Fonti e Tipologie di Radiazioni Ionizzanti

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Le radiazioni ionizzanti, capaci di ionizzare atomi e molecole, provengono da fonti naturali come raggi cosmici e radionuclidi terrestri, e da attività umane. Queste radiazioni si classificano in alfa, beta e gamma, con diversi livelli di penetrazione e potere ionizzante. Il radon, un gas radioattivo, è una fonte significativa di irradiazione interna e può aumentare il rischio di tumori polmonari. La dosimetria misura l'esposizione e valuta i rischi per la salute.

Riassunto

Schema

Fonti e Tipologie di Radiazioni Ionizzanti

Le radiazioni ionizzanti sono flussi di particelle o onde elettromagnetiche con sufficiente energia per rimuovere elettroni dagli atomi o dalle molecole, ionizzandoli. Queste radiazioni possono avere origine naturale o artificiale. Le fonti naturali includono i raggi cosmici, che sono particelle ad alta energia provenienti dallo spazio, e i radionuclidi terrestri, come l'uranio, il torio e il radon, presenti nel suolo e nei materiali da costruzione. Le radiazioni ionizzanti si classificano in radiazioni alfa, che sono particelle pesanti e con un alto potere ionizzante ma con un basso potere di penetrazione; radiazioni beta, particelle più leggere che possono penetrare i tessuti umani fino a qualche centimetro; e radiazioni gamma, che sono onde elettromagnetiche ad alta energia capaci di attraversare materiali densi, sebbene materiali come il calcestruzzo e il piombo possano fornire una schermatura efficace.

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Classificazione delle Sorgenti Naturali di Radiazioni

Le sorgenti naturali di radiazioni si suddividono in cosmiche e terrestri. Le radiazioni cosmiche, originate nello spazio, sono parzialmente attenuate dall'atmosfera terrestre, che agisce come uno scudo protettivo, specialmente a livello del mare. Tra i radionuclidi cosmogenici, cioè prodotti dall'interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera, troviamo isotopi come il Carbonio-14 e il Tritio, che sono utilizzati in varie applicazioni scientifiche, tra cui la datazione radiometrica. Le radiazioni terrestri derivano dalla presenza di radionuclidi nel suolo, la cui concentrazione varia in base alla composizione geologica delle rocce. Le rocce ignee e metamorfiche, ad esempio, tendono ad avere concentrazioni più elevate di radionuclidi rispetto a quelle sedimentarie. Questi radionuclidi possono entrare nel corpo umano attraverso l'ingestione di cibo e acqua e l'inalazione di aria, contribuendo all'esposizione interna.

Il Radon e l'Irradiazione Interna

Il radon è un gas radioattivo incolore e inodore, prodotto dal decadimento del radio. È un elemento della catena di decadimento dell'uranio e, a sua volta, decade emettendo radiazioni alfa. Il radon può accumularsi in ambienti chiusi come abitazioni, cantine e gallerie, raggiungendo concentrazioni che possono essere nocive per la salute. La sua presenza è influenzata da fattori geologici e dalle caratteristiche degli edifici, come la permeabilità dei materiali e la ventilazione. L'inalazione di radon e dei suoi prodotti di decadimento rappresenta una delle principali fonti di irradiazione interna, che può aumentare il rischio di tumori polmonari a seguito delle ionizzazioni prodotte nei tessuti.

Contributi Ambientali e Antropici all'Esposizione Radioattiva

L'esposizione umana alle radiazioni ionizzanti è influenzata sia da fonti naturali sia da attività antropiche. Fattori ambientali come la ventilazione degli edifici, la geologia locale e il tipo di abitazioni possono influenzare i livelli di radon interni. Le attività umane, come l'uso di combustibili fossili (carbone e petrolio), l'impiego di fertilizzanti fosfatici, la diagnostica medica tramite raggi X, la produzione di energia nucleare, gli esperimenti nucleari e la gestione dei rifiuti radioattivi, contribuiscono all'esposizione antropica. Queste fonti possono causare sia irradiazione esterna sia interna, con dosi assorbite che dipendono dal tipo e dal tempo di dimezzamento dei radionuclidi coinvolti.

Dosimetria delle Radiazioni Ionizzanti

La dosimetria è la scienza che si occupa della misurazione delle radiazioni ionizzanti e della determinazione delle dosi assorbite dagli organismi viventi. L'unità di misura dell'attività radioattiva è il becquerel (Bq), che corrisponde a una disintegrazione al secondo. L'esposizione alle radiazioni può essere misurata in coulomb per chilogrammo (C/kg), mentre la dose assorbita è espressa in gray (Gy), che indica l'energia assorbita per unità di massa. Per valutare l'effetto biologico delle radiazioni, si utilizza la dose equivalente, misurata in sievert (Sv), che tiene conto del fattore di ponderazione radiologica delle diverse radiazioni. La dose efficace combina la dose equivalente con fattori di ponderazione per i diversi tessuti, riflettendo il rischio complessivo di effetti nocivi. La dose massima tollerata senza effetti nocivi evidenti è variabile e dipende dal tipo di radiazione e dal tessuto colpito; tuttavia, per la popolazione generale, l'esposizione naturale di fondo è tipicamente inferiore a 3 mSv/anno.

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