Post on 03-Apr-2018
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
1/26
RADIONUCLIZI UTLIZATI IN CERCETAREA BIOMEDICALA(Factori de risc generali si specifici intalniti la utilizarea unor surse
radioactive deschise in cercetare)
Dr. Sabin CINCA, CS I
Institutul Oncologic Bucuresti
Curs
2 6 decembrie 2010
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
2/26
Cuprins
1. Radionuclizi cu utilizare in cercetarea biomedicala. Caracteristici generale si criterii de selectie
2. Radionuclizi cu utilizare in cercetarea biomedicala. Caracteristici particulare2.1. Tritiu; Hidrogen-3 (3H)
2.2. Carbon-14 (14C)
2.3. Fosfor-32 (32P)2.4. Sulf-35 (35S)
2.5. Fier-59 (59Fe)2.6. Technetiu-99m (99mTc)
2.7. Iod-125 (125I)
2.8. Iod-131 (131I)
2.9. Lutetiu-177 (177Lu)
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
3/26
1. Radionuclizi cu utilizare in cercetare. Caracteristici generale
Izotop t1/2 Metode posibile de masuraEnergie max
() / MeV Energie max( ) / MeVClasa de
radio-
toxicitate3H 12,35 a LSC1 0,0186 fara mica14C 5.730 a LSC1, detector - 0,156 medie
22Na 2,6 a scintilator NaI 0.546 0,511; 1,27 ridicata32P 14,3 z detector - 1,71 fara medie33P 25,4 z detector - 0,248 fara medie35S 87,4 z LSC1, detector - 0,167 fara medie
36Cl 300.000 a detector - 0.709 fara ridicata40K 1,28.109 a detector - 1,33 1,46
45Ca 163 z detector - 0,258 0,012 (X) ridicata46Sc 84 z
detector -,scintilator NaI
0.357 1,12; 0,889ridicata
51Cr 27,7 z scintilator de joasa energie fara 0,32 medie59Fe 44,5 z
LSC1,
scintilator de joasa energie 0,466 1,29 medie63Ni 100 a LSC1 0,067 fara medie
65Zn 243,8 zscintilator NaI,
scintilator de joasa energie 0,325 1,116 medie82Br 35,3 h
detector -,scintilator NaI
0,44 medie
85Sr 64,8 z scintilator de joasa energie fara 0,514 scazuta86
Rb 18,6 zdetector -,
scintilator NaI 1,775 1,077 medie99mTc 6,02 h scintilator de joasa energie 0,14 mica111In 2,8 z scintilator de joasa energie fara 0.245; 0,171125I 60 z scintilator de joasa energie fara 0,036 ridicata131I 8,02 z
detector -,scintilator NaI, scintilator de
joasa energie
0,606 0,36 ridicata
177Lu 6,61 z
detector -,scintilator NaI, scintilator de
joasa energie
0,5 0,208
1) LSC spectrometru cu lichid de scintilatie
Criterii de selectie
1. Scop urmarit (experiment)
2. Selectie reactiv:
tip experiment: in vitro / in vivo;
reactivitate chimica, biochimica, biologica;
pe cat posibil, sa fie stabil chimic si, in special, sa nu conduca la produsi de degradare gazosi;
pentru studii in vivo cai de administrare, biodistributie, farmacinetica, rata si cai de
eliminare;toxicitate chimica, biologica.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
4/26
3. Selectie radionuclid:
sa corespunda scopului urmarit si sa permita marcarea reactivului;
respectarea principiului ALARA;
cand sunt posibile mai multe variante:
sa aiba o singura forma de radiatie, de preferinta - (ex 55Fe emite numai -, in timp ce59Fe emite -/ ); sa aiba un t1/2 fizic si, respectiv, biologic cat mai scurt; identificarea cailor si posibilitatilor de livrare la timp;
sa aiba o radiotoxicitate cat mai scazuta;
sa aiba o energie a radiatiei emisa suficient de mare pentru a fi detectat relativ rapid si
cat mai precis pentru a se evita citirile multiple in conditiile experimentale date;
sa aiba o activitate specifica cat mai ridicata care sa corespunda scopului urmarit;
sa permita manipulari rapide, iar numarul acestora sa fie cat mai scazut;
sa conduca la reziduuri/deseuri cat mai putin numeroase, de volum cat mai redus si
care sa nu ridice probleme deosebite de stocare si evacuare;
sa nu conduca la radiolioza compusului in care este incorporat;
sa aiba un cost cat mai scazut (32P / 33P).
sa nu impuna utilizarea de echipament (aparatura/ustensile/reactivi/echipamente deprotectie/stocare si evacuare) scump.
