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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 097731 - CONTAMINAZIONE INTERNA + RADIOPROTEZIONE APPLICATA
Docente Campi Fabrizio , Porta Alessandro Antonio
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Corso Integrato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (478) NUCLEAR ENGINEERING - INGEGNERIA NUCLEARE*AZZZZ089493 - RADIOPROTEZIONE APPLICATA
091726 - CONTAMINAZIONE INTERNA
097731 - CONTAMINAZIONE INTERNA + RADIOPROTEZIONE APPLICATA
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (471) BIOMEDICAL ENGINEERING - INGEGNERIA BIOMEDICA*AZZZZ091726 - CONTAMINAZIONE INTERNA

Obiettivi dell'insegnamento

L'insegnamento da 10 CFU consta di due moduli integrati da 5 CFU denominati CONTAMINAZIONE INTERNA e RADIOPROTEZIONE APPLICATA, si indica di seguito il dettaglio specifico per modulo.

Contaminazione Interna:

L’obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire una conoscenza di base sulle problematiche legate alla contaminazione interna da radionuclidi in organi e tessuti degli esseri umani, la sua prevenzione, trattamento, quantificazione, gestione e calcolo della dose efficace impegnata. Grazie alle conoscenze acquisite in questo insegnamento, lo studente necessiterà solo in minima parte di integrare la propria formazione specifica con le procedure peculiari delle installazioni presso le quali andrà ad operare/lavorare.

 

Radioprotezione Applicata:

Partendo da una conoscenza già acquisita dei fondamenti della radioprotezione, l'insegnamento intende illustrare agli studenti i principali campi di applicazione di questa disciplina nel panorama attuale delle attività umane, che spaziano dallo smantellamento di un impianto nucleare alle attività lavorative in uno stabilimento termale.

L’obiettivo che l'insegnamento si propone è quello di far conoscere, rendere familiari e in grado di affrontare le principali problematiche di radioprotezione che si riscontrano in campo industriale, energetico e non, sanitario, dei trasporti e della security.  Particolare risalto verrà dato alle problematiche di radioprotezione associate alle attività di decommissioning degli impianti nucleari.

Gli studenti acquisiranno familiarità e sensibilità verso casi reali che verranno illustrati in aula dal docente e da esperti dei vari settori che terranno seminari didattici su temi specifici. Le visite previste sugli impianti serviranno a fornire una visione d'insieme del contesto in cui le tematiche illustrate si inseriscono.

L'insegnamento viene offerto nell'ambito della LM in Ingegneria Nucleare, ma sicuramente i temi trattati possono essere di interesse per studenti di altri corsi di studi, quali ad esempio Ingegneria della Prevenzione e della Sicurezza nell'industria di processo, Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio, Ingegneria Civile, ecc.


Risultati di apprendimento attesi

Contaminazione Interna:

Lo studente:

  • Conosce la terminologia ed i principi di base di trasporto e risoluzione dei modelli biocinetici.
  • Conosce le basi delle metodiche di quantificazione della attività incorporata ed escreta, con rispettive potenzialità e limiti, in modo da poter scegliere l’idonea tecnica di misura.
  • E’ in grado di predisporre, in piena autonomia di giudizio, una campagna di monitoraggio personale nonché di gestire le anomalie e le emergenze di contaminazioni del personale.
  • E’ in grado di calcolare le dosi efficaci impegnate derivanti da contaminazioni, anche in scenari complessi che prevedano introduzioni multiple di radionuclidi e di discernere, con spirito critico, tra dati che presentino anomalie, dati affidabili e potenziali vie di introduzione occulte o secondarie.

 

Radioprotezione Applicata:

Lo studente:

  • Conosce i temi più rilevanti sui quali si esercita attualmente la radioprotezione e le leggi e norme tecniche di riferimento.
  • Conosce i contesti industriali (energetici e non) e i processi di lavorazione dove il rischio di incidente radiologico può diventare rilevante.
  • E’ in grado di analizzare un problema reale e di impostarne la soluzione utilizzando gli esempi forniti nelle case histories presentate a lezione
  • Ha proprietà di linguaggio e conosce il lessico specialistico utilizzato.
  • Ha autonomia di giudizio nella valutazione e risoluzione delle problematiche.

