EEN KORT HISTORISCH OVERZICHT VAN DE RADIOTHERAPIE: Deel 2: STRALINGSPROTECTIE Dr. Ing. Yves De Deene UNIVERSITEIT GENT RADIOTHERAPIE

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER ACTIVITEIT De activiteit drukt uit hoeveel radioactieve straling er per seconde door de bron wordt uitgezonden. 1 Becquerel = 1 desintegratie / s 1 Bq WEINIG ACTIVITEIT VEEL ACTIVITEIT ( Oude eenheid: 1 Ci = 1 Curie = 3.7 1010 Bq )

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER ACTIVITEIT De activiteit van een bron neemt exponentieel af met de tijd A Bijvoorbeeld: Uranium-238 WEINIG ACTIVITEIT TRAAG T1/2 = 4.51 109 jaar T1/2 t A Bijvoorbeeld: Cobalt-60 VLUG VEEL ACTIVITEIT T1/2 = 5.27 jaar T1/2 t

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER ACTIVITEIT De activiteit van een bron hangt af van het radioactief isotoop Enkele voorbeelden: 1 gram Radium-226 T1/2 = 1620 jaar Activiteit = 3.7 1010 Bq 1 gram Uranium-238 T1/2 = 4.51 109 jaar Activiteit = 1.23 104 Bq 1 gram Cobalt-60 T1/2 = 5.27 jaar Activiteit = 4.2 1013 Bq

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER DOSIS De stralingsdosis drukt uit hoeveel straling er per kilogram materie geabsorbeerd wordt. 1 Gray = 1 Joule / kg 1 Gy ( Oude eenheid: 1 rad = 0.01 Gy )

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER DOSIS D Afstand van de bron Lage dosis Hoge

ENKELE GROOTHEDEN IN DE STRALINGSLEER EFFECTIEF DOSIS EQUIVALENT H = D x Q De stralingsschade toegebracht aan weefsel door een zelfde stralingsdosis is tevens afhankelijk van het soort straling. a Q = 20 Het relatief biologisch effect (Q) houdt rekening met het soort straling. b Q = 1 De eenheid van effectief dosis equivalent is de Sievert ( 1 Sv ) g Q = 1 Oude eenheid : 1 rem = 0.01 Sv

EEN AANTAL RICHTWAARDEN Kosmische straling op zeeniveau: 300 Sv / jaar bij een intercontinentale vlucht: 5 Sv / uur NATUURLIJKE STRALING Straling uit de bodem: 600 Sv / jaar Straling uit bouwmaterialen (Radon): 2 mSv / jaar Eén thorax radiografie: 100 Sv KUNSTMATIGE STRALING Eén thorax CT scan: 1 mSv - 17 mSv Totale gemiddelde stralingsbelasting in België: 4.3 mSv / jaar TOEGELATEN effectieve dosis ten gevolge van handelingen Burgerbevolking: 1 mSv / jaar Beroepshalve blootgesteld: 20 mSv / jaar

DE VERDELING VAN DE STRALINGSBELASTING IN BELGIË Totale gemiddelde stralingsbelasting in België: 4.3 mSv / jaar

WETGEVING IN BELGIË AANGAANDE HET GEBRUIK VAN IONISERENDE STRALING VERGUNNING CONTROLE Klasse 1: Kernreactoren Heropwerkingsfabrieken Ministerie volksgezondheid speciale commissie Eigen fysische controleorgaan Klasse 2: Producenten van radionucliden Deeltjesversnellers Röntgentoestellen (E > 200 kV) Verwerking van radioactief afval, ... Bestendige deputatie v.d. provinciale raad Erkend organisme Klasse 3: Mobiele X-stralen apparatuur Röntgentoestellen (E < 200 kV) Toestellen met ingekapselde bronnen Klasse 4: ingekapselde bronnen (< 1 Sv/h op 10 cm afstand) laag radioactieve isotopen geen Niet vereist

NUCLEAIRE ACCIDENTEN

SOORTEN ACCIDENTEN 1. BESMETTING VAN DE OMGEVING MET RADIONUCLIDEN 2. BESTRALING VAN PERSONEN IN DE NABIJHEID VAN EEN RADIOACTIEVE BRON

El Cobalto Gevalstudie 1 1983, Ciudad Juárez : Vicente Sotelo Alerdin parkeert zijn pick-up dicht bij zijn huis na lekke band. Kinderen spelen op de stilstaande pick-up van.

El Cobalto Gevalstudie 1 50 cGy/uur Reductie van witte bloedcellen 1 m Reductie van witte bloedcellen Verminderd afweersysteem BIOLOGISCHE SYMPTOMEN OP OMSTAANDERS: Chromosomale afwijkingen

El Cobalto Gevalstudie 1 Opslagplaats Centro Medico de Juarez Cobalt machine (20 jaar oud) Centro Medico de Juarez Containers met Cobalt-60 Pick-up wagen Schroothoop

Bestelling van tafelpoten El Cobalto Gevalstudie 1 Tafelpoten Vrachtwagens rijden in de radioactieve metaalmengeling en verspreiden het radioactieve Cobalt Oud ijzer: Recyclage Los Alamos laboratories Bestelling van tafelpoten in Los Alamos ALARM !