4. Marcare/utilizare:
pentru reducerea expunerii, ori de cate ori este posibil, se recomanda utilizarea de compusi
gata marcati;
daca nu este posibil, se vor identifica caile de marcare cu numar minim de operatiuni, cu
expunere minima si care sa asigure activitatea specifica suficienta pentru experimentul in
care se utilizeaza compusul marcat;
mai ales pentru compusii cu activitate ridicata si/sau radiotoxicitate ridicata, se vor realiza
simulari cu compus rece;
ori de cate ori posibil, se va marca o cantitate de material care sa permita realizarea
integrala a experimentului;
la utilizare, se va calcula cantitatea de material necesar cu o rezerva de cca 10%, tinandu-
se cont de t1/2 fizic, folosindu-se, la nevoie, data de referinta (reference day) inscrisa de
producator pe flacon.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
5/26
GLOSAR TERMENI (selectie)
ALI annual limit of intake limita anuala de incorporare (pentru un radionuclid) reprezinta limita
derivata pentru un radionuclid care poate fi primita de un adult normal, prin inhalare sau ingestie in
decurs de un an. Reprezinta doza echivalenta care corespunde la un echivalent al dozei efectiveangajate de 2 rem (0,02 Sv), respectiv 0,15 Sv pentru cristalin;0,5 Sv pentru piele si extremitatile
mainilor si picioarelor (NSR 01);
CDEcommitted dose equivalent doza echivalenta angajata reprezinta doza echivalenta pentru un
anumit radionuclid care poate fi primita de un anumit organ sau tesut intr-o perioada de 50 ani dupa
expunere (NRC); Cf. NSR01 definitia este: Doza echivalenta angajata (HT(t)) reprezinta integrala peintervalul de timp t a debitului dozei echivalente in organul sau tesutul T al unui organism uman ce va
fi primita in urma unei incorporari de substanta radioactiva; daca nu se precizeaza timpul de integrare,acesta se considera a fi 50 de ani pentru adulti, respectiv, 70 de ani, pentru copii, de la momentul
incorporarii;
CEDE committed effective dose equivalent doza efectiva angajata reprezinta suma produselor
dintre ponderea caracteristica fiecarui organ si tesut din organism care este iradiat si CDE pentru acelorgan sau tesut (NRC); Cf NSR01 definitia este: : Doza efectiva angajata (E(t)) reprezinta suma
ponderata a dozelor echivalente angajate de organele si tesuturile unui organism uman in urma
incorporarii de substante radioactive; fiecare dintre dozele echivalente angajate de un organ sau tesut
este ponderata cu factorul de pondere al organului sau tesutului respectiv (valorile sunt tabelate).Unitatea de masura pentru doza efectiva angajata este sievert-ul
DAC derived air concentration concentratia din aer a unui anumit radionuclid care daca esteinhalat de un om normal care lucreaza un timp normal de 2000 ore/an, in conditii usoare, care
inspira 1,2 m3 de aer/h, va inhala o doza de un ALI;
Half-life, biological timp de injumatatire biologic reprezinta perioada de timp necesara pentrueliminarea a 50% din doza primita pentru un anumit radionuclid, prin procese normale de eliminare;
Half-life, effective timp de injumatatire efectiv reprezinta perioada de timp necesara pentrueliminarea a 50% din doza primita pentru un anumit radionuclid, prin procese normale de eliminare
asociate cu procesele de dezintegrare radioactive;
HVL Half value layer grosime de semiabsorbtie reprezinta grsoimea unui material care asigurareducerea la 50% a radiatiei incidente;
Intake cantitatea de material radioactiv primita de organism prin inhalare, ingestie, prin absorbtieprin piele, punctie, raniri, etc
NRC Nuclear Regulatory Commission Comisia de Reglementare Nucleara (SUA)
NSR Norme fundamentale de securitate radiologica CNCAN, NSR01
RBE relative biological effectiveness efectivitate biologica relativa reprezinta raportul dintre
doza de radiatie de referinta care produce un anumit efect biologic, pentru un anumit organism sauparte a unui organism si doza de radiatie de un anumit tip absorbita care produce acelasi efect biologic;
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
6/26
2. Radionuclizi cu utilizare in cercetare. Caracteristici particulare
2.1. Tritiu; Hidrogen-3 (3H)
Reactia de producere:6Li (n (lent),) 3H + 4,8 MeV7Li (n (rapid),) 23H + n (lent) reactie endoterma
Dezintegrare
3H 3He + - + (neutrino)
