv/j voor de ooglens en 50 mSv/j voor de huid (1cm2), de handen, onderarmen, voeten en enkels bewaakte zone: (vereenvoudigd) een ruimte wordt aangemerkt als bewaakte zone indien de door de werknemer te ontvangen dosis gelijk is aan een effectieve dosis die hoger is dan 1 mSv in een kalenderjaar en lager dan 6 mSv in een kalenderjaar gecontroleerde zone: (vereenvoudigd) een ruimte wordt aangemerkt als gecontroleerde zone indien de door de werknemer te ontvangen dosis gelijk is aan een effectieve dosis die hoger is dan 6 mSv in een kalenderjaar Het besluit is van toepassing op alle handelingen en werkzaamheden met radioactieve stoffen en toestellen m.u.v. 

het zich ontdoen van door middel van lozing of als afval van radioactieve stoffen die zijn vrijgegeven van de vergunningsplicht.


Blz. 39

5 Wet- en regelgeving 

alle onderdelen die verband houden met het vervoer. Dit wordt geregeld in het Besluit Vervoer radioactieve stoffen, splijtstoffen en ertsen.



handelingen met een toestel met een maximale buisspanning kleiner dan 5 kV.



blootstelling aan radon en dochternucliden in woongebouwen tengevolge van bouwmaterialen.



straling ten gevolge van radionucliden die van nature in het menselijk lichaam aanwezig zijn, in het bijzonder voor kalium-isotopen.



kosmische straling ter hoogte van het aardoppervlak



de bovengrondse blootstelling aan radionucliden in de onverstoorde aardkorst.

5.3.2 Rechtvaardiging, Optimalisatie en Limitering De uitgangspunten van het Bs zijn hetzelfde als de aanbevelingen van de ICRP. Een toepassing moet gerechtvaardigd zijn. De stralingsdosis dient bij een toepassing zo laag als redelijkerwijs mogelijk te worden gehouden en de ontvangen stralingsdosis van een individu mag de gestelde dosislimiet niet overschrijden. Rechtvaardiging In het Bs wordt voor het eerst het rechtvaardigingsbeginsel in de Nederlandse wetgeving geïntroduceerd. Dit houdt in dat een handeling slechts dan wordt gerechtvaardigd indien de economische, sociale en andere voordelen van de betrokken handeling opwegen tegen de gezondheidsschade die hierdoor kan worden toegebracht. Bij de voordelen wordt het netto-voordeel van alle relevante aspecten meegewogen. Hierbij worden dus ook de nadelen van sociale, economische en financiële aard van de desbetreffende handeling verdisconteerd. Bij de gezondheidsschade wordt de schade voor alle betrokken werknemers of leden van de bevolking beschouwd. Gezondheidsschade kan worden vertaald in “dosis”. In een register zijn zowel niet-gerechtvaardigde als gerechtvaardigde handelingen opgenomen tezamen met een zo goed mogelijke argumentatie. Optimalisatie Wanneer is vastgesteld dat de toepassing gerechtvaardigd is, moet de blootstelling bij deze toepassing steeds zo laag als redelijkerwijs mogelijk worden gehouden. Dit wordt optimalisatie genoemd. In het Engels wordt hiervoor het acroniem ALARA (As Low As Reasonably Achievable) gebruikt. Deze optimalisatie-verplichting vormt met rechtvaardiging en dosislimitering de drie basisprincipes van de stralingsbescherming. Bij de optimalisatie wordt getracht een zo laag mogelijke dosis te verkrijgen tegenover zo min mogelijk, sociale en economische, nadelen. Van belang is echter dat met betrekking tot de dosis bij het optimalisatieproces de dosisreductie ten opzichte van de oorspronkelijke dosis de bepalende factor is en niet de totale mogelijk te ontvangen dosis voor de maatregel. Deze dosisreductie wordt afgewogen tegen de middelen die nodig zijn om de maatregel te kunnen nemen. Bij beroepshalve blootstelling moet hierbij niet alleen de individuele dosis maar ook het aantal blootgestelden worden beperkt. Limitering Bevolkingsblootstelling De ondernemer zorgt ervoor dat voor leden van de bevolking als gevolg van handelingen die onder zijn verantwoordelijkheid worden verricht op enig punt buiten de locatie ten gevolge van die handelingen een effectieve dosis van 0,1 mSv in een kalender jaar niet wordt overschreden. Binnen de locatie dient de ondernemer ervoor te zorgen dat de volgende individuele doses niet worden overschreden: a) een effectieve dosis van 1 mSv in een kalenderjaar b) een equivalente dosis van 15 mSv in een kalenderjaar voor de ooglens


Blz. 40

5 Wet- en regelgeving c) d)

een equivalente dosis van 50 mSv in een kalenderjaar voor de huid gemiddeld over enig oppervlak van 1 cm2 een equivalente dosis van 50 mSv in een kalenderjaar voor handen, onderarmen, voeten en enkels.

Beroepsmatige blootstelling Voor werknemers binnen de instelling gelden dezelfde dosislimieten als voor leden van de bevolking die zich binnen de inrichting bevinden. Personen die beroepshalve kunnen blootstaan aan ioniserende straling welke kan leiden tot een dosis die hoger is dan die voor leden van de bevolking worden blootgestelde werknemers genoemd. Blootgestelde werknemer De ondernemer zorgt ervoor dat de volgende doses niet worden overschreden: a) een effectieve dosis van 20 mSv in een kalenderjaar b) een equivalente dosis in een kalenderjaar van 150 mSv voor de ooglens c) een equivalente dosis in een kalenderjaar van 500 mSv voor de huid, gemiddeld over enig huidoppervlak van 1 cm2 d) een equivalente dosis in een kalenderjaar van 500 mSv voor handen, onderarmen, voeten en enkels Blootgestelde werknemers dienen minimaal 18 jaar te zijn. Dit geldt niet als de blootgestelde werknemers ouder zijn dan 15 jaar en uit hoofde van hun opleiding verplicht zijn handelingen te verrichten. De blootgestelde werknemers worden ingedeeld in twee categorieën, A en B. De indeling gebeurt aan de hand van de stralingsbelasting die men door deze handelingen kan ontvangen. De stralingsbelasting door andere oorzaken, zoals natuurlijke achtergrondstraling en de extra stralingsbelasting bij het ondergaan van een medisch onderzoek, worden hierbij buiten beschouwing gelaten. Als indelingscriterium wordt de “naar verwachting te ontvangen stralingsdosis in een kalenderjaar” gebruikt. De indeling van beroepshalve blootgestelde personen verloopt als volgt: A-categorie:

