Fale radiowe

Czym są fale radiowe?

Fale radiowe są falami elektromagnetycznymi o częstotliwościach z przedziału od 3 Hz do ok. 3 THz, a to odpowiada długości fal od 100 000 km do 0,1 mm. Mogą mieć źródła naturalne – zalicza się do nich na przykład wyładowania atmosferyczne czy zjawiska geologiczne zachodzące wewnątrz Ziemi – lub sztuczne – to oczywiście nadajniki radiowe. Ze względu na bardzo szeroki zakres długości, wyróżnia się kilka pasm fal radiowych:

-fale bardzo długie – mające długość od 10 do 100 km, powstające przede wszystkim w wyniku naturalnych procesów i znajdujące zastosowanie w komunikacji z łodziami podwodnymi;

-fale długie, średnie i krótkie – o długości od kilku metrów do kilku kilometrów, wykorzystywane w telekomunikacji;

-fale ultrakrótkie, centymetrowe i milimetrowe – często nazywa się je mikrofalami, mają długość poniżej 1 metra;

-fale submilimetrowe – charakteryzują się długością poniżej milimetra, pasmo to zbliżone jest do podczerwieni.

Źródło:

Źródło: www.emfrf.com

Zastosowania i działanie fal radiowych

Podstawowym zastosowaniem fal radiowych jest przenoszenie różnego rodzaju informacji. Wykorzystuje się je między innymi w łączności radiowej, telewizji, systemach nawigacji GPS. W uproszczeniu przenoszenie informacji za pomocą fal radiowych odbywa się to w następujący sposób: nadajnik „koduje” informację, zmieniając amplitudę bądź częstotliwość fali. Sygnał ulega wzmocnieniu i wypromieniowaniu w postaci fali elektromagnetycznej przez antenę nadawczą, a następnie zostaje odebrany przez odbiornik nastawiony na fale tej samej częstotliwości. Odbiornik z kolei odkodowuje sygnał do pożądanej formy, np. dźwięku.

Co ciekawe, fale radiowe znajdują zastosowanie również w kosmetologii. Fale o wysokiej częstotliwości podgrzewają tkanki, co wywołuje termolipolizę, poprawia krążenie krwi i przyspiesza metabolizm. Wszystko to przyczynia się do spłycania zmarszczek, ujędrnienia skóry oraz zmniejszenia obwodu poszczególnych partii ciała.

 

 

Pozytywny wpływ promieniowania jonizującego na zdrowie

Promieniowanie jonizujące sporej części społeczeństwa kojarzy się negatywnie i wydaje się czymś, czego należy unikać. Prawda natomiast jest taka, iż w niewielkiej dawce, może ono mieć zbawienne działanie na organizm, podobnie jak szczepionki pobudzające układ odpornościowy, a polegające na aplikowaniu nieszkodliwej dawki wirusa. Zjawisko to nosi nazwę hormezy radiacyjnej i skutkuje między innymi zmniejszeniem zachorowalności na nowotwory i wydłużeniem życia.

Zasady ochrony radiologicznej głoszą, iż przyjmowaną dawkę promieniowania jonizującego należy ograniczać do minimum. Za bezpieczną roczną dawkę uznaje się 1 mSv – stanowi to ok 1/3 promieniowania przyjmowanego od otoczenia, pochodzącego od naturalnych pierwiastków promieniotwórczych występujących w skałach czy glebie. Pśćromieniowanie naturalne jest jednak zróżnicowane na powierzchni Ziemi – w Polsce powoduje, iż otrzymujemy dawkę ok. 2,5 mSv rocznie, a z kolei w mieście Ramsar w północnym Iranie, dawka ta wynosi aż 260 mSv. Co ciekawe, miasto to jest uznawane za uzdrowisko.

Ramsar w Iranie, źródło: www.presstv.ir

Ramsar w Iranie, źródło: www.presstv.ir

Badania prowadzone wśród osób żyjących na obszarach o podwyższonym poziomie promieniowania jonizującego przyniosły szokujące wyniki. Okazało się, że rzadziej chorują oni na raka, a średnia długość życia jest większa niż w przypadku ludzi nienarażonych na umiarkowane promieniowanie. Podobnie było w przypadku stoczniowców pracujących przy okrętach podwodnych o napędzie nuklearnym. Robotnicy poddawaniu działaniu promieniowania jonizującego żyli średnio o 3 lata dłużej niż ci, którzy nie byli na nie narażeni, a ponadto wśród najsilniej napromieniowanych śmierć z powodu białaczki występowała o 58% rzadziej niż u osób niepoddawanych promieniowaniu.