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 12,35 ani
Radiatie emisa: - valoare maxima:18,6 KeVvaloare medie: 5,7 KeV
Parcurs In aer 0,6 cm;
O sursa punctiforma de 1,0 mCi3
Hconduce la o doza de:
10.293 rad/h la 0,25 cm
28,12 rad/h la 0,50 cm1,12 rad/h la 0,56 cm
In apa 0,006 mm
In materiale plastice (Lucite) 1,63 mm
Permeabilitate In tesut Nesemnificativa (cel mai mare procent,daca nu integral, se absoarbe in celulele
moarte de la suprafata pielii)
Caracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic /
apa din organism)
10 12 zile
Timp de injumatatire (efectiv) 10 12 zile (scade daca se administreaza
apa din abundenta: 3 4 l/zi)
Tinte biologice Apa din organism si tesuturi
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,
contaminare externa (piele)
Determinare In urina este obligatorie cand se
manipuleaza > 100 mCi 3HO valoare de 0,001 Ci/ml carecorespunde unei doze de aprox 10 mrem
la nivelul intregului organism
reprezinta limita pana la care nu estenecesar un tratament
Doze admise CDE (committed dose equivalent)
doza echivalenta angajata cf.NRC
64 mrem/mCi (ingestie)
64 mrem/mCi (inhalare)64 mrem/mCi (punctie)
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva
angajata cf. NRC
90 mrem/mCi (ingestie)63 mrem/mCi (inhalare)
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
7/26
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
1,8.10-11 Sv/Bq, pt apa tritiata (ingestie,adulti din populatie)
4,2.10-11 Sv/Bq, pt tritiu legat organic
(ingestie, adulti din populatie)6,2.10-12 Sv/Bq, pt apa tritiata (inhalare,
absorbtie rapida, adulti din populatie)
4,5.10-11
Sv/Bq, pt apa tritiata (inhalare,absorbtie moderata, adulti din populatie)
2,6.10-10 Sv/Bq, pt apa tritiata (inhalare,absorbtie lenta, adulti din populatie)
ALI (annual limit of intake limita anuala de incorporare) cf
NRC
80 mCi 3H2O (ingestie sau inhalare) (1,0ALI = 80 mCi 3H = 5000 mrem CEDE)
La o expunere zilnica continua de 1/365
ALI, concentratie medie (de echilibru) a3H in urina este de 0,073 Ci/ml)
Rata de expunere a pielii 57900 mrad/h/mCi (contact direct)
Protectie Individuala Datorita emisiei de joasa energie nu
este necesar un echipament specific deradioprotectie, dar se va utiliza
echipament de laborator
Ecran Nu se recomada; nu exista o varianta
recomandata
Monitorizare General: LSC (spectrometre cu lichid de
scintilatie) (Eff ~40%) metodaindirecta
Nu poate fi detectat cu contoare Geiger-
MullerIndividuala nu este necesara datorita radiatiei
foarte joase energetic, nu este sesizata de
dozimetru
Experimente posibile
Distributia apei (tritiate) in organism (monitorizare la nivelul intregului organism)
Marcari in vivoMarcari in vitro
Sinteza si metabolism compusi biologici: ADN (incorporare timidina tritiata), ARN, proteine siaminoacizi;
Dozari markeri tumorali (metode RIA).
Protectie aspecte particulare
Este considerat ca fiind cel mai putin radiotoxic radionuclid.
Dar, se considera produs de risc datorita volatilitatii ridicate a multora dintre derivatii in careeste incorporat.
Pentru cazurile de lucru cu forme volatile / gazoase de 3H, (ex, 3H2/apa tritiata), se va utiliza onisa cu o buna ventilatie.
3H2 se oxideaza foarte greu (
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
8/26
3H2 din aer se absoarbe mai greu comparativ cu3H2O.
3H2 poate fi absorbit prin plamani si tract
gastro-intestinal, dar se absoarbe relativ usor si este eliminat. Apa tritiata se absoarbe foarte usor prin piele; pentru lucru se vor utiliza cate 2 perechi de
manusi de unica folosinta, precum si alte metode de protectie. Se considera ca inhalarea, ingestia sau absorbtia prin piele sunt complete, derivatii fiind
absorbiti (dizolvati) instantaneu si dizolvati in apa din organism
Precursorii/derivatii ADN tritiati (ex, timidina tritiata), reprezinta si factori de risc interni.Ingerati/patrunsi in organism sunt incorporati in ADN, ceea ce conduce la o crestere a timpului
de injumatatire biologic la un an, fiind deci mult mai periculosi comparativ cu 3H2O. Similar se comporta si alti compusi tritiati incorporati in compusi bioorganici.
In calculul expunerii (urina) se considera ca volumul total de apa al organismului uman (om
standard) este de 42L. Concentratia de 3H decelata in urina se considera egala cu cea din apa din organism.
