” Tipi di radiazioni / Dose di radiazioni / Protezione dalle radiazioni | A che livello le radiazioni sono dannose? / Rischi e benefici

La radioattività è una parte della nostra terra – è esistita da sempre. I materiali radioattivi presenti in natura sono presenti nella crosta, nei pavimenti e nelle pareti delle nostre case, scuole o uffici e nel cibo che mangiamo e beviamo. Ci sono gas radioattivi nell’aria che respiriamo. I nostri corpi – muscoli, ossa e tessuti-contengono elementi radioattivi naturali.,

L’uomo è sempre stato esposto alle radiazioni naturali provenienti dalla terra e dall’esterno della terra. La radiazione che riceviamo dallo spazio esterno è chiamata radiazione cosmica o raggi cosmici.

Riceviamo anche l’esposizione da radiazioni artificiali, come i raggi X, radiazioni utilizzate per diagnosticare malattie e per la terapia del cancro. Il fallout dei test sugli esplosivi nucleari e piccole quantità di materiali radioattivi rilasciati nell’ambiente dalle centrali a carbone e nucleari sono anche fonti di esposizione alle radiazioni dell’uomo.,

La radioattività è il termine usato per descrivere la disintegrazione degli atomi. L’atomo può essere caratterizzato dal numero di protoni nel nucleo. Alcuni elementi naturali sono instabili. Pertanto, i loro nuclei si disintegrano o decadono, rilasciando così energia sotto forma di radiazioni. Questo fenomeno fisico è chiamato radioattività e gli atomi radioattivi sono chiamati nuclei. Il decadimento radioattivo è espresso in unità chiamate becquerel. Un becquerel equivale a una disintegrazione al secondo.,

I radionuclidi decadono ad una velocità caratteristica che rimane costante indipendentemente dalle influenze esterne, come la temperatura o la pressione. Il tempo necessario per la metà dei radionuclidi per disintegrarsi o decadere è chiamato emivita. Questo differisce per ogni radioelemento, che va da frazioni di secondo a miliardi di anni. Ad esempio, l’emivita di iodio 131 è di otto giorni, ma per l’uranio 238, che è presente in quantità variabili in tutto il mondo, è di 4,5 miliardi di anni. Il potassio 40, la principale fonte di radioattività nei nostri corpi, ha un’emivita di 1,42 miliardi di anni.,

Tipi di radiazioni

Il termine “radiazione” è molto ampio e include cose come la luce e le onde radio. Nel nostro contesto si riferisce alla radiazione “ionizzante”, il che significa che poiché tale radiazione passa attraverso la materia, può farla diventare elettricamente carica o ionizzata. Nei tessuti viventi, gli ioni elettrici prodotti dalle radiazioni possono influenzare i normali processi biologici.

Esistono vari tipi di radiazioni, ognuna con caratteristiche diverse., Le radiazioni ionizzanti comuni di cui si parla generalmente sono:

• La radiazione alfa è costituita da particelle pesanti cariche positivamente emesse da atomi di elementi come uranio e radio. La radiazione alfa può essere fermata completamente da un foglio di carta o dal sottile strato superficiale della nostra pelle (epidermide). Tuttavia, se i materiali che emettono alfa vengono presi nel corpo respirando, mangiando o bevendo, possono esporre direttamente i tessuti interni e possono, quindi, causare danni biologici.
• La radiazione beta è costituita da elettroni., Sono più penetranti delle particelle alfa e possono passare attraverso 1-2 centimetri di acqua. In generale, un foglio di alluminio di pochi millimetri di spessore fermerà la radiazione beta.
• I raggi gamma sono radiazioni elettromagnetiche simili ai raggi X, alla luce e alle onde radio. I raggi gamma, a seconda della loro energia, possono passare attraverso il corpo umano, ma possono essere fermati da spesse pareti di cemento o piombo.
• I neutroni sono particelle non caricate e non producono direttamente ionizzazione., Ma la loro interazione con gli atomi della materia può dare origine a alfa, beta, gamma o raggi X che poi producono ionizzazione. I neutroni penetrano e possono essere fermati solo da masse spesse di calcestruzzo, acqua o paraffina.

