V B F Ú Středisko radiační defektoskopie V B
SZK - 15 -
N
stínících konstrukcí u PET/MR pracoviště v přístavbě k budově Q ve FN Brno - PMDV
Objednatel:
L! "#$%&'! ()*) Kroftova 45 6+6 ,, -rno
Ing. Lubomír Vítek, Ph.D. o.dný řešitel
prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. vedoucí ústavu
Počet vyhotovení:
-/012 květen 3,+5
Vyhotovení číslo:
4
78
Úvodní část
1.1.
Údaje o zpracovateli
Řešitelská organizace: IČO: DIČ: Pracoviště řešitele: Vedoucí pracoviště: Odpovědný řešitel:
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební Veveří 95, 602 00 Brno 00216305 CZ00216305 Ústav stavebního zkušebnictví prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. Ing. Lubomír Vítek, Ph.D.
Na základě objednávky firmy LT PROJEKT a.s. Brno, vypracovali pracovníci Střediska radiační defektoskopie FAST VUT v Brně, návrh stínících konstrukcí u PET/MR pracoviště v přístavbě k budově Q ve FN Brno - PMDV (Obr.1).
2. Účel a rozsah zprávy Zpráva bude sloužit jako podklad pro vypracování prováděcího projektu vyšetřovny pozitronové emisní tomografie PET/MR se zaměřením na 18F na pracovišti Nukleární medicíny. Zpráva obsahuje nové předpoklady výpočtu v souvislosti s nabytím účinnosti „atomového zákona“ a následných vyhlášek, výpočet násobnosti zeslabení pro jednotlivé směry a dimenzování tlouštěk stínících konstrukcí.
3. Podklady pro výpočet stínění 3.1 Technické parametry zářičů -
Pro výpočet stínících konstrukcí se předpokládá využití PET kamery s integrovaným MR a uživatelem stanovených provozních podmínek.
Dispoziční řešení pracoviště i pomocných místností bylo převzato z výkresů objednavatele.
3.2 Limity a směrné hodnoty ozáření Zákonné zdravotní předpisy - Atomový zákon (zák.18/97 Sb.) a navazující vyhlášky Atomový zákon a navazující vyhláška 307/2002 o radiační ochraně specifikují podmínky ochrany před účinky ionizujícího záření.
52-
J 9o zákonných opatření jsou přijaty limity ozáření, jejichž překročení není z hlediska radiační ochrany přípustné. Tyto limity se vztahují na ozáření ze všech činností vedoucích k ozáření. Nezapočítává se však do nich ozáření z přírodních zdrojů (cca 3-5 mSv/rok), pokud nejsou záměrně využívány, dále lékařské ozáření a další ozáření specifikovaná zákonem a vyhláškou (při výuce, při haváriích aj.). Tyto limity jsou uvažovány jiné pro obyvatelstvo a jiné pro radiační pracovníky: Ø Obecné limity pro obyvatelstvo – se vztahují na průměrné vypočtené ozáření v kritické skupině obyvatel (v okolí pracoviště se zdroji ionizujícího záření). Tento limit efektivní dávky ze zevního i vnitřního ozáření činí 1 mSv/rok (výjimečně lze uvažovat hodnotu 5 mSv za dobu pěti za sebou jdoucích kalendářních roků). Ø Limity pro radiační pracovníky – součet vnějšího a vnitřního ozáření je stanoven hodnotou efektivní dávky 100 mSv za dobu pěti za sebou jdoucích kalendářních roků (v průměru 20 mSv/rok), přitom hodnota ozáření za jeden rok nesmí překročit 50 mSv. Ø Limity pro učně a studenty – platí od roku kdy dovrší 16 let do 18 let. Součet efektivních dávek ze zevního ozáření a úvazků efektivních dávek z vnitřního ozáření činí 6 mSv/rok. Hodnoty limitů však nelze brát za základ při výpočtech stínění, neboť se jedná o součet všech možných kombinací ozáření, který nesmí být překročen. Atomový zákon zavádí nový pojem směrná hodnota, což je hodnota ozáření, která je tak nízká , jak lze rozumně dosáhnout při uvážení hospodářských a společenských hledisek. Vyhláška 307/02 Sb. uvádí následující směrné hodnoty: Ø Směrná hodnota roční efektivní dávku u ostatních osob - 50 mSv. Ø Směrná hodnota roční efektivní dávku u radiačních pracovníků - 1 mSv Ø Směrná hodnota pro roční kolektivní efektivní dávku (součet efektivních dávek u všech jednotlivců v určité skupině) - 1 Sv Směrná hodnota ozáření je v podstatě 20x nižší nežli je limit pro příslušnou kategorii obyvatelstva. Rozumně dosažitelná úroveň radiační ochrany se považuje za dostatečně prokázanou, pokud ani za předvídatelných odchylek od běžného provozu nemůže být žádná z uvedených směrných hodnot překročena, a to ani u jedné osoby.