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta,reziduurile se pastreaza in cutii din materiale plastice
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
9/26
2.2. Carbon-14 (14C)
Reactia de producere
14N (n, p) 14C
Dezintegrare
14C 14N + - + (neutrino)
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 5.730 ani
Radiatie emisa: - valoare maxima: 156 KeV
valoare medie: 49 KeV
Parcurs In aer 24 cm;
O sursa izotropa de 1,0 mCi 14C conduce
la o doza de:1.241 rad/h la 1,0 cm250,4 rad/h la 2,0 cm
0,126 rad/h la 15,2 cm
0,0046 rad/h la 20,0 cm
In apa 0,28 mm
Derma (celule moarte de suprafata) 1% la 0,07 mm
In materiale plastice (Lucite) 0,25 mm
Permeabilitate prin piele in general, nesemnificativa (cel mai
mare procent, se absoarbe in celulelemoarte de la suprafata pielii), dar
prezinta risc utilizarea de compusilipofili
Caracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic) 12 zile
Timp de injumatatire (efectiv) 12 zile (legat)
40 zile (liber)
Tinte biologice intregul organism, dar in mod deosebit
(tinta critica): lipide la contaminareinterna, concentratia in lipide este de cca
3x comparativ cu restul tesuturilor
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,
contaminare externa (piele)
Expunere externa la expuneri externe reduse nu prezinta un
risc deosebit
Determinare In urina nu este obligatorie, dar se
recomanda cand se suspecteaza un
risc de ingestie/inhalare
in calcule se va tine cont de aportul de14C prin dieta
Doze admise CDE (committed dose equivalent)
doza echivalenta angajata cf. NRC2,08 mrem/Ci (ingestie)
2.09 mrem/Ci (inhalare)
2.07 mrem/Ci (punctie)CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva angajata
cf. NRC
1,54 mrem/Ci (ingestie)
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
10/26
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva angajata
cf. NSR01
5,8.10-10 Sv/Bq, (ingestie, adulti dinpopulatie)
2,0.10-10 Sv/Bq, (inhalare, absorbtierapida, adulti din populatie)
2.0.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie
moderata, adulti din populatie)
5,8.10-9
Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,adulti din populatie)
ALI (annual limit of intake limita
anuala de incorporare) cf NRC
2 mCi (ingestie) (1,0 ALI = 2 mCi 14C
organic = 5000 mrem CEDE)2000 mCi (inhalare 14CO)
200 mCi (inhalare 14CO2)
La o expunere zilnica continua de 1/365
ALI, concentratie medie (de echilibru) a3H in urina este de 0,073 Ci/ml)
Rata de expunere a pielii 1180 mrem/Ci/cm2
Protectie Individuala Datorita emisiei de joasa energie nueste necesar un echipament specific de
radioprotectie, dar se va utiliza
echipament de laborator; pentru maini deutilizeaza manusi care trebuie atant
selectate caci se presupune ca poatedifuza prin manusi
Ecran nu este necesar; se pot utiliza ecrane deplexiglas subtiri
Monitorizare Generala LSC (spectrometre cu lichid descintilatie) metoda indirecta
Poate fi detectat cu contoare Geiger-Muller, cu ferestre foarte subtiri si
detector plasat foarte aproape de sursa ( 13 (Al)deoarece se pot genera secundar radiatie
X (radiatie de franare)!
Monitorizare Generala obligatorie se monitorizeaza atat
spatiul (mese/nise) de lucru, cat si
intreaga incapere (dozimetre la usa),monitorizarea va fi permanenta in timpul
lucrului
LSC (spectrometre cu lichid de
scintilatie) metoda indirecta (Eff.~90%)
se detecteaza cu contoare Geiger-Muller
(monitorizare si contaminometre ) (Eff.~25%)
radiatia X se detecteaza cu sonde NaI
pentru energii scazute
Individuala este obligatorie utilizarea dozimetrelor individuale cand se manipuleaza
> 1 mCi 32P, dar se recomanda folosirea
permanenta a dozimetrelor
Experimente posibile
Distributie fosfat si derivati organo-fosforici in organism
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
14/26
Sinteza si metabolism compusi biologici, in special acizi nucleici.
Protectie aspecte particulare
Este considerat ca fiind un radionuclid cu o radiotoxicitate medie,
dar datorita riscului de fixare la nivel osos, se va evita orice risc de inhalare sau ingerare.
prezinta un risc de inhalare ca urmare a vaporizarii solutiilor sau formarii de aerosoli la
manipularea de pipete, seringi, precum si a unor fierberi rapide. Se pot forma aerosoli ce continparticule solide (ex. manipularea de material cromatografic).