Sebbene non possiamo vedere o sentire la presenza di radiazioni, può essere rilevata e misurata nelle quantità più minute con strumenti di misurazione delle radiazioni abbastanza semplici.

Dose di radiazioni

La luce solare si sente calda perché il nostro corpo assorbe i raggi infrarossi che contiene. Ma i raggi infrarossi non producono ionizzazione nel tessuto corporeo., Al contrario, le radiazioni ionizzanti possono compromettere il normale funzionamento delle cellule o addirittura ucciderle. La quantità di energia necessaria per causare effetti biologici significativi attraverso la ionizzazione è così piccola che i nostri corpi non possono sentire questa energia come nel caso dei raggi infrarossi che producono calore.

Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti variano con il tipo e l’energia. Una misura del rischio di danno biologico è la dose di radiazioni che i tessuti ricevono. L’unità di dose di radiazione assorbita è sievert (Sv)., Poiché un sievert è una grande quantità, le dosi di radiazioni normalmente incontrate sono espresse in millisievert (mSv) o microsievert (µSv) che sono un millesimo o un milionesimo di un sievert. Ad esempio, una radiografia del torace darà circa 0,2 mSv di dose di radiazioni.

In media, la nostra esposizione alle radiazioni a causa di tutte le fonti naturali ammonta a circa 2,4 mSv all’anno – anche se questa cifra può variare, a seconda della posizione geografica di diverse centinaia per cento. Nelle case e negli edifici, ci sono elementi radioattivi nell’aria., Questi elementi radioattivi sono radon (Radon 222), thoron (Radon 220) e sottoprodotti formati dal decadimento del radio (Radio 226) e torio presenti in molti tipi di rocce, altri materiali da costruzione e nel terreno. Di gran lunga la più grande fonte di esposizione alle radiazioni naturali proviene da quantità variabili di uranio e torio nel suolo in tutto il mondo.

L’esposizione alle radiazioni dovuta ai raggi cosmici dipende molto dall’altitudine e leggermente dalla latitudine: le persone che viaggiano per via aerea, quindi, aumentano la loro esposizione alle radiazioni.,

Siamo esposti alle radiazioni ionizzanti provenienti da fonti naturali in due modi:

• Siamo circondati da elementi radioattivi presenti in natura nel suolo e nelle pietre e siamo inondati di raggi cosmici che entrano nell’atmosfera terrestre dallo spazio esterno.
• Riceviamo l’esposizione interna da elementi radioattivi che portiamo nel nostro corpo attraverso il cibo e l’acqua, e attraverso l’aria che respiriamo. Inoltre, abbiamo elementi radioattivi (Potassio 40, Carbonio 14, Radio 226) nel nostro sangue o nelle ossa.,

Inoltre, siamo esposti a diverse quantità di radiazioni da fonti come i raggi X dentali e altri medici, usi industriali di tecniche nucleari e altri prodotti di consumo come orologi da polso luminizzati, rilevatori di fumo di ionizzazione, ecc. Siamo anche esposti alle radiazioni degli elementi radioattivi contenuti nel fallout dei test sugli esplosivi nucleari e alle normali scariche di routine delle centrali nucleari e del carbone.

Radioprotezione

È stato a lungo riconosciuto che grandi dosi di radiazioni ionizzanti possono danneggiare i tessuti umani., Nel corso degli anni, come si è appreso, gli scienziati sono diventati sempre più preoccupati per gli effetti potenzialmente dannosi dell’esposizione a grandi dosi di radiazioni. La necessità di regolare l’esposizione alle radiazioni ha spinto la formazione di un certo numero di organismi esperti a considerare ciò che è necessario fare. Nel 1928 fu istituito un organismo indipendente non governativo di esperti nel settore, il Comitato internazionale per la protezione dei raggi X e del radio. In seguito è stata ribattezzata Commissione Internazionale per la protezione radiologica (ICRP)., Il suo scopo è stabilire principi di base per la protezione dalle radiazioni e formulare raccomandazioni in materia.