Pozytywny wpływ niewielkich dawek promieniowania na organizm wynika z tego, iż działają one jak radiacyjna szczepionka. Inicjują procesy naprawcze w DNA, zobojętniając rodniki tlenowe, które niszczą komórki od wewnątrz. Ponadto niewielka dawka promieniowania powoduje stymulację układu odpornościowego i pobudzenie produkcji białek HSP, które mają zdolność naprawy uszkodzonych komórek. Wszystko to pozwala przeciwdziałać rozmaitym chorobom, szczególnie powodowanym stanami zapalnymi, niedokrwieniem lub niedotlenieniem.

Źródło artykułu: http://www.crazynauka.pl/promieniowanie-jak-szczepionka/

Wpływ fartucha ochronnego na wielkość dawki pochłoniętej podczas wykonywania zdjęcia panoramicznego

Sporo mówi się o tym, jak istotna jest ochrona przed promieniowaniem jonizującym. Podstawowa zasada ochrony radiologicznej ALARA głosi, że dawka promieniowania powinna być zawsze utrzymana na możliwie najniższym rozsądnym poziomie, pozwalającym uzyskać pożądany efekt.

Nowoczesne aparaty cyfrowe służące do wykonywania zdjęć panoramicznych umożliwiają skuteczną diagnostykę z zastosowaniem stosunkowo małej dawki promieniowania. Sprawiło to, iż stosowanie fartucha ochronnego podczas wykonywania zdjęć panoramicznych, dotąd tak powszechnie praktykowane, stało się kwestią dyskusyjną. Niektórzy naukowcy twierdzą, że fartuch ołowiany nie wpływa znacząco na wielkość dawki pochłoniętej przez organizm człowieka. Ponadto, w 2012 roku został opublikowany przez Europejską Akademię Radiologii Stomatologicznej i Szczękowo-Twarzowej dokument, w którym ogłoszono, iż nie istnieją dowody na konieczność używania fartuchów ochronnych podczas badań CBCT prowadzonych na potrzeby stomatologii. Jednocześnie, niewiele istniało opracowań potwierdzających, że obecność fartucha ołowianego podczas ekspozycji na promieniowanie nie ma wpływu na wielkość dawki pochłanianej przez pacjenta.

W związku z tym, przeprowadzono doświadczenie mające na celu zbadanie różnic w ilości pochłoniętego promieniowania podczas wykonywania zdjęcia panoramicznego z zastosowaniem fartucha ołowianego oraz bez niego. W tym celu wykorzystano fantom imitujący pacjenta o wzroście 175 cm oraz wadze 73,5 kg. W jego wnętrzu umieszczono 110 dozymetrów termoluminescencyjnych, których umiejscowienie odpowiadało lokalizacji tkanek i narządów szczególnie wrażliwych na promieniowanie jonizujące (m. in. mózgu, tarczycy, serca). Eksperyment przeprowadzono z wykorzystaniem dwóch aparatów panoramicznych- SCANDORA 3D marki Soredex oraz ProMax 3D marki Planmeca. Fantom został poddawany ekspozycjom z zastosowaniem wymienionych urządzeń zarówno z zastosowaniem fartucha ołowianego, jak i bez niego. Po każdej ekspozycji odczytywano wskazania dozymetrów, które na koniec zostały poddane analizie statystycznej. Wyeliminowano działanie czynników zewnętrznych, które mogłyby wpłynąć na różnice w odczytach pomiarów, ponieważ wszystkie czynności były przeprowadzane w jednym miejscu- Stomatologicznym Centrum Diagnostycznym we Freiburgu.

Fantom wykorzystywany w doświadczeniu. Źródło: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3852527/figure/F1/

Fantom wykorzystywany w doświadczeniu. Źródło: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3852527/figure/F1/

Wyniki doświadczenia wykazały, iż zastosowanie fartucha ochronnego podczas wykonywania zdjęcia panoramicznego nie ma istotnego wpływu na wielkość dawki pochłoniętej przez ciało pacjenta.