3.3 Materiál stínění Pro stínící konstrukce pracoviště s ionizujícím zářením je počítáno se stínícím materiálem : - obyčejný beton o objemové hmotnosti v suchém zatvrdlém stavu 2350kg/m3 - Pb dveře
3.4 Literatura - Zákon č. 18/97 Sb, zák.č.13/2002 Sb. O mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření
53-
: Vyhláška č. 307/2002 Sb. O radiační ochraně - Návrh Metodického pokynu Ochrana zdraví při používání zdrojů rentgenového záření (Ing.O.Kodl) - Posouzení barytových směsí X-RAY STOP určených pro stínění pracovišť´s ionizujícím zářením - zeslabovací křivky (Ing.O.Kodl) - DIN 6812 Medizinische Röntgenanlagen bis 300 kV ( April 1996 ) - DIN 6844 Nuklearmedizinische Betriebe ( September 1989 )
3.5 Určení násobnosti zeslabení K Násobnost zeslabení záření K vyjadřuje kolikrát je nutno primární svazek nebo rozptýlené záření zeslabit, aby bylo dosaženo obecného limitu nebo směrných hodnot pro radiační pracovníky se zářením nebo pro jiné osoby. Při výpočtu tlouštěk ochranných stínících konstrukcí PET vyšetřovny byly použity matematické vztahy a zeslabující křivky z DIN 6844 a DIN 6812 (viz. literatura).
4. Návrh stínění Návrh skladby stínících konstrukcí pracoviště s ionizujícím zářením je uveden v tabulce 1. Hodnoty faktoru pobytu T byly voleny tak, jak je běžně uvažuje literatura a jak se dá usuzovat, že bude probíhat provoz pracoviště.
Ing. Vítek Lubomír, Ph.D. odpovědný zpracovatel
54-
Obr.1 Rozmístění dozimetrických bodu na pracovišti
55-
t;<. 1 Výpočet násobnosti zeslabení stínících vrstev PET/MR vyšetřovna - energie anihilačního záření = 511 keV - aplikovaná aktivita = max. 0,5 GBq, počet aplikovaných pacientů max. 12/směnu - max.naměřený dávkový příkon v 1 m u aplikovaného pacienta 50 mSv/hod ihned po aplikaci [(0,10μSv/hod)/MBq] - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „0“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „30min“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „40min“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „60min“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „80min“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „100min“ - dávkový příkon v 1 m u aplikov. pacienta v čase „120min“
- 50mSv/h - 41mSv/h - 39mSv/h - 34mSv/h - 30mSv/h - 26mSv/h - 23mSv/h
- Ht = 0,001 mSv/týden (ostatní osoby) - Ht1) = 0,02 mSv/týden (radiační pracovníci)
D1=) Vo9
Z> &E?) @A9 slab Pb konstrukce ení ' [mm] [mm] : : : : S24 ++2T : 200 beton - okno 11,5 mmPb
b1G ,+ ,3 ,41)
[m] : : S2,
,S1)
T,0
32X
Y2,
,5
+,,0
++
+X
,6
ff( 6,0
32S
Y2,
P9C
pHIKMOM – rostlý terén sQRHp – nepřístupná střešní konstrukce HUKadovna - počet apl.pac.12WC : vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta : vlastní vyšetření 40min./pac. : pobyt prac. v ovladovně: 1 směna : 250 beton pHp\sHU]M - počet apl.pac.12WC : vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta : vlastní vyšetření 40min./pac. : pobyt prac. v popisovně: 1 směna : 250 beton ^_<`t_ac ^d_et_d` - počet apl.pac.12WC : vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta : vlastní vyšetření 40min./pac. : pobyt prac. v popisovně: 1 směna - dveře 4,0 mmPb : pobyt osob na komunikaci: 0,5 hod/směnu avgh_agi komunikace před vyšetřovnou : 250 beton - počet apl. pac.12WC : vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta : vlastní vyšetření 40min./pac. : pobyt osob na komunikaci: 0,5 hod/směnu 56-
,71)
S2,
32+
,Y1)
32,
T
,m1)
32,
+24
+,1)
32,
+2+
++1)
32,
+2+
+31)
32,
32T
+41)
+2T
X2,
+41)
32,
32T
+T
42,
32X
+61)
32,
+24
+X1)
3,0
+26
+Y1)
4,0
32Y
+m
3,0
Y
3,1)
T2,
+2S
62,