Questi principi e raccomandazioni costituiscono la base per le normative nazionali che disciplinano l’esposizione dei lavoratori alle radiazioni e dei cittadini. Essi sono stati inoltre incorporati dall’Agenzia internazionale per l’energia atomica (AIEA) nei suoi standard di sicurezza di base per la protezione dalle radiazioni pubblicati congiuntamente con l’Organizzazione Mondiale della sanità (OMS), l’Organizzazione internazionale del lavoro (OIL) e l’Agenzia per l’energia nucleare dell’OCSE (NEA)., Questi standard sono utilizzati in tutto il mondo per garantire la sicurezza e la protezione dalle radiazioni dei lavoratori e del pubblico in generale.

Un organo intergovernativo fu costituito nel 1955 dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite come Comitato scientifico delle Nazioni Unite sugli effetti delle radiazioni atomiche (UNSCEAR). L’UNSCEAR è diretto a raccogliere, studiare e diffondere informazioni sui livelli osservati di radiazioni ionizzanti e radioattività (naturali e artificiali) nell’ambiente, nonché sugli effetti di tali radiazioni sull’uomo e sull’ambiente.,

Gli approcci di base alla radioprotezione sono coerenti in tutto il mondo. L’ICRP raccomanda che qualsiasi esposizione al di sopra della radiazione di fondo naturale sia mantenuta al livello più basso ragionevolmente raggiungibile, ma al di sotto dei limiti di dose individuali. Il limite di dose individuale per i lavoratori con radiazioni calcolato in media su 5 anni è di 100 mSv e per i cittadini è di 1 mSv all’anno. Tali limiti di dose sono stati stabiliti sulla base di un approccio prudente assumendo che non vi sia una dose soglia al di sotto della quale non vi sarebbe alcun effetto., Significa che qualsiasi dose aggiuntiva causerà un aumento proporzionale della possibilità di un effetto sulla salute. Questa relazione non è stata ancora stabilita nell’intervallo di basse dosi in cui sono stati fissati i limiti di dose.

Ci sono molte aree ad alta radiazione di fondo naturale in tutto il mondo in cui la dose annuale di radiazioni ricevuta dai membri del pubblico in generale è parecchie volte superiore al limite di dose ICRP per i lavoratori di radiazioni. Il numero di persone esposte è troppo piccolo per aspettarsi di rilevare eventuali aumenti degli effetti sulla salute epidemiologicamente., Tuttavia, il fatto che finora non vi siano prove di alcun aumento non significa che il rischio sia totalmente ignorato.

L ‘ICRP e l’ AIEA raccomandano che la dose individuale sia mantenuta al livello più basso ragionevolmente possibile e che si tenga conto della presenza di altre fonti che possono causare l ‘ esposizione simultanea alle radiazioni allo stesso gruppo di persone. Inoltre, l’indennità per le fonti o le pratiche future deve essere tenuta presente in modo che la dose totale ricevuta da un singolo membro del pubblico non superi il limite di dose.,

In generale, la dose media annua ricevuta dagli operatori di radiazioni risulta notevolmente inferiore ai limiti di dose individuali. Una buona pratica di radioprotezione può quindi comportare una bassa esposizione alle radiazioni dei lavoratori.

A che livello le radiazioni sono dannose?

Gli effetti delle radiazioni ad alte dosi e dosi sono ragionevolmente ben documentati. Una dose molto elevata somministrata a tutto il corpo per un breve periodo di tempo causerà la morte della persona esposta entro pochi giorni. Molto si è appreso studiando le cartelle cliniche dei sopravvissuti ai bombardamenti di Hiroshima e Nagasaki., Sappiamo da questi che alcuni degli effetti sulla salute dell’esposizione alle radiazioni non appaiono a meno che non venga assorbita una certa dose abbastanza grande. Tuttavia, molti altri effetti, specialmente i tumori sono facilmente rilevabili e si verificano più spesso in quelli con dosi moderate. A dosi e dosi più basse, c’è un grado di recupero nelle cellule e nei tessuti.

