Cosa sono le radiazioni

20 giugno 2008

Cosa sono le radiazioni



Radiazione è un fascio d'energia che si propaga, in tutte le direzioni dello spazio, con un movimento ondulatorio (sinusoidale). Le onde sono caratterizzate da lunghezza e frequenza: da questi due parametri dipende la quantità di energia che la radiazione trasporta; tuttavia l'energia diminuisce progressivamente quanto più l'onda si allontana dalla sorgente che l'ha generata. Sono radiazioni i suoni, la luce (infrarossa, visibile e ultravioletta), il calore; emettono radiazioni i campi elettrici, quelli magnetici, le sostanze radioattive, i trasmettitori di radiofrequenze. Come è facile intuire non tutte le radiazioni cui ci troviamo esposti sono egualmente pericolose: una prima grossolana distinzione le divide in ionizzanti e non-ionizzanti. Quando un'onda incontra un oggetto o un corpo, lungo il suo percorso, può venire riflessa, cioè deviata, assorbita oppure può attraversarlo completamente, e continuare il suo "viaggio" nell'ambiente circostante. Deviazione, assorbimento e attraversamento dipendono dal tipo di radiazione e dal tipo di oggetto incontrato, e comportano sempre una cessione di energia dall'una all'altro. Il trasferimento d'energia può comportare un aumento di temperatura del materiale irradiato o la modificazione delle sue caratteristiche chimico-fisiche. Quando una cellula, e quindi un individuo, viene colpita da una radiazione molto potente (ionizzante) può morire o subire modificazioni permanenti del suo patrimonio genetico (DNA). Questo effetto tossico delle radiazioni si sfrutta a scopo terapeutico, quando per esempio si irradia un tumore per distruggerlo. Le cellule cancerose, infatti, si moltiplicano rapidamente e questo le rende più sensibili ai danni da irraggiamento; analogamente midollo osseo, epidermide, epitelio gastroenterico, cellule germinali maschili e femminili sono i primi bersagli delle radiazioni.

Dai cavi elettrici ai cellulari
Le radiazioni non ionizzanti sono dotate di minor energia, sono facilmente schermabili (basta un muro) e vengono generalmente assorbite o riflesse, dagli esseri viventi, senza che si manifestino danni evidenti. Radiazioni elettriche, emesse dalla corrente per uso domestico, sono sempre presenti nei cavi di qualsiasi elettrodomestico collegato ad una presa, anche quando è spento. In un apparecchio in funzione il campo elettrico genera anche un campo magnetico, ecco perché si parla di onde elettromagnetiche, la cui intensità è proporzionale alla quantità di corrente assorbita dall'elettrodomestico. Questo tipo di radiazioni sono oggi oggetto di approfondite indagini per valutarne la sicurezza, data la massiccia presenza di campi elettromagnetici nella vita moderna.
Quelle a frequenza più bassa (da 10Hz a 100KHz) sono emesse da:
cavi elettrici, contatori, interruttori, lampade allogene, forno elettrico, scaldabagno elettrico, termocoperte, impianto stereo, videoregistratore, radiosveglie, schermo televisivo, telecomando a infrarossi, trasformatori, stampanti, fotocopiatrici, computer.
Hanno frequenze più elevate (fino a 300GHz), invece, le onde elettromagnetiche generate da impianti a radiofrequenze e microonde:
telefoni cellulari e cordless, forni a microonde, impianti di allarme, impianti trasmittenti radio-televisivi-radar e satellitari, lampade fluorescenti a risparmio energetico.
In attesa di sapere se, e quanto, sono dannose queste radiazioni ricordate di mantenervi a una distanza di 60-100 cm dalle fonti, limitare il tempo di esposizione e minimizzare il numero di apparecchi in camera da letto.

Ultravioletti, raggi X
Le radiazioni ionizzanti trasportano moltissima energia, sono molto pericolose anche a distanze notevoli dalla sorgente e più difficili da schermare. Appartengono a questo gruppo: i raggi ultravioletti (UV), che fanno parte dello spettro di luce emesso dal sole; i raggi X, che si utilizzano per le radiografie; i raggi alfa, beta e gamma. Le radiazioni alfa possono essere fermate con un semplice foglio di carta, le beta invece si arrestano con lo spessore di una mano, i raggi X vengono assorbiti solo da alcuni tessuti organici, le onde gamma, infine, sono dotate della massima capacità di penetrazione: attraversano, infatti, anche muri di cemento. Escludendo i raggi UV, tutte le altre radiazioni ionizzanti sono emesse da materiali radioattivi, presenti in natura o creati artificialmente dall'uomo.