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta ;
reziduurile se pastreaza in cutii din materiale plastice; este recomandata introducerea acestora inincinte de plumb pentru posibila radiatie de franare.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
15/26
2.4. Sulf-35 (35S)
Reactii de producere
34S (n, ) 35P35Cl (n, p) 35P
Dezintegrare
35S 35Cl + - +
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 87,39 z
Radiatie emisa: - valoare maxima: 167,47 KeV
valoare medie: 53 KeV
Parcurs In aer 26 cm;
O sursa izotropa de 1,0 mCi
35
S conduce lao doza de:
1173,6 rad/h la 1,0 cm93,7 rad/h la 2,5 cm
0,2 rad/h la 15,2 cm
0,01 rad/h la 20,0 cm
In apa si tesuturi 0,32 mm
In materiale plastice (Lucite) 0,24 mm
Caracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic) 623 zile (liber); 90 zile (legat)
Timp de injumatatire (efectiv) 44-77 zile (legat)
Tinte biologice intregul organism; tinta critica: testicule
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,contaminare externa (piele)
Expunere externa este posibila contaminarea externa; prinpiele se transmite cca 12% din doza aflata
pe piele
Determinare In urina se recomanda cand se
suspecteaza un risc de
ingestie/inhalare
Doze admise CDE (committed dose equivalent)
doza echivalenta angajata cf.NRC
10 mrem/Ci (inhalare)
0,352 mrem/Ci (punctie)
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva
angajata cf. NRC
2,6 mrem/Ci (inhalare) la un t1/2biologic de 90 zile
CEDE (committed effective dose
equivalent) doza efectivaangajata cf. NSR01
1,3.10-10 Sv/Bq, (ingestie de 35S anorganic,
adulti din populatie)7,7.10-10 Sv/Bq, (ingestie de 35S organic,
adulti din populatie)
5,1.10-11 Sv/Bq, (inhalare de 35S anorganic,absorbtie rapida, adulti din populatie)
1,4.10-9 Sv/Bq, (inhalare de 35S anorganic,
absorbtie moderata, adulti din populatie)1,9.10-9 Sv/Bq, (inhalare de 35S anorganic,
absorbtie lenta, adulti din populatie)
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
16/26
ALI (annual limit of intake limita anuala de incorporare) cf
NRC
10 mCi (ingestie de 35S anorganic), cuexceptia sulfiti/sulfati: 8 mCi
6 mCi (ingestie de 35S elementar)
10 mCi (inhalare de 35S sub forma devapori), cu exceptia sulfiti/sulfati: 20 mCi
2 mCi (inhalare de 35S elementar)
Rata de expunere a pielii 1,26 mrem/Ci/cm2/hProtectie Individuala material de laborator si manusi exista
risc de penetrare prin manusi
Ecran nu este obligatoriu; se recomanda insautilizarea de ecrane din materiale ale unor
elemente cu N (nr.atomic) mic: materialeplastice (Lucite, plexiglas) de cel putin 0,3
cm;
Monitorizare Generala LSC (spectrometre cu lichid de scintilatie)
metoda indirecta; exista riscul ca
reziduurile sa nu fie decelate (Eff. ~85%)
se detecteaza cu contoare Geiger-Muller
(monitoare si contaminometre ), darsonda trebuie sa fie foarte aproape de
sursa (< 1 cm); eficienta este insa foarte
redusa: 4 6%
Experimente posibile
Distributie derivati organici cu S in organism
Sinteza si metabolism compusi biologici, cu sulf (in special, aminoacizi si proteine).
Protectie aspecte particulare
exista risc de contaminare prin aerosoli, atat datorita compusilor gazosi ai 35S: 35SO2, CO35S,
H235S, C35S2, cat si datorita vaporilor emisi direct de aminocizii de contin sulf (cisteina si
metionina), cat si a compusilor de degradare volatili emisi de acestia prin radioliza. Seconsidera ca derivatii gazosi, odata ajunsi la nivelul plamanilor, sunt instaneu absorbiti si
transportati la diverse organe, suferind aceleasi transformari metabolice ca si compusii ingerati. datorita riscului de contaminare prin forme gazoase, toate operatiunile cu 35S se vor efectua
numai in nise foarte bine ventilate; se acorda atentie si riscului de contaminare al capacelor sialte anexe ale sticlutelor cu reactivi.
exista risc de contaminare cu compusi gazosi nu numai la deschiderea flacoanelor de reactivi
cu 35S, dar si la manipularea vaselor (cutii Petri etc) ce contin culturi celulare sau a animalelorde experienta, precum si a incintelor de stocare ale deseurilor.
nu trebuie neglijat nici riscul de contaminare al incintelor (incubatoare cu CO2, termostate,
centrifugi si altele) utilizate pentru culturi sau experimente, cat si al custilor pentru animale.Procentele cel mai ridicate de contaminare se regasesc la nivelul elementelor de cauciuc si al
unsorilor din aparate. procesele repetate de inghet-dezghet conduc la cresterea riscului de emitere de compusi
volatili.
ca metabolism, exista diferente semnificative intre derivatii anorganici si cei organici. Derivatiiorganici in special, cisteina si metionina, sunt incorporati in biostructuri proteine si altele,
fiind astfel retinuti pentru perioade indelungate.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
17/26
la ingerare, absorbitia, la nivelul tractului gastro-intestinal, este semnificativa atat pentru
derivatii organici (>60% din doza ingerata), cat si anorganici (80%) sau chiar sulf elementar(10%), ceea ce face ca sulful sa faca parte din categoria de radionuclizi W, respectiv, cei care
stagneaza in organism timp de saptamani. pentru reducerea riscului de contaminare prin aerosoli, se recomanda utilizarea de pipete /
seringi prevazute cu o anexa ce contine carbune activ, care absoarbe puternic derivatii volatili
ai35
S. aceeasi metoda se recomanda si pentru reducerea riscului de contaminare al aparaturii,
incintelor pentru animale sau a celor de stocare pentru deseuri in acestea se plaseaza vasedeschise ce contin 50 100 g carbune activ, monitorizandu-se radioactivitatea acestuia; la
incarcare radioactiva, acestea se depun la depozitul de reziduuri solide.
