Radiazione ionizzante

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Aggiornato – 5 agosto 2024

Le radiazioni ionizzanti sono impercettibili per l'uomo; sono inodore, insapore e invisibili. Deriva dal decadimento degli atomi di sostanze radioattive, che si verificano ovunque in natura.

Unità

Tuttavia, questo decadimento atomico può essere misurato. Antoine Henri Becquerel ricevuto nel 1903, insieme a Maria E Pierre Curie, il Premio Nobel per la scoperta della radioattività. Dopo che la velocità di decadimento, cioè il numero di atomi decaduti al secondo, è stata inizialmente espressa in Curie (Ci), dal 1998 viene utilizzata l'unità Bequerel (Bq).

Dal nome del medico e fisico svedese Rolf Sievert, nel 1979, 13 anni dopo la sua morte, l'unità sievert (Sv) fu istituita come unità internazionale per la dose equivalente. Descrive l'esposizione (dose) a un organismo biologico in joule per chilogrammo moltiplicato per quello Fattore di ponderazione del fascio.

Si distingue tra equivalenza (H), effettiva (D_eff) e la dose d'organo (H_T).

La dose efficace tiene conto della diversa sensibilità degli organi. Il valore limite per le persone che non sono esposte professionalmente alle radiazioni⁽¹⁾ è 1 mSv/a, per coloro che sono esposti professionalmente alle radiazioni⁽²⁾ a 20 mSv/anno.
La dose d'organo descrive la dose assorbita dal rispettivo organo, in Germania ad esempio il cristallino 15 mSv/a⁽¹⁾, o 20 mSv/a⁽²⁾, estremità 50 mSv/a⁽¹⁾o 500 mSv/a⁽²⁾ secondo StrlSchV §71.

Tipi di radiazioni

A seconda del tipo di radiazione da misurare, sono disponibili diversi metodi e dispositivi di misurazione.

Un contatore Geiger che prende il nome Johannes Wilhelm Geiger, o contatore Geiger-Müller, integrato dal nome del suo dottorando Walther Müller, noto dal 1929, viene utilizzato per misurare il decadimento radioattivo delle radiazioni alfa, beta e gamma. L'ordinanza fornisce inoltre informazioni sulla crescente capacità di penetrazione delle radiazioni.

Radiazione alfa (α) si trova nei nuclei pesanti come l'uranio-238.

Radiazione beta (β) si forma quando il nucleo di un atomo viene convertito in quello di un altro elemento. Qui si distingue tra β⁺, l'elemento con il successivo valore più basso e β^–, l'elemento del numero atomico immediatamente superiore. Entrambi sono radiazioni ionizzanti.

Radiazione gamma (γ) è una radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda di soli 0,005 nm (corrispondente a 59.958.491,6 THz(!)) e viene creata dopo il decadimento α o β dell'energia rilasciata nel processo, chiamata anche transizione γ. Non si tratta di un decadimento perché il numero di neutroni e protoni contenuti nel nucleo rimane invariato. Quando attraversa un corpo (umano, animale, frutto, ecc.), gli elettroni rilasciati e i raggi X risultanti rompono i legami chimici, causando, tra le altre cose, danni alle cellule e al DNA.
IL Fattore di ponderazione delle radiazioni è 1 e serve come riferimento per altri tipi di radiazioni in termini di nocività per l'organismo.

radon (Rn) è un elemento radioattivo, un gas nobile che si trova naturalmente in tutto il mondo ed è l'isotopo più stabile ²²²Rn con un tempo di dimezzamento di 3,8 giorni, prodotto dal decadimento dell'uranio e del radio. Il motivo di questo momento di stress per la salute è principalmente il polonio (Po), prodotto di decadimento che emette particelle α, con un tempo di dimezzamento di 138 giorni, in particolare gli isotopi ²¹⁰Po ²¹²culo, ²¹⁴culo, ²¹⁶culo, ²¹⁸Po. L'emivita biologica nel corpo è di 50 giorni.
La radiazione α non è quasi dannosa all'esterno, poiché la profondità di penetrazione viene già assorbita nello strato superiore della pelle. Poiché il radon è solubile nell'acqua potabile, si tratta di un inquinamento interno che ha un effetto diretto sulle cellule e può essere immagazzinato negli organi.
Il fattore di ponderazione delle radiazioni è 20 e rappresenta quindi una nocività venti volte maggiore rispetto all'esposizione alle radiazioni gamma nella stessa unità di tempo.

Dispositivi di misurazione

I contatori Geiger-Müller sopra menzionati rilevano generalmente le radiazioni β e γ nel segmento di prezzo più basso. Gli apparecchi di misurazione che rilevano le radiazioni α costano più di 600 euro circa.

I dispositivi di misurazione del radon, compresa la calibrazione, possono essere acquistati per circa meno di 200 euro.

Dispositivi sufficienti per l'utenza domestica sono, ad esempio, il contatore β/γ GMC500+ da GQ, così come il rilevatore di radon RadonEye con connessione Bluetooth del produttore sudcoreano FTLab, disponibile anche in una versione - sfortunatamente due volte più costosa - con connessione WLAN.

Entrambi i dispositivi hanno la memorizzazione dei dati integrata e la rappresentazione numerica e grafica delle serie di misurazioni.
La batteria sostituibile agli ioni di litio del contatore Geiger mobile e fisso può essere caricata tramite una porta USB. Il rilevatore di radon richiede 12 V CC, ad esempio collegato a un power bank tramite un convertitore DCDC StepUp o tramite un alimentatore a spina o tramite una connessione 12 V per auto.

Definizione di limite, linea guida e valore di riferimento

Il significato di questi tre valori è spesso confuso, ecco quindi la definizione corretta:

• Valore limite – non deve essere superato
• Valore guida – dovrebbe essere rispettato per garantire che i valori limite non vengano superati
• Valore di riferimento – è la concentrazione appena accettata

Interpretazione dei valori misurati

La radiazione radioattiva naturale è compresa tra 0,03 e 0,08 μSv/h. L'esposizione alle radiazioni calcolata su un anno è determinata da (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 mS/a .. (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 mS/a.

I valori limite sono molto soggetti a interpretazione. Se pensiamo ai precedenti valori limite per i raggi X, oggi valgono valori molto più bassi perché ora possiamo determinare quale danno è causato da quale dose.

Oggi circa 100 mS/a sono considerati pericolosi per la salute. Una singola dose di 1 S provoca malattie da radiazioni, o 5 S nei casi 50% causano la morte entro un mese.

L’inquinamento da radon varia notevolmente a seconda della permeabilità del suolo e della presenza di uranio o radio, il che si traduce in diverse concentrazioni di radon raccomandate come “valori limite”.
In media possiamo dire che 100 Bq/m³ si applicano come limite per le concentrazioni interne, ma anche 200 Bq/m³ sono ancora considerati accettabili in alcuni paesi.

Il radon è facilmente solubile in acqua e può quindi essere assorbito anche con l'acqua potabile o inalando i vapori acquei durante la cottura o la doccia. Gli acquedotti riducono le concentrazioni di radon mescolando acqua con una concentrazione inferiore proveniente da altre fonti o aerandola con ossigeno, il che fa sì che il radon fuoriesca parzialmente dall'acqua.