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Generalita’
Le radiazioni del campo elettromagnetico sono divise in ionizzanti e non ionizzanti.
Le prime hanno energia tale da scalzare elettroni nelle orbite atomiche, mentre le seconde interagiscono con le cariche libere della materia, i dipoli preesistenti e indotti dallo stesso campo.
Le prime, producono alterazioni importanti nelle strutture delle cellule di un organismo vivente, mentre per le seconde, un tessuto si comporta come un conduttore alle basse frequenze ed un dielettrico alle alte e soprattutto si crea uno sviluppo di calore, per effetto joule.
Le radiazioni ionizzanti sono quindi molto più energetiche delle non ionizzanti e si collocano soprattutto subito dopo lo spettro dell’ultravioletto che fa da separatore tra i due tipi di radiazioni.
Le non ionizzanti sono soprattutto le onde radio, mentre le ionizzanti sono costituite come onde elettromagnetiche dai raggi X e e gamma, come radiazioni corpuscolari da particelle alfa, beta, protoni e ioni.
Quindi la radiazione ionizzante elettromagnetica produce indirettamente ioni, mediante l’effetto interattivo con gli atomi, mentre quella corpuscolare agisce in maniera diretta, mediante urti.
Effetti sull’uomo
Le radiazioni ionizzanti sono molto piu’ pericolose delle non ionizzanti, in quanto provocando l’estrazione di ioni dagli atomi che compongono le cellule, modificano la struttura molecolare e le proprietà chimiche della materia con cui interagiscono. In particolar modo e’ influenzato in gran parte il processo di divisione cellulare e l’effetto tanto più e’ marcato, quanto più e’ rapido il meccanismo di divisione.
Infatti con i raggi X e bombardamenti di ioni si cercano di far morire le cellule tumorali, che si estinguono cosi’ in fretta. L’ultimo effetto dell’interazione con una cellula e’ l’aumento dell’agitazione termica molecolare. Gli effetti in generale, si dividono in due categorie:
- somatici, che si ripercuotono sull’individuo stesso
- genetici, che si manifestano sulla discendenza.
Effetti somatici
Questi effetti causano problemi, che riguardano, in maniera immediata:
- la pelle, dove si producono gravi ulcerazioni
- il cristallino, che diviene definitivamente opaco
- il midollo osseo, la milza e le linfoghiandole, che perdono il loro corretto funzionamento
- le gonadi, con danni irrimediabili alla funzione di fertilita’
Le dosi pericolose assorbite vanno al di sopra dei 0.25 Sv (1 severt = 1 Joule/Kg ); la dose di 1 Sv puo’ essere mortale, mentre da 2 a 6 Sv lla mortalita’ e’ del 50% ed infine da 6 a 10 Sv si hanno casi quasi totali di decesso: kla morte avviene soprattutto per danni al midollo osseo, al sistema gastro-intestinale ed al sistema nervoso. Gli effetti differiti sono costituiti soprattutto dalle neoplasie.
Effetti genetici
Sono costituiti fondamentalmente da mutazioni sui discendenti, che danneggiano l’organismo umano, piuttosto perfezionarlo: quindi avviene l’insorgenza di albinismo, cretinismo e malformazioni genetiche.
Questa causa puo’ rivelarsi nei suoi effetti, anche dopo diverse generazioni.
Probabilità di suscitare un evento pericoloso, in funzione della dose.
Questa probabilità dipende dal dosaggio:
- per dosi piccole ha un andamento lineare a pendenza piu’ bassa.
- per dosi mede e medio-alte l’andamento e’ sempre lineare, ma con una pendenza piu’ marcata
- per dosi alte l’andamento e’ di tipo quadratico.
Limiti di dose
Si distinguono quattro categorie:
- Lavoratori di categoria A
- Lavoratori professionalmente esperti di categoria B
- Apprendisti e studenti
- Persone del pubblico.
Per i lavoratori di categoria A, il valore suscettibile ricevuto di radiazione in un anno solare e’:
- 6 mSv (globale-totale)
- 45 mSv per il cristallino
- 150 mSv per la pelle, mani, piedi e caviglie
Per quanto riguarda i limiti:
un lavoratore di categoria A non deve ricevere una dose equivalente superiore a 100 mSv in 5 anni consecutivi solari, con un massimo di 50 mSv in un anno solare
Per le esposizioni perziali valgono come limiti i valori gia’ visti, ma moltiplicati per 10.
La zona dove esercitano i lavoratori di categoria A e’ una zona di tipo controllato, delimitata e segnalata in maniera efficace.
Un esperto qualificato valuta quindi, i dispositivi di protezione, le barriere di protezione, compie le misure e valuta le dosi ricevute dal personale.
Medici autorizzati controllano periodicamente la salute dei lavoratori.
Un lavoratore di categoria B e’ suscettibile di ricevere in un anno solare la dose equivalente maggiore ad 1 mSv, ma meno di quanto indicato per la categoriaB
La zona dove essi operano e’ una zona di tipo sorvegliata, e viene controllata da un’esperto qualificato.
Medici non necessariamente autorizzati verificano le condizioni di salute dei lavoratori.
Per gli apprendisti-studenti, le dosi equivalenti suscettibili di essere assorbite per ogni anno solare sono funzione dell’eta’ e del tempo d’impiego.
Per le persone del pubblico, il limite di dose globale e’ 1 mSv per anno solare.
Sorgenti di Raggi X
Le sorgenti sono costituite da:
- tubi valvole, apparecchiature o altri dispositivi che acclerano particelle elementari cariche con energie:
- superiori a 20 keV
- superiori a 5 keV (anche inferiori a 20 keV), con una dose equivalente a 5 cm. Uguale o superiore a 5 mS/h
- tubi catodici che forniscono immagini televisive con una dose di uguale a 5 mS/h ad una distanza di 5 cm
le norme CEI stabiliscono un’intensita’ di esposizione inferiore a 0.5 mR/h a 5 cm dalla superficie esterna dell’apparecchio
Per esempio un televisore emette meno di una sorgente a raggi X, perche’ la quantita’ di particelle emesse dipende dal numero atomico del materiale colpito. Infatti l’anticatodo per gli apparecchi a raggi X e’ di tungsteno, mentre la maschera di un televisore e’ di ferro, nichel e rame, con un numero atomico piu’ basso.
Sorgenti a raggi X possono essere ad esempio:
- tubi catodici ingenere
- klystron
- thyratron
- magnetron
- laser
- microscopi elettronici
- diffrattometri
- spettrometri
- generatori di plasma
- apparecchi a raggi X per ogni uso
- acceleratori di particelle lineari e ciclici
(a seguire)
Paolo Carlizza - Roma