El Cobalto Balans: De autoriteiten spoorden de radioactieve sloopplaats op en vonden dat de capsules er aangekomen waren na 6 december aangezien het papierwerk dat sinds die dag verstuurd was radioactief bleek te zijn. De pick-up werd teruggevonden en als radioactief afval verwerkt. Tafelpoten en andere onderdelen bleken verspreid te zijn tot in Canada, 22 staten van de Verenigde Staten en Mexico. 109 huizen werden afgebroken omdat gewapend beton gebruikt was met... radioactieve bewapening. Met behulp van een verkenningshelikopter werden de snelwegen afgekamd en werden 22 radioactieve plaatsen gevonden. Acht radioactieve zaden werden uit het asfalt gegraven.

Goiania, Brasilië Gevalstudie 2 1985: Bij het ontmantelen van een ziekenhuis bleef een radiotherapie-eenheid ongemoeid achter. Oud metaal zoekers vonden de eenheid en openden een Cesium-137 bron. De Cesium bron (52 TBq) werd hierbij in stukken gebroken. Verschillende stukken Cesium werden verdeeld tussen vrienden en familie omwille van het lichtgevend effect. Sommige kinderen en volwassenen smeerden het Cesium uit over de huid om “licht te geven in het donker”.

Goiania, Brasilië Gevalstudie 2 Na twee weken melde een familielid zich in het ziekenhuis met acute stralingssyndromen. Hierbij had ze het lichtgevend goedje in een plastiekzak gestoken en de bus genomen. Het radioactief materiaal werd tot 150 km buiten Goiania aangetroffen. In een Olympisch stadium werden 112.000 mensen geneeskundig onderzocht. 250 mensen waren gecontamineerd met Cs-137. Verschillende huizen werden afgesmeten en gedecontamineerd. 3 gecontamineerde schrootverwerkingsbedrijven werden ontmanteld. 4 mensen stierven heel spoedig. 28 patiënten hadden stralingsgeïnduceerde huidletsels. 50 mensen hadden inwendige besmetting met Cs-137.

Goiania, Brasilië Gevalstudie 2 In een Olympisch stadium werden 112.000 mensen geneeskundig onderzocht. 250 mensen waren gecontamineerd met Cs-137. Verschillende huizen werden afgesmeten en gedecontamineerd. 3 gecontamineerde schrootverwerkingsbedrijven werden ontmanteld. 4 mensen stierven binnen de week. 28 patiënten hadden stralingsgeïnduceerde huidletsels. 50 mensen hadden inwendige besmetting met Cs-137.

San Salvador, El Salvador Gevalstudie 3 1989: In een stralingseenheid voor het steriliseren van medisch materiaal kwam de bron vast te zitten. De bediener van het toestel omzeilde de veiligheden en betrad de ruimte waarin zich de bron bevond samen met twee collega’s. De drie personen vertoonden spoedig acute stralingsverschijnselen en hun handen en voeten dienden geamputeerd te worden. De ergst bestraalde man overleed na zes maanden.

United Kingdom Gevalstudie 4 1982-1991: Stralingsaccident in de kliniek: Vóór 1982: Manuele berekeningen van dosisverdeling (omrekening naar andere SSD) In 1982: Een gecomputeriseerd planningsysteem aangekocht. Niet bewust van het feit dat de computerplanning corrigeerde bij andere SSD werd ook nog een manuele correctie uitgevoerd. In 1991: De fout werd ontdekt. Balans: 1045 patiënten ontvingen een te lage dosis. Een gedetaileerde studie toonde aan dat 492 patiënten een lokale heropvlakkering van de tumor vertoonden, hoogst waarschijnlijk ten gevolge van de onderdosage.

Canada en Verenigde Staten Gevalstudie 5 1985-1987: Stralingsaccident in verschillende klinieken 6 accidenten ten gevolge van een software-probleem op verschillende versnellers. In een aantal zeldzame situaties liet het programma toe dat bij wijziging van elektronen naar gammastraling het filter niet voor de bundel werd geschoven wat leidde tot Ernstige overbestraling (150-250 Gy). vlakheidsfilter Balans: Drie doden en drie ernstig gewonden

Verenigde Staten Gevalstudie 6 1992: Een Iridium-192 bron bleef zitten in een patiënt met een rectum-tumor. Een externe stralingsdetector sloeg alarm maar dit werd genegeerd door de verpleegkundige. De bron bleef zitten gedurende 4 dagen waarbij de patiënt een dosis ontving van 18000 Gy op 1 cm van de bron i.p.v. de voorgeschreven 18 Gy. De patiënt stierf spoedig na het verwijderen van de catheter. Het verband tussen het plotse overlijden van de patiënt en een mogelijk probleem met het toestel werd niet gelegd. De catheter (met bron !) die uit de patiënt gehaald werd, werd door de verpleegkundige bovenop het toestel gelegd en het toestel werd in een gewone opslagplaats gezet.

Verenigde Staten Gevalstudie 6 De opslagruimte werd door veel personeels- leden regelmatig bezocht. De radioactieve bron zorgde voor de accidentele bestraling van 94 personen: ziekenhuispersoneel, ambulanciers en schoonmaakpersoneel.