Aspetti ambientali

Si definiscono ionizzanti quelle radiazioni che sono in grado, grazie al loro elevato contenuto energetico, di alterare la struttura degli atomi. Essi, inizialmente neutri dal punto di vista elettrico, vengono trasformati in particelle atomiche cariche elettricamente, chiamate “ioni”. Il contenuto energetico efficace per la ionizzazione è di 12,6 eV (elettronvolt). Possiedono questo livello di energia le radiazioni con lunghezza d’onda inferiore a 10^-7 metri, quindi di frequenza superiore a 3 x 10¹⁵ Hz.
Le particelle dotate di carica elettrica, come gli elettroni e le radiazioni alfa, sono in grado di ionizzare direttamente la materia, mentre le radiazioni elettromagnetiche e i neutroni dotati di sufficiente energia sono indirettamente ionizzanti, in quanto, interagendo con la materia, conferiscono energia a particelle che divengono a loro volta ionizzanti. Le radiazioni ionizzanti (RI) hanno una differente capacità di penetrazione nella materia: così le radiazioni alfa, che possiedono un’elevata capacità di ionizzazione, hanno una limitata capacità di diffusione in aria e possono essere arrestate da barriere di modesta entità (un foglio di carta o un guanto di gomma). La loro pericolosità è quindi legata ad un’eventuale esposizione all’interno dell’organismo, ad esempio attraverso l’introduzione delle sostanze che le emettono mediante alimentazione e respirazione e l’accumulo in tessuti di deposito. Le radiazioni beta (elettroni) sono più penetranti (circa un metro in aria e un cm nella pelle) ma anch’esse possono essere fermate da ostacoli di modesta entità come una tavoletta di legno di pochi centimetri o un foglio di alluminio. I raggi gamma e i raggi X passano attraverso i tessuti a seconda della loro energia e richiedono schermature spesse, realizzate in materiali come ferro, piombo o calcestruzzo.

Va in primo luogo sottolineato che esiste un fondo naturale di radiazioni ionizzanti, vale a dire una radiazione naturale, cui da sempre sono stati sottoposti l’uomo e gli altri esseri viventi e che ha probabilmente giocato un importante ruolo nel cammino dell’evoluzione delle specie, favorendo le mutazioni genetiche. Le radiazioni naturali sono la somma della radiazione cosmica, che giunge alla terra dallo spazio (raggi cosmici), della radiazione terrestre, che proviene principalmente da elementi radioattivi (radionuclidi: radio, uranio, torio, ecc.) presenti nelle rocce e della radiazione corporea. Quest’ultima è interna al corpo umano ed è legata alla radioattività assorbita con l’aria, l’acqua e l’alimentazione. La radiazione naturale totale è in media, al livello del mare, di 2 millisievert (mSv) all’anno (particolarmente significativa è quella legata all’inalazione del gas radon). Questa dose di radiazioni viene quindi considerata “normale” per la popolazione generale, poichè non è in alcun modo evitabile o eliminabile. In edifici costruiti con materiali ricchi di radionuclidi di origine naturale, per effetto soprattutto della emissione di uno di essi (il radon) si può realizzare una esposizione superiore a quella ordinaria da fondo naturale. Tra le sorgenti artificiali di radiazioni ionizzanti va ricordato in primo luogo il cosiddetto “fallout radioattivo”, fenomeno che consiste nella ricaduta al suolo di particelle radioattive rilasciate nell'atmosfera in seguito ad esplosioni nucleari o fuoriuscite da centrali nucleari (vedi Chernobyl). La dimostrazione dei gravissimi danni all'uomo e all'ambiente causati dalle radiazioni ha portato nel 1963 alla ratifica del trattato di parziale messa al bando degli esperimenti nucleari bellici in atmosfera. Fonti di radiazioni ionizzanti sono oggi le centrali elettronucleari, le cui emissioni non influiscono significativamente sugli ecosistemi nelle normali condizioni di esercizio, ma possono essere causa di vere e proprie catastrofi ecologiche in caso di incidente. Altre fonti di radiazioni ionizzanti strettamente collegate sono le miniere da cui si estraggono materiali radioattivi, gli impianti per l’arricchimento del minerale, la produzione e il riprocessamento del combustibile nucleare e lo smaltimento dei rifiuti radioattivi, problema ancora parzialmente irrisolto. Va ricordato che i contaminanti radioattivi immessi nell’ambiente senza adeguate misure di protezione raggiungono il suolo e l’acqua e, attraverso le piante, possono raggiungere l’uomo, per esempio tramite le piante, lungo la catena alimentare.
Un’ulteriore importante sorgente di esposizione alle radiazioni è costituita dagli usi medici delle RI per scopi diagnostici (raggi X, radioisotopi) e terapeutici, che impiegano raggi X, gamma, beta e alfa.

Per approfondimenti:

Sezione radiazioni ionizzanti ARPAV

Sito della Regione Veneto

Sezione radioattività e radiazioni (ISPRA)