Źródło opracowania: dr n. med. Małgorzata Strycharz-Dudziak. Wpływ zastosowania fartucha ochronnego ołowiowego na wielkość dawki pochłoniętej podczas wykonywania zdjęcia panoramicznego. „Magazyn Stomatologiczny”, nr 5/2014, str. 94-95

Dawka promieniowania a skutki biologiczne

Jednorazowe napromieniowanie całego ciała człowieka może mieć bardzo zróżnicowane skutki biologiczne. Zależą one w głównej mierze od dawki promieniowania, a także od indywidualnej odporności organizmu.
Napromieniowanie dawką 0,25 Sv nie powoduje w zasadzie żadnych objawów klinicznych, czasem zauważalne są zmiany we krwi.
Niewielkie objawy pojawiają się przy napromieniowaniu dawką 1-2 Sv – mogą to być wymioty, które występują u 5-10% osób, okresowe zmiany we krwi. Istnieje też duża szansa na wystąpienie skutków późnych. Większość objawów mija po kilku tygodniach.

źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/Ionizing_radiation

źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/Ionizing_radiation

Dawka rzędu 2-3 Sv jest śmiertelna dla ok. 1/4 napromieniowanych nią osób. U wszystkich występują wymioty w ciągu 2 godzin, zachodzą poważne zmiany we krwi, po około 2 tygodniach wypadają włosy.
Dawka śmiertelna dla 50% napromieniowanych to 3-5 Sv. Występują ciężkie objawy kliniczne z pełnym rozwojem choroby popromiennej i znacznym uszkodzeniem czynności krwiotwórczych szpiku.
Działanie śmiertelne na 80-100% osób ma dawka z przedziału 5-7 Sv. Następuje ciężkie upośledzenie szpiku, śmierć w ciągu kilkunastu do kilkudziesięciu dni.
Dawka rzędu 10-30 Sv prowadzi do uszkodzenia układu pokarmowego z objawami krwotocznymi i odwodnienia organizmu. Osoba napromieniowana umiera do kilkunastu dni.
W wyniku oddziaływania promieniowania o dawce 50 i więcej Sv następują zaburzenia świadomości, oddychania oraz krążenia, śmierć następuje w czasie od kilkunastu godzin do 3 dni.

Zastosowanie promieniowania jonizującego w leczeniu

Radioterapia, obok chirurgii i chemioterapii, jest podstawową metodą leczenia nowotworów złośliwych. Jej celem jest podanie pacjentowi dawki promieniowania jonizującego, której rozkład ma zapewnić wyleczenie miejscowe przy minimalnych komplikacjach ze strony napromienionych tkanek zdrowych.

leczenie promieniowaniem jonizującym

źródło: http://aboutbrachytherapy.com

Promieniowanie jonizujące wykorzystuje się między innymi w leczeniu nowotworów złośliwych trzema podstawowymi technikami radioterapii:

Teleradioterapia - źródłem promieniowania jonizującego są akceleratory liniowe wytwarzające wiązki promieniowania hamowania X lub elektronów o energiach w zakresie od 4 do 25 MeV. Wykorzystywane są głównie do leczenia raka skóry Głębiej osadzone nowotwory leczy się albo promieniowaniem γ albo inną techniką.

Brachyterapia - jest to leczenie polegające na precyzyjnym wprowadzeniu nietoksycznych materiałów promieniotwórczych w środek guza. Zmniejsza to znacznie narażenie reszty zdrowych komórek na promieniowanie. W tej technice nadal stosowane są aparaty kobaltowe wyposażane w źródło zawierające Co-60 o aktywności rzędu kilkuset TBq. W brachyterapii źródła promieniotwórcze (najczęściej Cs-137 lub Ir-192 o aktywności od dziesiątek do setek GBq) umieszczane są w obszarze leczonym przede wszystkim za pomocą sterowanych mikroprocesorowo urządzeń do zdalnego ładowania (remote afterloading).