La radioattività
La radioattività è la proprietà che hanno alcune sostanze instabili (radioisotopi o radionuclidi) di mutare la propria composizione chimico-fisica, emettendo, per effetto di disintegrazioni nucleari (decadimento), caratteristiche radiazioni. La possibilità che un materiale radioattivo diventi innocuo dipende dal suo tempo di dimezzamento: questo valore definisce l'intervallo di tempo entro cui la metà degli atomi di una sostanza decade. Sfortunatamente i tempi di dimezzamento sono molto lunghi e gli atomi che decadono si trasformano, spesso, in altri isotopi radioattivi, dotati a loro volta di tempi di decadimento propri, e così via con reazioni a catena, prima di arrivare ad un atomo stabile (vedi figura). I radionuclidi che si formano per decadimento possono essere solidi, liquidi o gassosi: dal loro stato fisico dipenderà la facilità e velocità con cui si diffonderanno nell'ambiente circostante. In caso di contaminazione radioattiva, dell'ambiente o di un organismo, diventa importante conoscere anche il tempo di dimezzamento effettivo, ovvero l'intervallo di tempo entro cui i radioisotopi vengono eliminati, attraverso processi metabolici, chimici o fisici, prima ancora di decadere.
L'esposizione a radiazioni, cui è soggetto l'uomo può essere esterna o interna. Se la fonte d'emissione si trova all'esterno del corpo, come per esempio nel caso delle radiografie, dei voli ad alte quote (radiazioni cosmiche) o di incidenti nucleari tutti gli organi sono colpiti più meno con uguale intensità, ma la durata dell'esposizione è piuttosto breve. In caso d'irradiazione interna, invece, la sostanza radioattiva è entrata nell'organismo attraverso gli alimenti, l'aria o l'acqua e continua ad emettere radiazioni, finché non viene eliminata o decade. In questo caso alcuni organi saranno colpiti più di altri: lo iodio-131, per esempio, va ad accumularsi nella tiroide, lo stronzio-90 nelle ossa e nei denti, il cesio-137 si fissa in special modo nei muscoli, mentre i prodotti di decadimento del radon-222 attaccano soprattutto i polmoni.
L'energia dissipata dalle radiazioni ionizzanti è in grado di impressionare una pellicola fotografica e di essere captata e registrata da apparecchiature ottico-elettroniche. I raggi X, per esempio, attraversano i tessuti molli ma vengono assorbiti dalle ossa, queste ultime quindi appaiono chiare nell'immagine radiografica. Al contrario, invece, per indagare altri organi si somministrano al paziente dei marcatori radioattivi. Questi sono isotopi che si concentrano solo in un determinato tessuto, rendendolo così visibile (fluorescente), e vengono poi rapidamente eliminati dall'organismo.
Come per qualsiasi altro potenziale veleno, la tossicità delle radiazioni, ionizzanti e non, dipende dalla dose assorbita e dal tempo di esposizione. Sfortunatamente, per quanto riguarda il dosaggio, non si è ancora potuto stabilire un valore minimo, per ogni singola emissione, che sia sicuro per l'uomo. Gli effetti tossici delle radiazioni non sono completamente noti, ma quelli cancerogeni possono manifestarsi anche a distanza di mesi o anni dall'avvenuta esposizione. Per questi motivi, e per quelli legati alla predisposizione individuale, non è possibile identificare con certezza una quantità di radiazione che sia priva di effetti collaterali.

La normativa CEE per la protezione dalle radiazioni ionizzanti
Sistema informativo nazionale ambientale

Elisa Lucchesini


Fonti
Ufficio federale svizzero dell'ambiente, delleforeste e del paesaggio

Fauci, Braunwald, Isselbacher et al. "Harrison's Principles of Internal Medicine" 14th edition
Enciclopedia della scienza e della tecnica Mondadori ed. 1984 vol. 10

 



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