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta;
reziduurile se pastreaza in cutii din materiale plastice
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
18/26
2.5. Fier-59 (59Fe)
Reactie de producere
58Fe (n, ) 59Fe
Dezintegrare
59Fe 59Co + - +
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 44,5 z
Radiatie emisa: - valoare maxima: 466 KeV (53%)273 KeV (45%), 131 KeV (1,4%)
valoare maxima: 1291 KeV (44%)1089 KeV (56%), 192 KeV, 142 KeV
Parcurs In aer: o sursa punctifroma de 1 mCi de 59Fe emite:
-
5100 mRad/h la 10 cm 64mRad/h, la 10 cmCaracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic) 700 zile (??)
Timp de injumatatire (efectiv) 42 zile
Tinte biologice intregul organism; critice: intestinul gros
(ingerare) plaman si splina (inhalare), sange
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,
contaminare externa (piele)
Expunere externa prezinta risc extern datorita emisiei Determinare In urina se face obligatoriu la
fiecare prima ora din 24 h;
se monitorizeaza intregulorganism recomanda cand sesuspecteaza un risc de
ingestie/inhalare
Doze admise CEDE (committed effective dose
equivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
1,8.10-9 Sv/Bq, (adulti din populatie)
2,2.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie rapida,
adulti din populatie)3,7.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie
moderata, adulti din populatie)4,0.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,
adulti din populatie)
ALI (annual limit of intake
limita anuala de incorporare) cf
NRC
0,8 mCi (ingestie)
0,3 mCi (inhalare)
Rata de expunere a pielii
Protectie Individuala echipament specific (sort cu Pb) si manusi,
se recomanda utilizarea de clesti pentru
manipulare
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
19/26
Ecran fiind emitator, se folosesc ecrane deplumb, se recomanda ecrane de peste 4 cm
(HVL plumb: 1,01 cm; TVL plumb 3,36
cm)
pentru radiatia - se folosesc ecranesuplimentare din materiale plastice
Atentie! In apropierea sursei dozele deradiatie - pot fi mult mai mari comparativ
cu radiatia Monitorizare Generala LSC (spectrometre cu lichid de scintilatie)
metoda indirecta (Eff. ~60%)
se detecteaza cu contoare Geiger-Muller cuferestre subtiri (Eff. ~10%)
Individuala este obligatorie utilizarea dozimetrelor individuale cand se utilizeaza 1 mCi 59Fe
sau mai mult
Experimente posibile
distributie si metabolism Fe
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta;
reziduurile se pastreaza in incinte din plumb.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
20/26
2.6. Technetiu (99mTc)
Reactia de producere:
99Mo 99mTc + + e
Dezintegrare
99mTc este un izotop radioactiv metastabil, care se dezintegreaza prin tranzitie izomera in 99Tc. In 88%din cazuri, dezintegrarea se produce cu emisie de radiatie gamma de 140 keV. Energia ramasa este
disipata sub forma de electroni de conversie interna, radiatie X caracteristica sau electroni Auger.
99mTc 99Tc +
99mTc are un T1/2 de 6,02 ore, iar nuclidul fiica,99Tc are un T1/2 de 210 000 ani
Caracteristici fizice Timp de injumatatire
fizic 6,02 ore
biologic 1 zi
efectiv 4,8 h
Radiatie emisa: 140 KeV
Expunere In aer Expunerea la o sursa punctiforma de 1,0 mCi99m Tc conduce la:720 MR/h la 1,0 cm
Caracteristici
biologice
Tinte biologice intregul organism
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,
contaminare externa (piele)
Determinare In urina se recomanda cand sesuspecteaza un risc deingestie/inhalare
Doze admise CEDE (committed effectivedose equivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
2,2.10-11 Sv/Bq (ingestie, adulti dinpopulatie)
CEDE (committed effective
dose equivalent) doza efectivaangajata cf. NRC
0,22 mrem/Ci (inhalare) clasa D
CEDE (committed effectivedose equivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
1,2.10-11 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie rapida,adulti din populatie)
1,9.10-11 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie
moderata, adulti din populatie)8,2.10-11 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,
adulti din populatie)
ALI (annual limit of intake
limita anuala de incorporare) cfNRC
52 mCi (inhalare pentru compusi clasa D
solubili)
Protectie Individuala echipament specific (sort cu Pb) si manusi,se recomanda utilizarea de clesti pentru
Ecran fiind emitator, se folosesc ecrane de plumb,
se recomanda ecrane de peste 6 cm (HVLplumb: 1,7 cm; TVL plumb 5,6 cm)
in plexiglas parcursul este de 65 cm
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
21/26
Monitorizare Generala se detecteaza cu contoare Geiger-Muller
(monitorizare si contaminometre ) de joasaenergie
Individuala se utilizeaza dozimetre individuale se
monitorizeaza intregul organism siextremitatile (maini)
Limita de contaminare 30 Bq/cm2
Experimente posibile
99mTc este utilizat ca trasor radioactiv in tehnici imagistice de medicin nuclear. Aproximativ 85% din
metodele imagistice de diagnostic din medicina nucleara folosesc 99mTc. Izotopul 99mTc este obtinutprin elutie din generatorul de 99Mo.