B-categorie:

blootgestelde werknemer, die een effectieve dosis kan ontvangen die groter is dan 6 mSvin een jaar, of een equivalente dosis die groter is dan drietiende van de limiet voor blootgestelde werknemers. andere blootgestelde werknemer dan A-werknemer

5.3.3. Algemene voorschriften Voorlichting en instructie Afhankelijk van de uit te voeren handelingen wordt een bepaalde stralingshygiënische kennis vereist. De blootgestelde werknemer mag pas dan radiologische handelingen uitvoeren nadat hij/zij voldoende is onderricht met betrekking tot de risico’s die verbonden zijn aan het omgaan met ioniserende straling. Dit dient zowel schriftelijk als mondeling te geschieden. De blootgestelde werknemer is verplicht aan de georganiseerde instructie deel te nemen. Vrouwen moeten voordat zij met hun handelingen beginnen extra worden geïnformeerd over de risico’s van blootstelling aan ioniserende straling voor het ongeboren kind door uitwendige bestraling of door besmetting. Ook moet met het oog daarop worden aangedrongen dat het van belang is in een vroeg stadium een zwangerschap bij de ondernemer te melden. Blootgestelde werknemers die borstvoeding geven moeten worden geïnstrueerd met het oog op het voorkómen van lichamelijke besmettingen, zowel in- als uitwendig. Aangezien de eerste voorlichting over de risico’s vele jaren voor de zwangerschap kan hebben plaatsgevonden, dient bij melding van de zwangerschap de informatie opnieuw te worden verstrekt. © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 41


Voorschriften voor toestellen De ondernemer zorgt ervoor dat met betrekking tot toestellen een zodanige afscherming is aangebracht dat de straling die naar buiten treedt, uitgezonderd op de plaats van de opening bestemd voor het naar buiten treden van de nuttige bundel, zo weinig als redelijkerwijs mogelijk schade kan toebrengen. Een toestel moet zodanig zijn opgesteld en afgeschermd dat personen (m.u.v. de patiënt) niet aan de primaire stralenbundel hoeven bloot te staan. Ook moet ervoor worden gezorgd dat een toestel niet door onbevoegden in werking kan worden gesteld. Regelmatig, maar ten minste eenmaal per jaar moet het equivalente dosistempo op 1 meter afstand van het toestel worden bepaald. waarschuwingsborden bij bewaakte en gecontroleerde zone De plaatsing van waarschuwingsborden is bedoeld om te voorkomen dat personen binnen een inrichting ongemerkt blootgesteld worden aan een effectieve dosis van meer dan 1 mSv in een kalenderjaar. Deze verplichting geldt voor alle situaties waar deze dosiswaarde kan worden overschreden. De plaatsing van waarschuwingsborden is ook van belang in geval van noodsituaties zoals brand. Dan behoort goed duidelijk te zijn of zich ergens al dan niet radioactieve stoffen bevinden en er een kans op verspreiding is. Daarom moet niet alleen het waarschuwingssymbool voor ioniserende straling worden gebruikt, maar moet daarbij altijd de toevoeging “Röntgenstraling” of “Radioactieve stoffen” worden vermeld. Medische stralingstoepassingen Een radiologische verrichting mag alleen plaatsvinden onder verantwoordelijkheid van een bevoegd en bekwaam arts (niveau 4M/5M). Het in opdracht van een bevoegd arts indrukken van de knop van een röntgentoestel mag, indien de “knopdrukker” bekwaam is (cursus zorgt voor deze bekwaamheid). Het wijzigen van instellingen van het apparaat (zoals diafragmeren, wijzigen mAsgetal e.d.) mag alleen worden uitgevoerd door eerdergenoemde arts of een radiodiagnostieklaborant. Verder is het verplicht voor elke standaard radiologische verrichting voor elke apparatuuropstelling schriftelijke protocollen op te stellen. Voor de individuele patiënt gelden geen dosislimieten. Dit betekent dat er extra aandacht moet worden geschonken aan rechtvaardiging en optimalisatie. In dat kader worden er referentieniveaus vastgesteld voor standaard procedures. Bij radiodiagnostische verrichtingen met een röntgentoestel dient een filter te worden toegepast teneinde de stralingsbelasting van de patiënt te beperken. Het toestel dient over een diafragma-instelling (lichtvizier) te beschikken waarmee de randen van de röntgenbundel zichtbaar zijn op de beelddrager, tenzij het mammografisch of tandheelkundig onderzoek betreft. Vrouwelijke (zwangere) blootgestelde werknemers Voor vrouwen die zwanger kunnen zijn en handelingen met stralingsbronnen uitvoeren, zijn de algemene maatregelen voor blootgestelde werknemers van toepassing. Daarnaast worden enkele aanvullende stralingsbeschermingsmaatregelen genomen. Mede omdat ongeboren kinderen gevoeliger zijn voor ioniserende straling dan volwassenen, gelden voor ongeboren kinderen lagere dosislimieten dan voor blootgestelde werknemers. De ondernemer zorgt ervoor dat de arbeidsomstandigheden voor de zwangere blootgestelde werknemer zodanig zijn dat de equivalente dosis voor het ongeboren kind zo laag is als redelijkerwijs mogelijk en dat het onwaarschijnlijk is dat deze dosis vanaf het moment van melding van de zwangerschap tot aan de geboorte 1 mSv zal overschrijden. Vrouwen worden geadviseerd hun zwangerschap zo vroeg mogelijk te melden bij de © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 42

