Stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

1. Stralingsbeschermingdeskundigheidsniveau 5 Frits Pleiter stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

2. Indeling • atoom- en kernfysica (1) • wisselwerking (3) • röntgentoestel (2) • afscherming (3) • detectie (4) • radiobiologie (6) • het objectieve risico van straling (6) • subjectieve risicoacceptatie (6) • grootheden en eenheden (5) • wet- en regelgeving (7) • praktische stralingshygiëne (8 - 10) • afval (11) stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

3. Radiobiologiecel celkern celplasma celmembraan celkern bevat 23 paren van chromosomen de chromosomen zijn de dragers van de erfelijke informatie stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

4. RadiobiologieDNA chromosoom = DNA-molecuul polymeer van afwisselend suikergroep en fosfaatgroep suikergroep bevat stikstofbase A = adenine C = cytosine G = guanine T = thymine dubbele helixstructuur A - T C - G reparatie bij schade duplicatie bij celdeling stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

5. RadiobiologieDNA gen gen bevat code voor een specifiek eiwit 4 letters A, C, G en T 4  4  4 = 64 drieletterwoorden gen = reeks van drieletterwoorden = stukje DNA 30 000 genen eiwit eiwit = polymeer van (tot 2000) aminozuren 20 verschillende aminozuren eigenschappen bepaald door 3-dimensionale structuur stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

6. Radiobiologiesynthese van eiwit stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

7. Radiobiologievan mens tot DNA stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

8. Radiobiologiestralingsschade directe schade door ionisatie van biomoleculen koolhydraat, eiwit, vet, DNA, ... weefsel bevat ongeveer 60% water vorming van vrije radicalen H• en •OH door ioniserende straling indirecte schade door chemische reacties met biomoleculen dit is de belangrijkste bijdrage stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

9. Radiobiologiestralingsschade in delende cel is DNA het kritische molecuul een snel delende cel heeft onvoldoende tijd voor reparatie meest stralingsgevoelig zijn stamcellen en prolifererende cellen beenmerg, darmepitheel minst stralingsgevoelig zijn gedifferentieerde en functionele cellen zenuwcel, hersenen stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

10. Radiobiologiestralingsschade tijdschaal proces 10-18 - 10-17 s absorptie van stralingsenergie 10-16 s vorming van radicalen door radiolyse 10-12 - 10-7 s reactie van radicaal met biomolecuul seconden - minuten biochemische verandering (enzymen) minuten - uren reparatie van schade  hersensyndroom dagen celdood  darmsyndroom dagen - weken meer acute effecten  beenmergsyndroom, huidsyndroom maanden - jaren late effecten, kanker generaties genetische schade bij nakomelingen stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

11. Radiobiologiestralingsschade somatisch effect schade komt tot uitdrukking in de bestraalde generatie genetisch effect schade komt tot uitdrukking in het nageslacht acuut effect schade komt binnen enkele maanden tot uitdrukking laat effect schade komt pas na jaren tot uitdrukking stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

12. Radiobiologiestralingsschade schadelijke weefselreactie (deterministisch effect, niet kansgebonden effect) ernst van het effect hangt af van de dosis dosis-effectrelatie vertoont een drempel manifesteert zich soms korte tijd na bestraling (acuut effect) komt soms na lange latentieperiode tot expressie (laat effect) kansgebonden effect (stochastisch effect) waarschijnlijkheid van optreden hangt af van de dosis ernst van het effect hangt NIET af de dosis er is GEEN drempelwaarde stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

13. Radiobiologieschadelijkeweefselreactie en stralingssyndroom treedt altijd op boven een zekere drempeldosis ernstiger naarmate de dosis hoger is bij totale lichaamsbestraling is LD50  3-5 Gy stralingssyndroom mortaliteit drempeldosis beenmergsyndroom 10-30 dagen 1 Gy darmsyndroom 4-10 dagen 10 Gy hersensyndroom binnen 2 dagen 50-100 Gy huidsyndroom hersensyndroom heet ook wel centraal zenuwstelselsyndroom stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

14. Radiobiologieschadelijkeweefselreactie en huidsyndroom Gilam, Iran, juli 1996 huiddosis  50 Gy lichaamsdosis  4,5 Gy stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

15. Radiobiologieschadelijkeweefselreactie en dosis-effectrelatie stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

16. Radiobiologieschadelijkeweefselreactie en lensvertroebeling de kans van optreden van staar bij patiënten die een behandeling met radiotherapie hebben ondergaan; tussen de beide lijnen is de kans 0 < p < 1, onder dit gebied is p = 0, daarboven is p = 1 stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

17. Radiobiologieschadelijkeweefselreactie en het ongeboren kind week 1 alles-of-niets-effect: spontane abortus drempeldosis  100 mGy week 2-8 vorming van organen (organogenese) stralingsschade kan leiden tot misvormingen week 8-15 ontwikkeling van de hersenen stralingsschade kan leiden tot vermindering van IQ drempeldosis  100 mGy week 16-36 voltooiing van de ontwikkeling stralingsschade kan leiden tot groeiachterstand stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

18. Radiobiologiekansgebonden effect en kanker geen drempeldosis effect onafhankelijk van dosis (alles-of-niets-effect) zeer lange latentietijd begint met DNA-schade risicofactor = 5% per sievert afgeleid uit epidemiologisch onderzoek onder overlevenden van de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

19. Radiobiologiekansgebonden effect en dosis-effectrelatie stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

20. Radiobiologiekansgebonden effect en latentieperiode minimaal 3 tot 5 jaar voor leukemie minimaal 10 jaar voor overige vormen van kanker stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

21. Radiobiologiekansgebonden effect en genen (proto)onco-gen bevordert kankergroei tumorsuppressor(TS)-gen remt kankergroei onco-gen kanker TS-gen kanker N-ras neuroblastoma NF-1 zenuwweefsel leukemie myeoïde leukemie Ki-ras long, eierstokken NF-2 hersenen darm, alvleesklier c-myc lymfeweefsel p-53 veel kankers borst, maag, long BRCA-1 borst, eierstokken Bcl-1 borst, hoofd, hals BRCA-2 borst Bcl-2 lymfeweefsel VHL nier stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5

22. Radiobiologiekansgebonden effect en het nageslacht stralingsschade in de geslachtscellen voor de zwangerschap zaadcel bij man eicel bij vrouw elk stadium in de vorming van de geslachtscellen heeft zijn eigen gevoeligheid voor stralingsschade teratogeen effect = risico van erfelijke afwijkingen is waarschijnlijk veel kleiner dan tot nu toe gedacht risico voor ongeboren kind ongeveer gelijk aan dat voor jong kind stralingsbescherming deskundigheidsniveau 5