Medycyna nuklearna – wprowadzenie dożylne lub doustne substancji promieniotwórczych, tak dobranych aby skupiały się w obrębie nowotworu i silnie je napromieniowując, a minimalnie gromadziły w tkankach zdrowych. Przykładowym wykorzystaniem tej techniki jest leczenie raka tarczycy poprzez wprowadzenie promieniotwórczego izotopu jodu.

 

Źródła zamknięte i otwarte

Źródłem promieniotwórczym nazywamy substancje wysyłające promieniowanie jonizujące w wyniku rozpadu promieniotwórczego. Źródła te można podzielić na dwa rodzaje: otwarte oraz zamknięte.

źródło promieniotwórczeŹródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Uran_%28pierwiastek%29#/media/File:HEUranium.jpg

Źródło zamknięte to substancja promieniotwórcza, która jest szczelnie zamknięta w wytrzymałej obudowie, odpornej na działanie czynników zamkniętych i zapobiegającej rozproszeniu substancji oraz uniemożliwiającej jej bezpośredni kontakt z otoczeniem. Źródło takie można wykorzystać jedynie jako źródło promieniowania, bez możliwości dostępu do substancji w nim zawartej.

Źródłem otwartym nazywamy samą substancję promieniotwórczą, która ze względu na właściwości fizyczne i/lub chemiczne jest wykorzystywana na przykład do przygotowywania roztworów lub wprowadzana do organizmów żywych w celu diagnostyki, badania lub leczenia.

Co ciekawe, przykładowo szklana butelka z cieczą promieniotwórczą zamknięta korkiem nie należy do źródeł zamkniętych, ponieważ w łatwy sposób może zostać uszkodzona, gdy np. upadnie na podłogę i spowodować skażenie. Zaliczamy ją zatem do źródeł otwartych.

O klasyfikacji źródła do źródeł otwartych zaważa przeznaczenie substancji promieniotwórczej i jej oczekiwany sposób użytkowania. W związku z tym nawet substancja zamknięta w stałym naczyniu jest traktowana jako źródło otwarte, jeśli przewidywane jest jej pobieranie z tego naczynia.

Skażenie a napromieniowanie

Pojęcia skażenia promieniotwórczego oraz napromieniowania są często mylone lub niepoprawnie stosowane zamiennie.

Napromieniowanie jest skutkiem poddania np. człowieka lub żywności działaniu promieniowania jonizującego pochodzącego ze źródeł sztucznych lub naturalnych znajdujących się w otoczeniu. Rozróżniamy napromieniowanie wewnętrzne (gdy źródło promieniowania znajduje się wewnątrz organizmu) oraz zewnętrzne (w przypadku kiedy źródło promieniowania pozostaje na zewnątrz organizmu).

Skażenie to występowanie rozproszonej substancji promieniotwórczej w jakimkolwiek miejscu poza źródłem promieniowania.

chmura-radioaktywna-skazenie-radioaktywneŹródło: http://polscott24.com/wp-content/uploads/2011/12/chmura-radioaktywna-skazenie-radioaktywne.jpg

Skażenia można podzielić na:

  • skażenia środowiska naturalnego (gleby, powietrza, ziemi, wody, fauny oraz flory);
  • skażenia środowiska pracy, np. powierzchni podłóg czy przyrządów;
  • skażenia odzieży;
  • skażenia osobiste ludzi.

Dodatkowo, skażenia osobiste dzielą się na zewnętrzne oraz wewnętrzne. Zewnętrzne to te, które występują na powierzchni ciała, natomiast skażeniami wewnętrznymi nazywamy skażenia powstałe na skutek dostania się substancji promieniotwórczej do wnętrza organizmu przez drogi oddechowe, przewód pokarmowy czy uszkodzenia skóry.

 

Procedury robocze w pracowni rtg

31.12.2014r. opublikowane zostały wzorcowe procedury radiologiczne (rentgenodiagnostyka). W związku z tą zmianą każda jednostka ochrony zdrowia stosująca promieniowanie RTG w celach medycznych ma obowiązek stworzyć w  dokumentacji systemu zarządzania jakością własne robocze procedury postępowania oparte na podstawie wzorcowych procedur radiologicznych. Osoba odpowiedzialna za system zarządzania jakością w danej jednostce powinna zapoznać się z każdą z procedur roboczych pracowni rtg i dostosować ją do nowo obowiązujących wzorcowych procedur, w przypadku dotychczasowego braku procedury roboczej należy stworzyć ją na nowo opierając się o wzór podany w obwieszczeniu.