5 Wet- en regelgeving werkgever. Vrouwen die borstvoeding geven worden vrijgesteld van handelingen waarbij een meer dan gering risico bestaat op radioactieve besmetting van het lichaam. Bepaling van de blootstelling Blootgestelde werknemers zijn verplicht om tijdens hun handelingen, met kans op blootstelling aan ioniserende straling, een persoonsdosimeter te dragen. Hiermee wordt de beroepshalve ontvangen stralingsdosis door uitwendige blootstelling geregistreerd. Deze gegevens worden bewaard totdat de persoon op wie de gegevens betrekking heeft de leeftijd van vijfenzeventig jaar heeft bereikt of zou hebben bereikt, maar tenminste 30 jaar nadat de betrokkene de handelingen heeft beëindigd. Bij sommige handelingen met radioactieve stoffen, zoals het gebruik van bijvoorbeeld zuivere -emitters, kan de persoonsdosimeter worden vervangen door of worden aangevuld met andere dosimetrietechnieken. Medische begeleiding Personen die radiologische handelingen willen gaan uitvoeren en daarbij ingedeeld worden in de categorie A moeten een aparte medische keuring krijgen voor radiologische handelingen, de inkeuring. Deze keuring dient jaarlijks te worden herhaald.

5.4

Samenvatting

ICRP

International Commission on Radiological Protecion (internationaal adviesorgaan)


Blz. 43


Nationaal geldt de kernenergiewet met als belangrijkste uitvoeringsvoorschrift het Besluit stralingsbescherming (Bs). Het grondbeginsel van de kernenergiewet is: Het in het bezit hebben van stralingsbronnen en het gebruik daarvan is verboden tenzij….. De drie basisprincipes van het Bs zijn: rechtvaardiging: toepassing moet gerechtvaardig zijn optimalisatie: dosis moet zo laag als redelijkerwijs mogelijk worden gehouden (ALARA = As Low As Reasonably Achievable) limitering: dosislimieten Dosislimieten zoals opgenomen in het Bs. equivalente dosis effectieve dosis equivalente dosis extremiteiten en (E) ooglens (Hooglens) huid

Doelgroep

Blootgestelde werknemer

20 mSv

150 mSv

500 mSv

Blootgestelde leerlingen en studerenden van 16 tot 18 jaar*

6 mSv

50 mSv

150 mSv

leden van de bevolking

1 mSv

15 mSv

50 mSv

ongeboren kind**

1 mSv

--

--

*

Dit zijn personen die uit hoofde van hun opleiding verplicht zijn om handelingen te verrichten en daarbij doses kunnen ontvangen die hoger zijn dan de limieten voor leden van de bevolking. ** Vanaf melding van de zwangerschap. A-werker:

B-werker:

kan een effectieve dosis > 6 mSv of een equivalente dosis > 0,3 van de limiet ontvangen. inkeuring - jaarlijkse keuring – (uitkeuring) verplicht tot het dragen van een persoonsdosimeter opleiding: minimaal een basiscursus Stralingsbescherming andere blootgestelde werker dan A-werker geen keuring verplicht tot het dragen van een persoonsdosimeter opleiding: minimaal een basiscursus Stralingsbescherming


Blz. 44


5.5

Oefenvragen

1 in welke volgorde dienen de drie basisprincipes van de ICRP te worden toegepast a) rechtvaardiging-limitering-optimalisatie b) limitering-optimalisatie-rechtvaardiging c) optimalisatie-rechtvaardiging-limitering d) rechtvaardiging-optimalisatie-limitering 2 De dosislimiet voor de effectieve dosis voor een blootgestelde medewerker is a) 500 mSv in een kalenderjaar b) 50 mSv in een kalenderjaar c) 20 mSv in een kalenderjaar d) 1 mSv in een kalenderjaar 3 ALARA: a) is een acroniem voor “as long as reasonably achievable” b) betekent dat de dosis zo laag als redelijkerwijs mogelijk moet blijven c) hoeft niet te worden toegepast bij medisch onderzoek d) betekent dat de effectieve dosis in een kalenderjaar niet hoger mag worden dan 20 mSv 4 Een blootgestelde werknemer a) moet jaarlijks medisch worden gekeurd b) ontvangt jaarlijks een effectieve dosis die groter is dan 6 mSv c) kan een dosis ontvangen die hoger is dan de limiet voor leden van de bevolking d) is iemand die radiologische handelingen uitvoert 5 Welke van onderstaande beweringen is juist? a) een bewaakte zone is een zone waarbij een effectieve dosis van meer dan 6 mSv in een kalenderjaar kan worden ontvangen b) een bewaakte zone is een zone waarbij een effectieve dosis van meer dan 1 mSv in een kalenderjaar kan worden ontvangen c) bij een bewaakte zone dient altijd een bewaker aanwezig te zijn d) in elke gecontroleerde zone dient regelmatig op radioactieve besmetting te worden gecontroleerd 6 Welke van onderstaande beweringen is juist? a) voor alle röntgentoestellen geldt een vergunningsplicht b) er geld geen vergunningsplicht voor toestellen met meer dan 100 kV c) het in het bezit hebben van een toestel is ook een handeling d) het in het bezit hebben van een toestel is geen handeling


Blz. 45

Geraadpleegde literatuur

6

Praktische stralingsbescherming (algemeen en bij röntgentoestellen in het bijzonder)

Dit hoofdstuk behandelt de praktische kant van de stralingsbescherming. De beschermingsmogelijkheden bij uitwendige bestraling, zoals afscherming, tijd en afstand worden behandeld. Er staat beschreven op welke positie men het beste kan gaan staan en welk loodschort men moet dragen bij röntgentoepassingen. De onderdelen die zijn behandeld in de voorgaande hoofdstukken worden in dit hoofdstuk gekoppeld aan de praktijk. Leerdoel Na bestudering van dit hoofdstuk: Algemeen  kent u de begrippen afstand, afscherming, en tijd 

kunt u eenvoudige berekeningen met de kwadratenwet maken

 

kent u de begrippen primaire straling; strooistraling en lekstraling weet u hoe u uzelf tegen röntgenstraling kunt beschermen



weet u op welke positie u bij röntgentoepassingen het best kunt gaan staan



kent u gangbare diktes voor loodschorten



weet u dat een goede pasvorm belangrijk is en dat loodschorten niet mogen worden gevouwen


