Materiał promieniotwórczy to każdy materiał zawierający izotopy promieniotwórcze, w którym stężenie promieniotwórcze i aktywność całkowita przesyłki przekraczają wartości wskazane w wytycznych dotyczących klasyfikacji, w przepisach z zakresu problematyki przewozu towarów niebezpiecznych.
Biorąc pod uwagę powyższą, krótką charakterystykę tych materiałów, ocena stopnia zagrożenia promieniowaniem, a co za tym idzie dobór środków ochrony przed promieniowaniem będzie opierał się na znajomości charakterystyki źródła promieniotwórczego, tj.:
- rodzaj promieniowania jakie wysyła źródło,
- energia promieniowania,
- aktywność promieniotwórcza,
- czas połowicznego zaniku,
- rodzaj źródła (zamknięte/otwarte),
- rodzaj wiązki promieniowania (rozproszona/skolimowana).
Podstawowe pojęcia i jednostki
Aktywność to liczba przemian jądrowych, które zachodzą w określonej ilości materiału promieniotwórczego w danej jednostce czasu. Jednostka: Bq (bekerel/becquerel).
Drugą, dość popularną, ale pozaukładową i historyczną jednostką aktywności jest kiur (Ci):
1 Ci miał odpowiadać aktywności 1 g czystego izotopu Ra-226.
Okres półtrwania (okres połowicznego rozpadu/okres połowicznego zaniku) to czas po którym połowa jąder pierwiastka ulega rozpadowi.
Napromieniowanie – poddanie materiału, przedmiotu lub żywego organizmu działaniu promieniowania jonizującego.
Zasięg promieniowania – parametr, który charakteryzuje dany rodzaj promieniowania jonizującego, określany w jednostkach długości. Jest to droga po przebyciu której promieniowanie jonizujące odda całą energię ośrodkowi przez który przechodzi.
Dawka pochłonięta – miara energii przekazanej przez promieniowanie jednostce masy.
gdzie:
D – dawka pochłonięta,
E – średnia energia przekazana przez promieniowanie obiektowi,
m – masa obiektu.
Jednostką jest grej (Gy).
Typowe wartości dawek pochłoniętych:
1 – 100 mGy – procedury diagnostyczne w medycynie nuklearnej,
1 Gy – w radioterapii w medycynie nuklearnej.
Inna, coraz rzadziej stosowana jednostka to rad (rd):
Dawka równoważna – wartość dawki pochłoniętej w odniesieniu do tkanki lub narządu organizmu człowieka z uwzględnieniem stopnia szkodliwości danego rodzaju promieniowania. Jednostką jest siwert (Sv).
gdzie:
wR – współczynnik wagowy promieniowania
W starym systemie, do określenia dawki równoważnej stosowano remy.
Zależność współczynnika wagowego promieniowania od rodzaju i zakresu energii tego promieniowania
Dawka skuteczna (efektywna) – wartość dawki równoważnej uśrednionej po głównych tkankach i narządach człowieka. Dawka efektywna określa stopień narażenia całego ciała na promieniowanie, nawet przy napromieniowaniu tylko niektórych części ciała. Jednostką jest Sv.
Wartość typowych dawek skutecznych w środowisku człowieka:
– promieniowanie kosmiczne: 0,3 – 0,4 mSv,
– badania radiologiczne: ok. 0,8 mSv,
– personel samolotów transkontynentalnych (1100 godzin lotów/rok): ok. 0,3 – 9,0 mSv.
Zależności pomiędzy poszczególnymi rodzajami dawek
Moc dawki to dawka pochłonięta w jednostce czasu. Jednostką jest Gy/h (w odniesieniu do dawki pochłoniętej) lub Sv/h (w odniesieniu do dawki skutecznej). Współczesne dozymetry wskazujące narażenie od zewnętrznego promieniowania X i γ, wycechowane są najczęściej w µSv/h.
Materiał rozszczepialny to materiał zawierający jakikolwiek izotop rozszczepialny. Pojęcie to obejmuje:
- uran naturalny lub uran zubożony, który nie był napromieniowany,
- uran naturalny lub uran zubożony, który był napromieniowany w reaktorze termicznym,
- materiały zawierające sumarycznie mniej niż 0,25 g izotopów rozszczepialnych,
- dowolne połączenia wyżej wskazanych przypadków.
Izotopy rozszczepialne oznaczają uran-233, uran-235, pluton-239 i pluton-241.
Aktywność właściwa izotopu promieniotwórczego to aktywność na jednostkową masę tego izotopu. Aktywność właściwa oznacza aktywność na jednostkową masę materiału, w którym izotopy promieniotwórcze są równomiernie lub niemalże równomiernie rozmieszczone.
Używanie wyłączne oznacza używanie pojazdu lub kontenera wielkiego wyłącznie przez jednego nadawcę, przy czym wszystkie czynności dotyczące załadunku, rozładunku i przewozu, zarówno początkowe, przejściowe, jak i końcowe, wykonywane są zgodnie z instrukcjami nadawcy lub odbiorcy w przypadkach gdy wymagają tego przepisy.
Skażenie to występowanie materiału promieniotwórczego na powierzchni, w ilościach przekraczających limity wskazane w przepisach, tj.:
– dla emiterów niskotoksycznego promieniowania alfa, promieniowania beta, gamma >0,4 Bq/cm2,
– dla pozostałych emiterów promieniowania alfa >0,04 Bq/cm2.
Skażenie, które może zostać usunięte z powierzchni w normalnych warunkach przewozu określa się skażeniem niezwiązanym.
Emitery promieniowania alfa o niskiej toksyczności to uran naturalny, uran zubożony, tor naturalny, uran-235, uran-238, tor-232, tor-228 i tor-230, jeżeli znajduje się w rudzie lub w koncentratach fizycznych/chemicznych. Pojęcie to obejmuje również emitery promieniowania alfa, których okres półrozpadu jest krótszy niż 10 dni.
Uran naturalny to uran zawierający naturalnie występujący rozkład izotopów uranu (około 99,28% masowych uranu-238 i 0,72% masowych uranu-235).
Uran zubożony oznacza uran, w którym zawartość uranu-235 wyrażona w procentach masowych jest mniejsza od zawartości w uranie naturalnym.