Tuttavia, a basse dosi di radiazioni, vi è ancora una notevole incertezza sugli effetti complessivi. Si presume che l’esposizione alle radiazioni, anche a livelli di sfondo naturale, possa comportare un ulteriore rischio di cancro., Tuttavia, questo deve ancora essere stabilito. Determinare con precisione il rischio a basse dosi mediante epidemiologia significherebbe osservare milioni di persone a livelli di dose più alti e più bassi. Tale analisi sarebbe complicata dall’assenza di un gruppo di controllo che non fosse stato esposto ad alcuna radiazione. Inoltre, ci sono migliaia di sostanze nella nostra vita quotidiana oltre alle radiazioni che possono anche causare il cancro, tra cui fumo di tabacco, luce ultravioletta, amianto, alcuni coloranti chimici, tossine fungine negli alimenti, virus e persino calore., Solo in casi eccezionali è possibile identificare in modo conclusivo la causa di un particolare cancro.

Esistono anche prove sperimentali da studi su animali che l’esposizione alle radiazioni può causare effetti genetici. Tuttavia, gli studi dei sopravvissuti di Hiroshima e Nagasaki non danno alcuna indicazione di questo per gli esseri umani. Ancora una volta, se ci fossero effetti ereditari dell’esposizione a radiazioni di basso livello, potrebbero essere rilevati solo da un’attenta analisi di un grande volume di dati statistici., Inoltre, dovrebbero essere distinti da quelli di una serie di altri agenti che potrebbero anche causare malattie genetiche, ma il cui effetto potrebbe non essere riconosciuto fino a quando il danno non è stato fatto (talidomide, una volta prescritto per le donne in gravidanza come tranquillante, è un esempio). È probabile che la risoluzione del dibattito scientifico non arriverà attraverso l’epidemiologia ma da una comprensione dei meccanismi attraverso la biologia molecolare.,

Con tutte le conoscenze finora raccolte sugli effetti delle radiazioni, non esiste ancora una conclusione definitiva sul fatto che l’esposizione dovuta al background naturale comporti un rischio per la salute, anche se è stato dimostrato che l’esposizione a un livello alcune volte superiore.

Rischi e benefici

Tutti affrontiamo rischi nella vita di tutti i giorni. È impossibile eliminarli tutti, ma è possibile ridurli. L’uso del carbone, del petrolio e dell’energia nucleare per la produzione di elettricità, ad esempio, è associato a una sorta di rischio per la salute, per quanto piccolo., In generale, la società accetta il rischio associato al fine di ricavare i relativi benefici. Qualsiasi individuo esposto a sostanze inquinanti cancerogene porterà qualche rischio di contrarre il cancro. Nell’industria nucleare vengono fatti sforzi strenui per ridurre tali rischi al minimo ragionevolmente raggiungibile.

La radioprotezione costituisce un esempio per altre discipline di sicurezza in due aspetti unici:

• In primo luogo, si presume che qualsiasi aumento del livello di radiazioni al di sopra dello sfondo naturale comporterà un certo rischio di danni alla salute.,
• In secondo luogo, mira a proteggere le generazioni future dalle attività condotte oggi.

L’uso delle radiazioni e delle tecniche nucleari in medicina, industria, agricoltura, energia e altri campi scientifici e tecnologici ha portato enormi benefici alla società. I benefici in medicina per la diagnosi e il trattamento in termini di vite umane salvate sono enormi. Le radiazioni sono uno strumento chiave nel trattamento di alcuni tipi di cancro. Tre pazienti su quattro ricoverati nei paesi industriali beneficiano di una qualche forma di medicina nucleare., Gli effetti positivi in altri settori sono simili.

Nessuna attività o pratica umana è totalmente priva di rischi associati. Le radiazioni dovrebbero essere viste dal punto di vista che il beneficio che ne deriva per l’umanità è meno dannoso di quello di molti altri agenti.