Strålings biologiske virkninger

Præsentationer af emnet: "Strålings biologiske virkninger"— Præsentationens transcript:

1 Strålings biologiske virkninger
Ioniserende stråling kan forårsage to typer af skader på mennesker: deterministiske skader (akutte) celledød (somatisk) stokastiske skader (sene) fejlreparerede DNA-molekyler i vævsceller (somatisk) fejlreparerede DNA-molekyler i kønsceller (genetisk)

2 Typer af biologiske skader

3 DNA-molekylet sukkermolekyle fosfatmolekyle osv. 4 typer nukleotider
Purinbaser: Adenin (A) Guanin (G) Pyrimidinbaser: Cytosin (C) Thymin (T) et gen består af ca nukleotidpar ca. 3109 nukleotidpar i hver cellekerne ca gener i cellerne, hvoraf ca er kendte

4 Kromosom- og genmutation

5 Deterministiske skader

6 Erfaringsmateriale - deterministiske skader
strålingsuheld (incl. kritikalitetsuheld) atombombesprængningerne over Hiroshima og Nagasaki strålingsterapi Tjernobyl-ulykken

7 Respons - deterministiske skader
Tærskeldosis under hvilken en skade ikke viser sig klinisk Alvorligheden af en skade vokser med voksende dosis

8 Respons - deterministiske skader

9 Tærskeldoser og deterministiske skader underaktivitet af thyroidea
Organ Tærskel (Gy) Skadetype Tidspunkt Hele kroppen 0.5 1 opkast død første dag 1 - 2 måneder Lunger 6 måneder Huden 3 hudrødmen 1 - 3 uger Thyroidea 5 underaktivitet af thyroidea ét til flere år Øjelinser 2 stær 6 mdr. til flere år Gonader 2 - 3 permanent sterilitet uger

10 Dosisrespons for knoglemarvsyndromet
 

11 Forladt radioterapi-klinik i Goiânia - Brasilien
Goiânia-ulykken i 1987 Forladt radioterapi-klinik i Goiânia - Brasilien

12 Strålingsterapianlæg
Goiânia-ulykken i 1987 Afskærmning med kilde Beam åbning Strålingsterapianlæg

13 Goiânia-ulykken i 1987 137Cs strålingskilde kilde-vindue

14 Goiânia-ulykken i 1987 Ulykken skete den i Goiânia, Brasilien Kildestyrken var 51 TBq 137Cs (51 mmø  48 mm) 4 personer døde som følge af bestrålingen (6-årig pige, 38-årig kvinde, 18-årig mand og 22-årig mand) Helkropsdoser på Gy til de afdøde Ekstern og intern kontamination af 249 personer 20 personer behøvede hospitalsbehandling, heraf 19 for hudskader (“-forbrændinger”) personer blev moniteret for kontamination Total affaldsmængde m3

15 Monitering for radioaktiv forurening
Goiânia-ulykken i 1987 Monitering for radioaktiv forurening

16 Skrothandlerens hus under nedrivning
Goiânia-ulykken i 1987 Skrothandlerens hus under nedrivning

17 Pakning af radioaktivt affald
Goiânia-ulykken i 1987 Pakning af radioaktivt affald

18 Temporær oplagringsplads for radioaktivt affald - 1994
Goiânia-ulykken i 1987 Temporær oplagringsplads for radioaktivt affald

19 Goiânia-ulykken i 1987 Strålingsskade på låret fra en del af kilden båret i bukselomme. Strålingsdosis større end 5 Gy

20 Stokastiske skader

21 Erfaringsmateriale - stokastiske skader
atombombesprængningerne over Hiroshima og Nagasaki medicinsk strålingsdiagnostik og -terapi erhvervsmæssig strålingsudsættelse omegnsbestråling (fallout og udledninger)

22 Årsager til kræft Ioniserende stråling Ikke-ioniserende stråling
Fødevarer Virus Forurening Stress Arvelighed ? ? ? Alkohol Kemikalier Cancer Rygning

23 Dosisrespons - lineær ekstrapolation

24 Hiroshima-Nagasaki ‘Life Span Study’
Dosis [Sv] Antal personer Faste tumorer Leukæmi Observeret Estimeret ekstra antal < 0,005 36.459 3.013  42 73 9 0,005 – 0,1 32.849 2.795 85 59 3 0,1 – 0,2 5.467 504 18 11 0,2 – 0,5 6.308 632 77 27 15 0,5 – 1,0 3.202 336 23 16 1,0 – 2,0 1.608 215 84 26 22 > 2,0 679 83 39 30 28 Total 86.572 7.578 249 334 87

25 Respons - stokastiske skader
Sandsynligheden for en skade vokser med voksende dosis Alvorligheden af en skade er uafhængig af dosis størrelse Ingen tærskeldosis

26 Strålings biologiske virkninger – dødelig cancer
Kun strålingsdoser over baggrundsniveau skal reguleres via Systemet for Strålingsbeskyttelse. Om der er biologiske effekter ved doser lavere end baggrundsniveauet er komplet ligegyldigt i forbindelse med fastsættelse af standarder for strålingsbeskyttelse. For doser over baggrundsniveau anvendes den hypotese, at en ekstra dosis, D, vil medføre en hermed proportional forøgelse af sandsynligheden for en senere strålingsinduceret stokastisk effekt, P.

27 Risiko for stokastiske strålingsskader Livstidsrisiko (pr. Sv)
Skadetype Livstidsrisiko (pr. Sv) Total befolkning Erhvervsbefolkning Dødelig cancer 0.044 0.034 Ikke-dødelig cancer 0.016 0.011 Total cancer 0.060 0.045 Genetiske skader *) 0.005 0.004 Total stokastisk 0.065 0.049 *) Risiko i to efterfølgende generationer

28 Cancerrisiko som funktion af alder

29 Strålings biologiske virkninger - cancerdødsfald
En erhvervsmæssigt beskæftiget med radioaktive stoffer har over 10 år modtaget en dosis (ud over dosis fra baggrundsstrålingen) på 50 mSv. Hvor stor er sandsynligheden for, at denne dosis giver anledning til et senere kræftdødsfald? Sandsynlighed = 0,0034% pr. mSv  50 mSv = 0,17% Sandsynlighed fra alle påvirkninger: % (livstid) Kun strålingsdoser over baggrundsniveau skal reguleres via Systemet for Strålingsbeskyttelse. Om der er biologiske effekter ved doser lavere end baggrundsniveauet er komplet ligegyldigt i forbindelse med fastsættelse af standarder for strålingsbeskyttelse. For doser over baggrundsniveau anvendes den hypotese, at en ekstra dosis, D, vil medføre en hermed proportional forøgelse af sandsynligheden for en senere strålingsinduceret stokastisk effekt, P.

30 Risikoperspektiv - stråling og cigaretrygning

31 Risikoperspektiv - stråling og cigaretrygning

32 Risikoperspektiv - stråling og cigaretrygning
10 cigaretter pr. dag: 3650 cigaretter pr. år gennemsnitlig årlig risiko: 3650  105   pr pr. år livstidsrisiko: 2 pr pr. år  50 år  1 pr. 10

33 Risikoperspektiv - stråling og cigaretrygning
Ækvivalent strålingsrisiko ved rygning af en pakke cigaretter pr. dag i 60 år: et gennemsnitligt levetidstab på 1500 dage en effektiv dosis på 70 mSv pr. år en effektiv livstidsdosis på 4000 mSv