Blz. 47

Geraadpleegde literatuur 6.1

Inleiding

Bescherming tegen ioniserende straling kan worden opgesplitst in bescherming tegen uitwendige bestraling en bescherming tegen inwendige besmetting. Bescherming tegen uitwendige bestraling geldt voor toestellen, ingekapselde bronnen en open radioactieve stoffen. Bescherming tegen inwendige besmetting geldt voor open radioactieve stoffen en bij lekkage van ingekapselde bronnen. De meest bekende toestellen zijn röntgentoestellen gebruikt voor diagnostiek en deeltjesversnellers gebruikt voor radiotherapie. Voorbeelden van gebruik van ingekapselde bronnen zijn: (ingekapselde 192 Ir-bronnen welke in het kader van therapie in de patiënt worden gebracht; 137Cs voor bestraling van cellen en proefdieren; ijkbronnen voor ijking van stralingsmeetapparatuur, zoals bijvoorbeeld 57Co voor een gammacamera of 133Ba voor een vloeistofscintillatieteller). Open radioactieve stoffen kunnen voorkomen als poeders, vloeistoffen, en gassen. Ook kunnen lichaamsvloeistoffen van een patiënt radioactief zijn als deze is behandeld met een radiofarmacon 6. 6.2

Stralingsbescherming bij uitwendige blootstelling (algemeen)

Uitwendige blootstelling kan plaatsvinden wanneer men zich in de “buurt” van een stralingbron bevindt. Hierbij moet worden gedacht aan handelingen met toestellen, ingekapselde bronnen en open radioactieve stoffen. 6.2.1

Afscherming

Ioniserende straling kan met behulp van afschermende materialen worden verzwakt en soms zelfs geheel worden tegengehouden. Een bekend afschermingsmateriaal voor röntgenstraling is lood. Voor het afschermen van gammastraling wordt behalve lood ook vaak beton gebruikt. De afscherming dient altijd zo dicht mogelijk bij de bron te worden geplaatst omdat op deze wijze de bron het meest efficiënt kan worden afgeschermd. Als het om praktische redenen niet mogelijk is de stralingsbron af te schermen, bijvoorbeeld omdat de aanwezigheid van personeel bij onderzoek bij een patiënt noodzakelijk is, kan men zich tegen röntgenstraling beschermen door een loodschort te dragen. (hierover meer in paragraaf 6.3, Afscherming voor andere stralingssoorten in hoofdstuk 10)

Figuur 6.1 Loodschort

6.2.2 Afstand Door de afstand tot de stralingsbron te vergroten kan een dosisreductie worden verkregen. De wijze waarop dit werkt is vergelijkbaar met een geluidsbron. Als de afstand tot de bron groter wordt, neemt de geluidssterkte af. Zo ook bij ioniserende straling. Het stralingsniveau is omgekeerd evenredig aan het kwadraat van de afstand. Dit betekent dat wanneer de afstand 2  zo groot wordt het dosistempo met een factor 22 = 22 = 4 afneemt. Bij vergroten van de afstand met een factor 3 wordt het dosistempo 32 = 33 = 9 keer zo klein. Dit heet de kwadratenwet. Wiskundig kan dit als volgt worden beschreven: 



D1 r12  D 2  r22

kwadratenwet (geldig voor een puntbron)

62 6

Radiofarmacon: radioactief geneesmiddel


Blz. 48

Geraadpleegde literatuur Voorbeeld 1 Het stralingsniveau op 50 cm van het focus van de röntgenbundel is 10 mGy per uur. Wat is het dosistempo op 1 m en op 1,50 m? Op 1 meter De afstand is 2  zo groot dus het stralingsniveau is 22 = 4 keer zo laag 10/4 = 2,5 mGy per uur Op 1,5 meter De afstand is 3  zo groot dus het stralingsniveau is 32 = 9 keer zo laag 10/9 = 1,1 mGy per uur

Voorbeeld 2 Het dosistempo op 50 cm van een puntvormige gammabron is 10 Gy/h. Wat is het dosistempo op 1 m en op 1,50 m? Op 1 meter 

D 1  10 Gy/h; r1 = 50 cm 

r2 = 100 cm



10  50 2  D 2  100 2  D 2  2,5 Gy/h Op 1,5 meter 

D 1  10 Gy/h; r1 = 50 cm 

r3 = 150 cm



10  50 2  D 3  150 2  D 2  1,1 Gy/h Ter beperking van de stralingsdosis is het belangrijk dat personen die om een of andere reden wel aanwezig moeten zijn, maar niet de stralingsbron hanteren een zo groot mogelijke afstand tot de bron houden. Degene die wel de handeling met de bron uitvoert moet hierbij zo veel als mogelijk gebruik maken van afstandsbediening en handling tools. Als het lichaam door een afscherming wordt beschermd, kunnen de handen nog steeds erg dicht bij de bron komen. Deze afstand kan worden vergroot door gebruik te maken van pincetten en tangen. De dosisreductie kan hierdoor aanzienlijk zijn. Een tang van bijvoorbeeld 30 cm kan voor de handen reeds een dosisreductie geven van een factor 4000. Figuur 6.2 Enkele voorbeelden van handling tools.

6.2.3 Tijd Een kortere blootstellingsduur aan een stralingsbron veroorzaakt een lagere dosis dan een langere blootstellingstijd. Dit betekent dat de doorlichttijden en het aantal foto’s zo beperkt mogelijk moeten worden gehouden. Bij het werken met stralingbronnen is het belangrijk dat de handelingen snel worden uitgevoerd. Uiteraard mogen de handelingen niet te snel worden uitgevoerd waardoor de kans op fouten en incidenten kan toenemen. Zodra een bron uit de kluis is gehaald, mogen de handelingen niet meer onnodig worden onderbroken totdat zij weer is opgeborgen. Zorg ervoor dat alle benodigdheden binnen handbereik klaar liggen. Neem dan pas de bron uit de opbergplaats en


Blz. 49

Geraadpleegde literatuur start daarna met de handelingen. Nieuwe, moeilijke handelingen moeten eerst zonder bron worden geoefend, het zogenaamde “droog” of “koud” oefenen. 6.3