Argomenti trattati

Contaminazione Interna:

  • ·     Terminologia, DPI e gestione delle emergenze: terminologia tecnica specifica, relativa alla biocinetica ed alla fisiologia discussa nell’insegnamento, dispositivi di protezione individuale (DPI), direttive di perimetrazione e gestione delle emergenze radiologiche/nucleari.

    ·         Approccio clinico: interventi per contaminazione da inalazione, ingestione, ferita, passaggio trasndermico, modalità di chelazione, immobilizzazione o escrezione forzata.

    ·         Modelli della fase pre-sistemica e sistemica: tratto respiratorio, tratto alimentare, modello NCRP per le ferite, trasporto sistemico.

    ·       Le grandezze in uso: dose assorbita, dose efficace, dose agli organi, funzioni di ritenzione ed escrezione, attività integrata in un organo, frazione di energia assorbita in un organo, energia efficace specifica, intake, dose efficace impegnata, coefficiente di dose, fantocci voxel e ibridi.

    ·         Strumenti di calcolo: ICRP-78, NRPB-M824, IAEA SRS-37, NIRS database, database del governo federale tedesco, MONDAL-3 database, ICRP-OIR database.

    ·      Misure in vitro: panoramica sulle tecniche disponibili, con particolare riferimento alla spettrometria alpha, gamma, conteggio beta totale, scintillazione liquida, spettrometro di massa e Cherenkov volte alla quantificazione radionuclidica negli escreti umani.

    ·         Misure in vivo: sistemi di quantificazione radionuclidica negli esseri viventi, whole body counting (WBC), organ counting (OC), strumentazione e tecniche di taratura.

    ·         Programma di sorveglianza: monitoraggi di conferma, di routine e speciali, criterio “IAEA” per l’avvio della sorveglianza, ISO 20553, ISO 27048.

    ·       Linee guida IDEAS 2.0: rapporto FZKA aggiornato, il workgroup IDEAS, livello critico di screening e livelli di indagine, valutazioni di intake, funzione di verosimiglianza e funzione di dispersione, scelta delle funzioni di ritenzione / escrezione e analisi del fit, flow chart metodo IDEAS, analisi delle code di intake.

    ·         Linee guida RP-188 (exTECHREC): rapporto RP-188 (ex TECHnical RECommendations) della UE inerente l’armonizzazione del settore della dosimetria interna, bande di incertezza, nuovo approccio ai casi di impiego della DTPA.

    ·         Biota non umano: cenni di dosimetria su biota non umani secondo approccio ICRP-136. Impostazione di calcolo per alcuni scenari espositivi.

    ·         Esercitazioni: calcolo di dose impegnata di individui contaminati in seguito ad eventi incidentali reali come da database internazionali

 

Organizzazione dell’insegnamento: la presenza alle lezioni è fortemente consigliata ed obbligatoria per le esercitazioni che si terranno nella parte finale.

 

 

Radioprotezione Applicata:

  • Lo smantellamento degli impianti nucleari: Analisi degli obiettivi da perseguire, delle tempistiche e delle fasi previste nelle attività di decommissioning di un impianto nucleare. Rassegna delle tecniche di taglio applicabili e loro classificazione in base alla tipologia, al materiale da sezionare, ai rifiuti secondari generati, alla possibilità di remotizzarle e al costo. Rassegna delle tecniche di decontaminazione sui differenti materiali prima e dopo il sezionamento. Fattori che condizionano l'applicazione o meno di un processo di decontaminazione e la scelta della tecnica migliore. Gestione dei materiali di risulta.
  • I rifiuti radioattivi: classificazione dei rifiuti alla luce della normativa italiana e parallelo con la precedente GT 26 dell'ENEA. Principali tecniche commerciali per il trattamento e condizionamento dei rifiuti radioattivi a bassa e media attività. Le principali tipologie di deposito e la scelta italiana per il Deposito Nazionale. Rifiuti radioattivi che non possono trovare una collocazione definitiva nel futuro Deposito Nazionale.
  • Le Salvaguardie nucleari: IAEA e EURATOM, sistema delle salvaguardie internazionali basato su contabilità ed ispezioni. Regime di contabilità e reportistica richiesta da EURATOM nel contesto delle salvaguardie, Protocollo Aggiuntivo alle salvaguardie nucleari. Salvaguardie nazionali, analisi degli obiettivi sensibili, della loro suscettibilità e delle possibili azioni. Tecniche di misura non distruttive impiegate nelle salvaguardie internazionali.
  • La presenza di materiali radioattivi nell’industria convenzionale: problema delle sorgenti orfane e del rischio che queste possano inconsapevolmente entrare in cicli produttivi convenzionali. Tecniche di monitoraggio e valutazione dei rischi in assenza di allarmi ai presidi radiometrici e in caso di incidente radiologico. La dispersione di radiofarmaci nell'ambiente dovuta agli escreti di pazienti trattati per diagnosi o terapia e le problematiche derivanti. Problematiche legate alla presenza di NORM (radionuclidi presenti nell'ambiente con concentrazione naturale) nell’industria e il monitoraggio del radon negli ambienti di lavoro e nelle unità abitative.
  • Seminari specialistici sul radon, i trasporti di materiale radioattivo, le applicazioni industriali di acceleratori di elettroni e gli aspetti di radioprotezione nelle attività sanitarie. 

 

Sono previste due visite presso impianti come integrazione agli argomenti sopra elencati.


Prerequisiti

Contaminazione Interna:

Allo studente sono richieste conoscenze di base di radioprotezione e radioattività.

 

Radioprotezione Applicata:

Si danno per acquisite le conoscenze di base di radioprotezione, acquisite nell'insegnamento di Radioprotezione o in un insegnamento equivalente offerto al Politecnico di Milano.


Modalità di valutazione

Contaminazione Interna:

L’esame consiste nella presentazione di elaborati di calcolo volti a determinare la dose efficace impegnata da soggetti coinvolti in attività routinarie o incidentali motivando, passo-passo, le soluzioni adottate e la procedura seguita.

Lo studente dovrà altresì dimostrare capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato, esponendo con competenza e proprietà lessicale specialistica la descrizione delle operazioni svolte.

In qualunque momento, a valle del termine dell’insegnamento, lo studente o gruppo di studenti (max 2 persone per gruppo) può richiedere il testo del problema e riconsegnarlo una volta svolto. Successivamente verrà fissato un incontro per l’esposizione orale, coerentemente con le date di appello disponibili.

 

Radioprotezione Applicata:

La verifica prevede una prova orale finale, durante la quale verrà valutata la capacità di illustrare gli argomenti e la proprietà di linguaggio specialistico. L'esame ha sempre inizio con l'esposizione di un argomento a scelta del candidato tra quelli trattati durante le lezioni. Le successive domande si basano spesso su ipotetici ma realistici scenari che si possono verificare nelle attività illustrate durante le lezioni; verrà chiesto al candidato di individuare le principali problematiche di radioprotezione che si possono verificare e le modalità per affrontarle.  

Nel rispondere, lo studente deve dimostrare di aver acquisito uno spirito critico e pratico nell'affrontare le diverse problematiche di radioprotezione.

Lo studente deve dimostrare di conoscere le diverse tecniche e tecnologie illustrate e di saper individuare la migliore per i casi particolari prospettati.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaContaminazione Interna: saranno fornite dal docente le opportune dispense, software e documentazione tecnica internazionale.
Risorsa bibliografica obbligatoriaRadioprotezione Applicata: saranno fornite dal docente le opportune dispense, scaricabili dal portale dei corsi on line: http://corsi.metid.polimi.it/

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
70:00
105:00
Esercitazione
15:00
22:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
15:00
22:30
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
20/10/2020