Generatorul 99Mo/99mTc este disponibil cu urmtoarele activiti:
- 99Mo cu 2,5 GBq (76,5 mCi), corespunztor unei activiti a 99mTc de 2,2 GBq (59,0 mCi)- 99Mo cu 25 GBq (675 mCi), corespunztor unei activiti a 99mTc de 21,9 GBq (591,0 mCi)
T1/2 al99Mo este de 67 ore, ceea ce ofera generatorului o viata utila de circa una sau doua saptamani.
99mTc obtinut din generatorul de 99Mo sub forma de solutie Na99mTcO4 , de diferite activitati, este folositpentru marcari dupa cum urmeaza:
1. Scintigrafie tiroidiana: Na99mTcO4 solutie (volum in functie de activitatea generatorului)
activitate administrata: 3,7 MBq (0,1 mCi)
2. Scintigrafie cerebrala: cuplare 99mTc HMPAO (Hexametilpropilenamino Oxima)
activitate administrata: 37 -74 MBq (1-2 mCi)3. Scintigrafie osoasa: cuplare 99mTc-MDP(metilen difosfonat)/HDP (hidroximetilen
difosfonat)/medronat (acid medronic)activitate administrata: 37 -74 MBq (1-2 mCi)
4. Scintigrafie hepato-splenica (celule Kupffer): cuplare 99mTc - Sn/S/phytat
activitate administrata: 3,7 MBq (1 mCi)
5. Scintigrafie cai biliare: cuplare 99mTc- HIDA (2,6-Dimetilfenilcarbamoilmetil) Acid Iminodi-
aceticactivitate administrata: 3,7 MBq (1 mCi)
6. Scintigrafie detectie tumori moi: scintigrafie cu leucocite marcate: WBC marcate cu sulutie
Na99mTcO4
activitate administrata: 3,7 MBq (1 mCi)7. Scintigrafie renala: cuplare 99mTc DTPA ( acidul dietilentriamino pentaacetic)/ MAG3
(mercaptoacetiltriglicina)
activitate administrata: 37 -74 MBq (1-2 mCi)
Experimente similare pot fi realizate pe animale de experien sau culturi celulare
Reziduuri
Lichide (solutii)
Solide (sticlute in care au fost efectuate dilutii)
Reziduurile se pastreaza in incinte de plumb
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
22/26
2.7. Iod-125 (125I)
Reactie de producere
124Xe (n, ) 125Xe 125I + -
Dezintegrare
125I + - 125Te +
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 60,1 z
Radiatie emisa: /X 35,5 KeV (); 27,0; 31,0 KeV (X)Parcurs In aer: o sursa punctifroma de 1 mCi de 125I emite:
156-275 mRad/h, la 1,0 cm
15,5 27,6 mRad/h, la 10,0 cm
0,156 / 0,28 mRad/h, la 100,0 cmCaracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic) 120 138 zile (liber)
Timp de injumatatire (efectiv) 42 zile (liber)
Tinte biologice tiroida
Cai de risc Ingestie, inhalare (cea mai probabila),punctii, raniri, contaminare externa (piele)
Expunere externa prezinta risc extern datorita emisiei Doze admise CDE (committed dose
equivalent) doza echivalenta
angajata cf. NRC
814 mrem/mCi (tiroida / inhalare)
1185 mrem/mCi (tiroida / ingestie)
1258 mrem/mCi (orice organ / punctie)
CEDE (committed effective dose
equivalent) doza efectivaangajata cf. NRC
24 mrem/mCi (intreg corpul / inhalare)
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
1,5.10-8 Sv/Bq, (adulti din populatie)5,1.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie rapida,
adulti din populatie)1,4.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie
moderata, adulti din populatie)
3,8.10-10 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,adulti din populatie)
Protectie Individuala echipament specific (sort cu Pb) si manusi,
se recomanda utilizarea de clesti pentrumanipulare
Ecran fiind emitator, se folosesc ecrane deplumb, se recomanda ecrane de peste 1 cm
(HVL plumb: 0,02 mm
Monitorizare Generala spectrometre dotate cu sonda NaI pentru
energie joasa
detectia cu contoare Geiger-Muller estefoarte putin efeicienta (Eff. ~0,1%)
Individuala este obligatorie utilizarea dozimetrelor individuale cand se utilizeaza 1 mCi 125I sau
mai mult
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
23/26
Experimente posibile
distributie si metabolism I
determinari de tip RIA
Protectie aspecte particulare
la utilizarea 125I sub forma de NaI sau KI, este necesara realizarea unei scanari initiale, dereferinta, a tiroidei; controlul permanent al tiroidei este obligatoriu daca se manipuleaza > 1
mCi 125I; Evaluarea tiroidei se va face nu mai devreme de 24 h de la inceperea experimentului,
dar nu mai tarziu de o saptamana; se vor ivestiga nu numai cei care lucreaza direct, ci si altepersonae aflate in incinta de lucru.