Stralingsbescherming voor (blootgestelde) werknemers bij röntgenstraling

Primaire straling De primaire bundel is de straling die uit het venster van een röntgenbuis treedt. Een (blootgestelde) werknemer mag niet met enig lichaamsdeel in de primaire bundel komen, dus ook niet met een hand eventueel omgeven met een loodrubberhandschoen. Het is daarom ook verboden een filmcassette of een tandfilmpje vast te houden bij het maken van een opname. Het dosistempo van de primaire bundel is zo groot dat een loodschort de drager onvoldoende beschermt tegen de primaire straling. Lekstraling Het is niet mogelijk de straling alleen uit het venster van de buis naar buiten te laten treden, er zal ook op andere plaatsen van het buishuis straling naar buiten “lekken”. Lekstraling is straling die door de buisomhulling dringt. Voor lekstraling geldt de in paragraaf 6.2.2 genoemde kwadratenwet. Het is daarom af te raden om, terwijl dat voor het onderzoek niet nodig is, dichtbij de röntgenbuis te verblijven. Omdat de bijdrage aan het stralingsniveau van lekstraling veel kleiner is dan die van de strooistraling zal hierop niet verder worden in gegaan. Strooistraling Strooistraling ontstaat als de primaire bundel een object treft. De grootste bron van strooistraling is de patiënt. De verstrooiing kan in alle richtingen optreden. Deze strooistraling levert geen bijdrage aan de beeldvorming op. Kenmerken van strooistraling:  

 

Als de dosis, bijvoorbeeld door het vergroten van het mAs-getal, van de primaire bundel toeneemt zal de dosis in het strooistralingsveld met een gelijke factor toenemen. Voor niet al te grote afstanden tot de patiënt geldt dat het dosistempo in het strooistralingsveld bij benadering recht evenredig is met het oppervlak van het intreeveld. Dit betekent dat wanneer het intreeveld wordt vergroot de verstrooide straling met een zelfde factor toeneemt. Voor niet al te korte afstanden tot patiënt kan voor de dosis in het strooistralingsveld de kwadratenwet worden toegepast. Het dosistempo van verstrooide straling is in schuin achterwaartse richting groter dan in zijdelingse richting en in schuin voorwaartse richting.

Positie van de werknemer De bijdrage aan de dosis voor de omstanders is het grootste in achterwaartse richting. Indien de patiënt staat is de beste positie schuin achter de patiënt (niet recht achter de patiënt in verband met de primaire bundel). De begrippen achterwaarts en schuin achter de patiënt zijn verwarrend. Figuur 6.3 geeft aan wat er met deze termen wordt bedoeld. Bij doorlichten van een liggende patiënt, waarbij de onderzoeker naast de patiënt moet staan, dient de röntgenbuis zoveel als mogelijk onder de tafel te worden gemonteerd. De verstrooide straling kan gedeeltelijk worden afgeschermd met loodflappen indien die aan de tafel zijn bevestigd.


Blz. 50


uittreezijde

intreezijde focus centrale as

45

150 schuin achterwaartse verstrooiing

patiënt

schuin voorwaartse verstrooiing; positie = schuin achter de patiënt

Figuur 6.3 Strooistraling vanuit de patiënt, de gebruikte termen

Draai het lichaam altijd met het door het loodschort afgeschermde gedeelte naar de patiënt. Indien gebruik wordt gemaakt van goed passende rondom loodschorten is de afscherming in beide gevallen gelijk. Het verdient overigens ook in dat geval de voorkeur om de monitorplaats en de eigen positie zo te kiezen dat zoveel mogelijk richting patiënt wordt gekeken.

loodflap

Positie van de buis bij verticale projectie Bij doorlichting van een liggende patiënt, met de röntgenbuis onder de tafel, kan het noodzakelijk of wenselijk zijn, om de naast de tafel staande onderzoeker te beschermen tegen zijwaarts en schuin achterwaarts verstrooide straling. Bij buisspanningen die in de radiodiagnostiek gebruikelijk zijn, is de intensiteit van de verstrooide straling in schuin Schuin voorwaarts beeldverwerker achterwaartse richting groter dan die in zijwaartse richting; in de zijwaartse richting weer iets groter dan die in voorwaartse richting. Loodflappen, bevestigd aan de Zijwaartse richting onderzijde van de beeldversterker en reikend tot het tafelblad, en loodplaten of loodflappen van de tafelrand tot aan de grond, kunnen tot een forse dosisreductie leiden. De wijze van doorlichten waarbij de röntgenbuis zich boven de patiënttafel bevindt Loodschort en de onderzoeker zich dichtbij de patiënt bevindt, moet zoveel mogelijk worden Schuin achterwaarts vermeden. Bij deze wijze van doorlichting focus loopt de onderzoeker niet alleen het risico om met een hand in de onverzwakte primaire bundel te komen, maar kan bovendien het Figuur 6.4 Het gebruik van loodflappen bij verticale projecties onbeschermde bovendeel van zijn lichaam, dus ook de ooglenzen, aan intensieve verstrooide straling worden blootgesteld. loodflap