Pełny wykaz procedur dostępny jest w Obwieszczeniu Ministra Zdrowia z dnia 31 grudnia 2014 r. w sprawie ogłoszenia wykazu wzorcowych procedur radiologicznych z zakresu radiologii – diagnostyki obrazowej i radiologii zabiegowej (Dz. Urz. Min. Zdrow. z 2014 r., poz. 85).

Promieniowanie beta

Promieniowanie beta jest promieniowaniem jonizującym. Powstaje przez emisję cząstek beta.

źródło: http://carina.as.up.krakow.pl/~biedzianka/rozpad.html

źródło: http://carina.as.up.krakow.pl/~biedzianka/rozpad.html

Rozróżniamy dwa typy promieniowania beta – plus i minus. Cząstka beta minus jest to elektron i towarzyszy mu antyneutrino elektronowe, natomiast przemiana beta plus jest emisją pozytonu (elementarna cząstka antymaterii o masie równej masie elektronu i ładunku elementarnym dodatnim) wraz z neutrinem elektronowym. Jądro, z którego została wyemitowana cząstka beta zmienia się zgodnie z poniższymi równaniami (beta minus – pierwsze równanie, beta plus – drugie równanie):

promieniowanie beta

W wyniku przemian beta liczba masowa jest taka sama, jak w jądrze macierzystym, natomiast liczba atomowa wzrasta o jeden przy przemianach beta minus (neutron przekształca się w proton), maleje o jeden przy przemianach beta plus (proton przekształca się w neutron).

Zasady ochrony radiologicznej

Promieniowanie jonizujące może negatywnie wpływać na nasze zdrowie. Aby tego uniknąć, należy podejmować odpowiednie działania, ogólnie nazywane ochroną radiologiczną. Ochrona radiologiczna to ochrona przed promieniowaniem jonizującym. Zagadnienie to obejmuje wszelkie czynności mające na celu ochronę ludzi i środowiska przed szkodliwym działaniem promieniowania.

Istnieją trzy podstawowe zasady ochrony radiologicznej:

1. Im dalej tym bezpieczniej

Zasada ta dotyczy odległości, jaka dzieli nas od źródła promieniowania. Ilość pochłanianej energii zależy od odległości między obiektem pochłaniającym a źródłem. Większy dystans sprawia, że dociera do nas mniej promieniowania, a co za tym idzie, mniej energii.

http://www.if.pw.edu.pl

http://www.if.pw.edu.pl

2. Im krótszy czas narażenia tym mniejsza dawka promieniowania

W przypadku przebywania w stałej odległości od źródła, ilość pochłoniętej energii zwiększa się wraz z czasem, należy więc ograniczać go do minimum.

http://www.if.pw.edu.pl

http://www.if.pw.edu.pl

3. Stosowanie osłon chroni przed promieniowaniem

Osłony są barierą stojącą na drodze promieniowania i częściowo lub całkowicie pochłaniają jego energię. W zależności od rodzaju promieniowania oraz jego przenikliwości, stosuje się różne materiały do wykonywania osłon. Osłony mające na celu ochronę przed promieniowaniem β są wykonywane z lekkich materiałów takich jak aluminium czy tworzywa sztuczne, natomiast w przypadku osłon zabezpieczających przed promieniowaniem X i γ, stosuje się ołów i inne ciężkie materiały. Z powodu bardzo niewielkiej przenikliwości promieniowania α, w jego przypadku nie ma potrzeby używania osłon.

http://www.if.pw.edu.pl

http://www.if.pw.edu.pl

Przykładami osłon są ściany oddzielające dwa pomieszczenia, pojemniki do przechowywania źródeł lub fartuchy ochronne stosowane w gabinetach i pracowniach rentgenowskich, które zawierają ołów.

Istotna w ochronie radiologicznej jest również zasada ALARA („As Low As Reasonably Achievable”). Mówi ona, by organizować pracę ze źródłami promieniotwórczymi w taki sposób, aby osiągnąć pożądany efekt przy zastosowaniu możliwie najmniejszej dawki promieniowania.