tiroida acumuleaza cca 20 30% din cantitatea de radioiod solubil patruns in organism; sepreupune ca restul de iod se eleimina foarte rapid prin urina;
experimentele se realizeaza in nise cu o buna ventilatie; se apreciaza ca nu este nevoie de
ecrane suplimentare, fiind suficienta fereastra\de sticla a nisei daca insa dozele sunt mari, se
vor utiliza ecrane de Pb; in cazul in care sunt deplasata in afara hotei; ebrubetele se vor inchide sau se vor acoperi cu
parafilm
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta;
reziduurile se pastreaza in incinte din plumb.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
24/26
2.8. Iod-131 (131I)
Dezintegrare
131I 131Xe + -
Caracteristici fizice Timp de injumatatire (fizic) 8,02 z
Radiatie emisa: / 364 KeV (); 606 KeV (-)Parcurs In aer: 165 cm
Caracteristici
biologice
Timp de injumatatire (biologic) 120 138 zile (liber)
Timp de injumatatire (efectiv) 7,6 zile (liber)
Tinte biologice tiroida
Cai de risc Ingestie, inhalare (cea mai probabila),
punctii, raniri, contaminare externa (piele)
Expunere externa prezinta risc extern datorita emisiei
Doze admise ALI 30 Ci pentru ingestie i 50Ci pentruinhalare
CEDE (committed effective dose
equivalent) doza efectivaangajata cf. NRC
CEDE (committed effective doseequivalent) doza efectiva
angajata cf. NSR01
7,4.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie rapida,adulti din populatie)
2,4.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie
moderata, adulti din populatie)1,6.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,
adulti din populatie)
Protectie Individuala echipament specific (sort cu Pb) si manusi,
se recomanda utilizarea de clesti pentrumanipulare
Ecran fiind emitator, se folosesc ecrane deplumb, (HVL plumb: 3 mm; TVL plumb:11 mm
Monitorizare Generala spectrometre cu lichid de scintilatie
detectia cu contoare Geiger-Muller
Individuala este obligatorie utilizarea dozimetrelor individuale
Experimente posibile
distributie si metabolism I
determinari de tip RIA
Protectie aspecte particulare
la utilizarea 131I sub forma de NaI sau KI, este necesara realizarea unei scanari initiale, de
referinta, a tiroidei; controlul permanent al tiroidei este obligatoriu daca se manipuleaza > 1mCi 131I; Evaluarea tiroidei se va face nu mai devreme de 24 h de la inceperea experimentului,
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
25/26
dar nu mai tarziu de o saptamana; se vor ivestiga nu numai cei care lucreaza direct, ci si alte
personae aflate in incinta de lucru. tiroida acumuleaza cca 20 30% din cantitatea de radioiod solubil patruns in organism; se
preupune ca restul de iod se eleimina foarte rapid prin urina; se vor utiliza ecrane de Pb;
in cazul in care sunt deplasata in afara hotei; ebrubetele se vor inchide sau se vor acoperi cu
parafilm
Reziduuri
Solide, lichide (solutii), sticlute (vials) scintilatie, materiale patologice, animale de experienta;
reziduurile se pastreaza in incinte din plumb.
7/29/2019 Radioprotectie 2010 P
26/26
2.9. Lutetiu 177 (177Lu)
Caracteristici fizice Timp de injumatatire
fizic 6,73 z
biologic 1 z
efectiv 0,9 z
Radiatie emisa:
113 KeV, 210 KeV
490 KeV
Caracteristici
biologice
Tinte biologice intestinul gros (ingestie), plmn (inhalare)
Cai de risc Ingestie, inhalare, punctii, raniri,
contaminare externa (piele)
Doze admise CEDE (committed effective
dose equivalent) doza efectivaangajata cf. NSR01
5,3.10-10 Sv/Bq, (ingestie, adulti din
populatie)1,1.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie moderata,
adulti din populatie)
1,2.10-9
Sv/Bq, (inhalare, absorbtie lenta,adulti din populatie)
CEDE (committed effectivedose equivalent) doza efectiva
angajata cf. NRC
6,4.10-9 Sv/Bq, (ingestie, adulti dinpopulatie)
3,3.10-9 Sv/Bq, (inhalare, absorbtie moderata,adulti din populatie)
Protectie Individuala echipament specific (sort cu Pb) si manusi,se recomanda utilizarea de clesti pentru
Ecran fiind emitator, se folosesc ecrane de plumb,se recomanda ecrane de peste 2 cm (HVLplumb: 0,6 mm, TVL plumb 2,1 mm)
Pt radiaia se folosesc ecrane de plexiglasMonitorizare Generala se detecteaza cu contoare Geiger-Muller
(monitorizare si contaminometre) de joasa
energiespectrometre cu lichid de scintilaie
Individuala se utilizeaza dozimetre individuale se
monitorizeaza intregul organism si
extremitatile (maini)
Experimente posibile
marcri proteine (anticorpi) i efecte biologice
Reziduuri
Lichide (solutii)
Solide (sticlute in care au fost efectuate dilutii)