Blz. 51

Geraadpleegde literatuur Loodschort Aangezien niet in elke situatie een vaste afscherming kan worden aangebracht kan het personeel gebruik maken van een loodschort. Dit zijn schorten waarin een hoeveelheid lood is verwerkt. Het loodschort is bedoeld om de romp af te schermen tegen strooistraling, voornamelijk afkomstig van de patiënt. Het schort is niet bedoeld voor bescherming tegen de primaire bundel. De beschermende werking hangt onder andere af van de looddikte. Gangbare diktes voor loodschorten zijn 0,25 mm; 0,35 mm en 0,50 mm loodequivalent. Hoeveel bescherming een schort in praktijkomstandigheden biedt is ook afhankelijk van het model en de pasvorm; deze bepalen bij een bepaalde lichaamsoriëntatie in het stralingsveld welke organen geheel of gedeeltelijk onafgeschermd blijven. Juist dat is bepalend voor de uiteindelijke effectieve dosis. Zo is een onafgeschermde rug van dominante invloed bij blootstelling van de rug, terwijl wijde armsgaten bij bestraling vanaf de zijkant de longen gedeeltelijk onafgeschermd laten. Een diepe halsuitsnijding laat de slokdarm en een deel van de longen onafgedekt bij blootstelling van voren. Uit onderzoek [HU98] blijkt dat een goedpassend rondomschort van 0,25 mm in veel gevallen beter beschermt dan een voorzijdeschort van 0,5 mm. Een goede pasvorm van het loodschort is in het algemeen dan ook van meer invloed dan het dikker maken van het schort. Bij het gebruik van een rondomschort en halsbescherming, beide van 0,25 mm looddikte is een beschermingsrendement van 75 % gegarandeerd [HU98]. Bij een schortdikte van 0,35 mm in combinatie met een halskraag van 0,25 mm wordt nagenoeg de maximaal haalbare bescherming van 90 % tot 95 % bereikt. Loodschorten dienen voorzichtig te worden behandeld, zodat er geen scheuren in het loodrubber ontstaan. Men mag loodschorten daarom nooit opvouwen. Loodschorten moeten periodiek (bijv 1  per jaar) op scheuren worden gecontroleerd, dit kan het makkelijkste onder doorlichting gebeuren. Afscherming van röntgenkamers Bij het ontwerpen van ruimten waarin röntgentoestellen worden geplaatst, houdt men niet alleen rekening met de primaire bundel maar ook met strooistraling. De intensiteit van de strooistraling is maximaal een tiende van de intensiteit van de primaire bundel. Voor de directe bundel dient de afscherming minimaal 2 mm loodequivalent te zijn. De afscherming van de overige wanden is afhankelijk van de hoeveelheid opnamen en de daarbij behorende buisspanning, maar dient een minimale dikte te hebben van 1 mm loodequivalent. 6.4

Extra informatie voor röntgentoepassingen (geen examenstof)

Factoren die de dosis in de patiënt bepalen Het ALARA-principe houdt in dat de stralingsdosis van een te onderzoeken patiënt niet groter mag zijn dan noodzakelijk is voor het verkrijgen van de vereiste diagnostische informatie. De dosis die de patiënt ontvangt, is afhankelijk van een groot aantal factoren: -

veldgrootte mAs-getal (buisstroom en tijdsduur) buisspanning filtering

- focus-patiënt-film afstanden - beelddetectiesysteem - loodafdekkingen - patiëntdikte en compressiemogelijkheden

In de volgende subparagrafen worden deze factoren kort besproken. Aangezien deze cursus niet is bedoeld voor bedieners van het toestel wordt hierop niet diep ingegaan. Veldgrootte Bij te grote veldafmeting wordt een onnodig groot gedeelte van het lichaam door de primaire straling getroffen waardoor de kans toeneemt dat de organen met een hoge weefselweegfactor in, of dichter © 2011 Erasmus MC Zorgacademie Stralingsbeschermingseenheid Erasmus MC

Blz. 52

Geraadpleegde literatuur bij, de primaire bundel komen te liggen. Daarom moet de bundel niet wijder worden gemaakt dan noodzakelijk is voor het te verrichten onderzoek. De grootte van het veld wordt soms zichtbaar gemaakt met een lichtveld. Bij vergroting van het intreeveld zullen de buiten de bundel gelegen organen meer verstrooide straling ontvangen, ten eerste doordat er meer verstrooide straling ontstaat en ten tweede doordat zij dichter bij de bundelrand komen te liggen. mAs-getal De intree- en uittreedosis zijn recht evenredig met het mAs-getal. Dat wil zeggen dat als het mAsgetal bijvoorbeeld tweemaal zo groot wordt gekozen, de intree- en uittreedosis ook tweemaal zo groot worden. Voordat een röntgenopname wordt gemaakt, moet een buisspanning en het mAs-getal worden gekozen, terwijl bij gebruik van een belichtingsautomaat de 'zwarting' moet worden ingesteld. Buisspanning Straling opgewekt met een hogere buisspanning i.p.v. een lagere buisspanning is uit stralingshygiënisch oogpunt voor de patiënt beter omdat de totaal geabsorbeerde stralingsenergie (de ‘integrale dosis’) afneemt. Een nadeel is vaak dat het contrast van de opname ook afneemt, omdat de röntgenbundel maar weinig verzwakt wordt. De stralingskwaliteit heeft een belangrijke invloed op de dosisverdeling in een door röntgenstralen getroffen object. De stralingskwaliteit wordt bepaald door de buisspanning, de spanningsvorm en de filtering. Als de buisspanning toeneemt zal ook de filtering moeten toenemen. Filtering Het spectrum van de door een röntgenbuis opgewekte straling is poly-energetisch. Dat wil zeggen dat er röntgenfotonen in zitten met verschillende energie, zowel laag als hoog. De fotonen met lage energie worden vrijwel geheel door de patiënt geabsorbeerd en dragen dus niet bij tot de beeldvorming. Door het toepassen van een filter worden de fotonen met lage energie grotendeels uit de heterogene röntgenstralenbundel verwijderd. Iedere röntgenbuis heeft een eigen 'filter', het zogenaamde inherente filter. Dit bestaat uit de wand van de röntgenhuis, de olie en het omhullingsvenster. De waarde van dit inherente filter wordt uitgedrukt in mm Al-equivalent. Deze heeft een waarde tussen de 1 en 1,5 mm AI-eq. en wordt door de fabrikant opgegeven. Vrijwel altijd wordt een vast extra filter van ten minste 1 mm Al toegevoegd, zodat de totaalwaarde van het inherente filter circa 2,5 mm Al eq. bedraagt. De waarde van het inherente filter neemt met het ouder worden van de buis een klein beetje toe. Dit is het gevolg van verdamping van het wolfraam van de anode en de gloeidraad en de condensatie ervan op de binnenzijde van de inzetbuis. Focus-patiënt-film afstand Het is belangrijk de patiënt zo ver mogelijk van het focus van de buis af te houden en de film, of het beeldverwerkendsysteem zo dicht mogelijk bij de patiënt te plaatsen. Om deze reden zit op een röntgenapparaat dat wordt gebruikt door tandartsen een tubus. Deze zorgt ervoor dat er een minimale afstand is van het focus tot de patiënt. Door het filmpje in de mond te plaatsen wordt de patiënt – filmafstand zo klein mogelijk gehouden. Objectdikte, compressie Dikke objecten vereisen een hogere belichtingswaarde dan minder dikke objecten. Vermindering van objectdikte kan worden verkregen door compressie. Dit gebeurt onder andere bij mammografie. Compressie beperkt de hoeveelheid verstrooide straling en dit geeft weer een beter contrast op de foto.