přípravna před vyšetřovnou : 200 beton - dveře 62, jmPb - počet apl.pac.12/směnu - vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta - vlastní vyšetření 40min./pac. - pobyt prac. v přípravně: 4 hod/směnu +4 : 200 beton přípravna před aplikačními boxy - dveře - počet apl.pac.3WC 0>G n1 (nklE(fl2 ( 6,jl0) +42, jmPb - počet apl.pac.3/směnu,100 min. po aplikaci, a15min. - pobyt prac. na chodbě: 4 hod/směnu S,0 : 200 beton přípravna před hyg. buňkou - dveře 4,0 mmPb - 5 apl. pac na WC 30 min. po aplikaci, a 5min. - pobyt prac. na chodbě: 4,0hod/směnu 3,0 : 200 beton qhodba před hyg. buňkou - dveře 2,0 mmPb - 5 apl. pac na WC 30 min. po aplikaci, a 5min. - pobyt prac. na chodbě: 1,0hod/směnu 3,0 : 200 beton qOHdba před hyg. buňkou - dveře 2,0 mmPb - 5 apl. pac na WC 30 min. po aplikaci, a 5min. - pobyt prac. na chodbě: 1,0hod/směnu Y,0 : 200 beton qOHIrM před aplikačními boxy - dveře 8,0 mmPb - počet apl.pac.3WC o . . jl0) - počet apl.pac.3/směnu,100 min. po aplikaci, a15min. - pobyt prac. na chodbě: 2 hod/směnu +S2, : 250 beton ;^uwh;xgi <_y` mezi sebou - 1 apl. pac v (nklE)b1z{ l|0>G n1 (nklE(fl2 ( 6, jl0) - pobyt prac. v apl. boxu max.75 min /směnu přípravna před dospávací místností Y : 200 beton - dveře Y2, jmPb - počet apl.pac.4/směnu,100 min. po aplikaci, a 60jl0) - pobyt prac. na chodbě: 4 hod/směnu avgh_agi h_}~gwh;v před dospávací místností Y : 250 beton - počet apl.pac.3/směnu,100 min. po aplikaci, a 60min. - pobyt osob na komunikaci: 0,5 hod/směnu S,0 : 200 beton qOHIrM před dospávací místností - dveře 4,0 mmPb - počet apl.pac.3/směnu,100 min. po aplikaci, a 60min. - pobyt prac. na chodbě: 2 hod/směnu 6 : 200 beton qOHIrM před místností aplikací radiofarmak - dveře 6,0 mmPb - počet apl.pac.13WC o . . C - pobyt prac. na chodbě: 2,0 hod/směnu ^i^d;ag; před místností aplikací radiofarmak Y : 200 beton - dveře Y2, jmPb - počet apl.pac.13WC o . . C - okno 8,0 mmPb - pobyt prac. v přípravně: 1 směna +6 : 250 beton avgh_agi h_}~gwh;v před míst. aplikací radiofarmak - počet apl.pac.13WC o . . C - pobyt osob na komunikaci: 0,5 hod/směnu S : 200 beton ^i^d;vna před vyšetřovnou - dveře 42, jmPb - počet apl.pac.12WC : vyšetření po 60min. po aplikaci pacienta : vlastní vyšetření 40min./pac. : pobyt prac. v přípravně: 4 hod/směnu 57-
3+1)
32,
+2+
3,0
331)
32,
323
X2,
34
4,0
+2+
32,
3S
4,0
+2+
32,
: 200 beton qOHIrM před hyg. buňkou - dveře 2,0 mmPb - 5 apl. pac na WC 30 min. po aplikaci, a 5min. - pobyt prac. na chodbě: 1,0hod/směnu přípravna před hyg. buňkou : 200 beton - 5 apl. pac na WC 30 min. po aplikaci, a 5min. - pobyt prac.v přípravně: 1 směna spH
HR\IHR před chodbou : 200 beton - dveře 2,0 mmPb - počet apl.pac.12WC ned po aplikaci, a 1jl0) - počet apl.pac.12/směnu,100 min. po aplikaci, a1min. - pobyt osob ve spoj. koridoru: 1,0hod/směnu xvhdg; před chodbou : 400CP - dveře 2,0 mmPb - počet apl.pac.12WC ned po aplikaci, a 1jl0) - počet apl.pac.12/směnu,100 min. po aplikaci, a1min. - 5 apl. pac na WC 30 min. po (nklE(fl2 ( +jl0) - pobyt osob v čekárně: 1,0hod/směnu
- Ht = 0,001 mSv/týden (ostatní osoby) - Ht1) = 0,02 mSv/týden (radiační pracovníci)
Ht - týdenní efektivní dávka [mSv/týden ] Vzdálenost - vzdálenost doz. bod – zdroj ion. záření [m] Ekv. Pb – charakteristika stínící vrstvy uvedená ekvivalentní tloušťkou olova [mm Pb] K - Násobnost zeslabení záření K vyjadřuje kolikrát je nutno primární svazek nebo rozptýlené záření zeslabit, aby bylo dosaženo povoleného limitu nebo směrných hodnot pro radiační pracovníky nebo pro ostatní osoby.
Konstrukce stínících stěn: Obyčejný beton o objemové hmotnosti v suchém zatvrdlém stavu 2350kg/m3
-
Signature Not Verified Digitally signed by Petra Lompejová Date: 2015.10.26 11:42:17 +01:00 Reason: Location:
58-