Blz. 53

Geraadpleegde literatuur Loodafdekkingen Weefsels of organen met een hoge weefselweegfactor moeten, waar nodig en mogelijk, worden afgeschermd. Met name moet bij patiënten in de reproductieve leeftijd, afscherming van de gonaden (ovaria en testes) worden toegepast bij onderzoeken die waarschijnlijk een hoge stralingsdosis voor de gonaden opleveren. Bij overzichtsopnamen van het bekken of de buik zullen de ovaria vaak in de primaire straling liggen. Bij een gelijkwaardig bekkenoverzicht zal de dosis in de testes aanzienlijk hoger zijn dan in de ovaria. Dit komt door de oppervlakkige ligging van de testes en het feit dat ovaria door veel weefsel zijn omgeven. De ovaria kunnen, als de diagnose daardoor niet gehinderd wordt, worden afgedekt met speciale beschermers, die leverbaar zijn in allerlei maten. Er zijn ook allerlei testesbeschermers in de handel die, na enige instructie, eenvoudig door de patiënt zelf kunnen worden aangebracht. Bij toepassing van loodafdekking bij vrouwen, zullen de ovaria door verstrooiing uit omliggend weefsel een zekere dosis blijven ontvangen. Dat het toch zinvol is ovariabeschermers aan te brengen, blijkt uit metingen aan fantomen. Het afdekken van de testes met lood geeft eveneens een aanzienlijke reductie van de geabsorbeerde dosis. Met een afscherming door een zogenaamde loodrubberportemonnee, is de reductie groter dan bij gebruik van een loodflapje, dat zich alleen maar op de testes bevindt. Als de gonaden niet in de directe bundel liggen, maar wel dichtbij de rand ervan, worden de gonaden alleen getroffen door verstrooide straling en lekstraling. Ook dan kan afscherming nog nut hebben. Videorecording Het videosignaal van het TV-circuit kan op een videoband worden vastgelegd. Onmiddellijk na de opname kan de recorder worden teruggespoeld om de beelden nogmaals te bekijken. Dit kan tot een verkorting -van de doorlichtingsduur en vermindering van de stralingsdosis leiden. Beeldgeheugen Het gebruik van een beeldgeheugen kan de stralingsdosis voor de patiënt aanzienlijk verminderen. Hierbij wordt het laatste doorlichtbeeld 'bevroren', zodat bestudering van de situatie mogelijk is zonder verder te doorlichten.

6.5

Samenvatting

Primaire straling: Men mag niet in de primaire bundel komen, ook niet met loodrubber handschoenen Strooistraling: Positie:

Ontstaat als de primaire bundel een object treft. De verstrooiing kan in alle richtingen optreden, maar is het grootst in schuin achterwaartse richting. Schuin achter de patiënt (in de schuin voorwaarts verstrooide straling)

Afscherming:

In de directe bundel minimaal 2 mm loodequivalent. Overige wanden minimaal 1 mm loodequivalent. Dikte loodschorten: 0,25 – 0,50 mm Afstand houden tot de bron is altijd een goede methode om de stralingsdosis te verminderen. Het stralingsniveau is omgekeerd evenredig aan het kwadraat van de afstand.


Blz. 54


6.6

Oefenvragen

1. Röntgenstraling kan het best worden afgeschermd met a) perspex b) lood c) aluminium d) Filtermateriaal 2. De kwadratenwet houdt in dat wanneer de afstand a) 3 zo groot wordt, het dosistempo 9 zo groot wordt b) 3 zo klein wordt, het dosistempo 9 zo klein wordt c) 3 zo klein wordt, het dosistempo 9 zo klein wordt d) 3 zo groot wordt, het dosistempo 9 zo klein wordt 3. De stralingsbelasting kan het meest worden beperkt door a) de blootstellingstijd te verlengen en de afstand tot de bron te vergroten b) de blootstellingstijd te verkorten en de afstand tot de bron te vergroten c) de blootstellingstijd te verlengen en de afstand tot de bron te vergroten d) de blootstellingstijd te verkorten en de afstand tot de bron te verkleinen 4. Strooistraling ontstaat als de primaire röntgenbundel een object treft. De verstrooiing a) ontstaat uitsluitend loodrecht op de primaire bundel b) kan in alle richtingen optreden c) ontstaat uitsluitend 180 graden gedraaid t.o.v. de primaire bundel d) ontstaat uitsluitend in dezelfde richting als de primaire bundel 5. Het strooistralingsniveau rond de patiënt is bij doorlichten a) overal even groot b) groter aan de intreezijde dan aan de uittreezijde c) groter aan de uittreezijde dan aan de intreezijde d) verwaarloosbaar laag


Blz. 55


Geraadpleegde literatuur [BA92] Ballance P.E.(1992). Phosphorus-32 Practical Radiation Protection. Leeds. [BR2000] Brouwer G.; J. van den Eijnde, (1998) Praktische stralingshygiëne 3e druk, Houten, Bohn Stafleu Van Lochum. [DE98] Delacroix D. et. al. (1998). Radiation Protection Dosimetry; Nuclear Technology Publishing; Ashford. [RU97] De Ru et. al.(1997). Radiobiologie en stralingsbescherming. Utrecht, De tijdstroom. [EG00] Eggels C.(2000). Stralingsbescherming voor zwangere vrouwen in een medische omgeving. Rotterdam, Erasmus MC. [IC91] ICRP, International Commission on Radiological Protection (1990) Recommendations of the international Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Permagon Press, Oxford (UK) 1991. [LE90] Leetz H.K. et al (1990) .Pränatale Strahlenexposition aus medizinischer Indikation, Dosisermittelung, Folgerungen für Arzt und Schwangere. Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik e.v., Hamburg 1990 [MC05] Stralingsdosis per bron 2000 In: Milieu- en Natuurcompendium. MNP, Bilthoven en CBD, Voorburg. 20 september 2005 [[RI94] Ministerie van VROM, SZW en VWS (1994). Richtlijn Radionuclidenlaboratoria; Hoofdinspectie milieuhygiëne publicatie 94-02. [RI96] Ministerie van VROM, SZW en VWS (1996). Richtlijn radionuclidentherapie; Deel 1 Jodium-131-therapie voor schildklieraandoeningen. [NC94] NCRP, National Council on Radiation Protection and Measurements (1994); Cosiderations regarding the unintended radiation exposure of the embryo, fetus or nursing child. NCRP commentary no. 9. NCRP, Bethesda (USA). [NV92] Nederlandse Vereniging voor Stralingshygiëne (1992). NVS-publikatie nr. 19, Stralingsbelasting door bronnen van natuurlijke straling. Arnhem [NV95] Nederlandse Vereniging voor Stralingshygiëne (1995). NVS-publikatie nr. 25, Veel gestelde vragen over ioniserende straling. Arnhem. [NRG2006] NRG (2006). Statistische analyse van de dosis als gevolg van beroepsmatige blootstelling aan ioniserende straling 1995-2004, J.W.E van Dijk. [NR98] NRPB, National Radiological Protection Board (1988). Living with radiation, Chilton (UK). 1998 [BS2001] Besluit Stralingsbescherming; Implementatie van Euratomrichtlijnen 96/29/Euratom en 97/43/euratom, 16 juli 2001. [St97] Rasmussen et. Al (1997. Stralingshygiëne niveau 3; Delft. Technische Universiteit [We96] Weissman F. et. al. (1996). Stralingsfysica.Utrecht, De Tijdstroom. [GZ2007] Gezondheidsraadrapport, 24 januari 2007. Risico’s van blootstelling aan ioniserende straling [Zw97] Zwigt, A. (1997). Introductiecursus radiologisch werkers; Maastricht.


Blz. 56

Index

Index Afscherming ................................................. 48, 52 afstand ................................................................. 48 ALARA ................................................................. 40 Besluit Stralingsbescherming........................... 38 bewaakte zone ..................................................... 39 biologisch effecten ............................................... 22 blootgestelde werknemer ..................................... 39 blootgestelde werknemers ................................... 41 bronnen................................................................ 39 buisspanning ........................................................ 11 buisstroom ........................................................... 11 deterministisch effecten ....................................... 22 diafragma ............................................................. 11 directe effecten..................................................... 22 divergerend .......................................................... 11 dosis..................................................................... 16 dosis-effect-relaties .............................................. 25 dosislimieten ........................................................ 41 dosistempo........................................................... 16 drempeldosis.................................................. 23, 25 effectieve dosis .................................................... 18 Elektromagnetische straling ................................. 10 elektronvolt........................................................... 10 equivalent dosistempo ......................................... 17 equivalente dosis ................................................. 17 Euratom-richtlijnen ............................................... 38 filter ...................................................................... 13 focus .................................................................... 10 foetale fase .......................................................... 25 fotonen ................................................................. 10 geabsorbeerde dosis............................................ 16 gecontroleerde zone .......................................... 39 genetische effecten ........................................ 22, 24 gray ...................................................................... 16 halveringsdikte ..................................................... 12 handelingen ......................................................... 39 handling tools ....................................................... 49 homogeniteitscoëfficiënt....................................... 12 ICRP .................................................................... 38 intreedosis............................................................ 16 intreeveld ............................................................. 50 ioniserende straling .............................................. 10 kansgebonden...................................................... 22


Kernenergiewet .................................................... 38 kosmische straling ................................................ 30 kwadratenwet ................................................. 48, 50 late effecten .......................................................... 22 latentieperiode ...................................................... 24 leden van de bevolking ......................................... 39 lekstraling ............................................................. 11 Lekstraling ............................................................ 50 lood....................................................................... 12 Loodflappen.......................................................... 51 loodschort ............................................................. 52 Medische begeleiding........................................... 43 niet-kansgebonden ............................................... 22 Optimalisatie......................................................... 40 orgaandosis .......................................................... 16 organogenese....................................................... 24 poly-energetisch ............................................. 11, 12 positie ................................................................... 50 pre-implantatiefase ............................................... 24 Prenatale schade.................................................. 24 Primaire straling.................................................... 50 radiologische verrichting ....................................... 39 Rechtvaardiging.................................................... 40 risico ..................................................................... 31 Risicogetallen ....................................................... 32 rondomschort........................................................ 52 röntgenspectrum................................................... 11 sievert ................................................................... 17 somatische effecten.............................................. 22 stochastisch effecten ............................................ 22 stralingsweegfactor............................................... 17 Strooistraling......................................................... 50 terrestrische straling ............................................. 30 Tijd ....................................................................... 49 trefplaat ................................................................ 10 uitreedosis ............................................................ 16 venster.................................................................. 11 Voorlichting en instructie ...................................... 41 vuistregels ............................................................ 17 weefselweegfactor................................................ 18 werknemer............................................................ 39 werkzaamheden ................................................... 39 zwangerschap ...................................................... 42

Blz. 57

Bijlage 1: Antwoorden op de oefenvragen

Bijlagen Antwoorden op de oefenvragen HOOFDSTUK 1 1) b 2) a 3) a 4) b 5) c

HOOFDSTUK 2 1) d 2) a 3) b 4) b 5) b 6) a

HOOFDSTUK 3 1) d 2) c 3) b 4) d 5) c

HOOFDSTUK 4 1) d 2) b 3) d 4) b 5) a

HOOFDSTUK 5 1) d 2) c 3) b 4) c 5) b 6) c

HOOFDSTUK 6 1) b 2) d 3) b 4) b 5) b


Blz. 59

Toelichting Persoonsdosimetrie


Blz. 61


Blz. 62

Cursus Stralingsbescherming. op deskundigheidsniveau 5R

Recommend Documents