Aspetti fisici della radiazioni ionizzanti

Un esperto di radioprotezione di grado III ai sensi del nuovo decreto dlgs 101 del 2020 è un segreto. Il decreto legislativo è entrato in vigore a partire dal luglio 2020 e ha sostituito il precedente decreto legislativo 230 del 1995 con diverse successive modifiche e integrazioni che si sono succedute negli anni. Ad esempio, la 187 del 2000, la 241, anch'essa del 2000, e via di seguito.

Di che cosa parla questo decreto e perché oggi siamo qui in questo corso ECM, che sta per educazione continua in medicina? Il corso avverte sulla radioprotezione, in particolare su fornire appunto alle persone quegli elementi di base che sono utili e indirizzati per comprendere meglio quello che sono le regole di radioprotezione in generale nell'ambito del lavoro. Quindi si rivolge a studenti, si rivolge a professionisti medici, si rivolge a tecnici di radiologia medica, a medici nucleari e quant'altro, tutta gente che chiaramente, volente o nolente, ha a che fare con delle radiazioni che, in questo caso, vengono chiamate ionizzanti, cioè che hanno il potere di ionizzare la materia, ovvero di modificare la materia stessa, andando a strappare degli elettroni oppure da modificarne il nucleo e quindi rendendola o instabile oppure, ad ogni modo, creandone un danno diretto o indiretto, leggero o pesante a seconda chiaramente dell'intensità della radiazione stessa.

Premetto il fatto che noi viviamo su un pianeta contaminato radioattivo da sempre. Di fatto, il pianeta Terra, da quando si è formato milioni di anni fa, presentava un'alta intensità di reazione. Molte sostanze radioattive si sono, diciamo, estinte e con la formazione successiva di quello che poi è stato ed è tutto oggi uno scudo, una sfera, l'atmosfera. Così come noi la conosciamo, è costituita da gas quali il 70% di azoto, il 21 e 1 21 e 2 per cento di ossigeno, l'1% di argon e lo 0,34% di anidride carbonica. Gas minori hanno costituito quello che poi abbiamo in natura come scudo per le radiazioni cosmiche, cioè quelle radiazioni ionizzanti che provengono dal cosmo, quindi dall'esterno della Terra stessa.

Di fatto, da un lato abbiamo avuto una riduzione della radiazione sulla Terra, derivante dal raffreddamento e dal decadimento radioattivo degli elementi primordiali. Ehm, abbiamo avuto anche uno scudo, appunto, consistente nell'atmosfera, nei confronti della radiazione esterna. Quindi, questa premessa sta per dare a voi tutti l'indicazione del fatto che il nostro pianeta non è un pianeta, come dire, freddo. È un pianeta dove sono presenti dei terrati isotopi.

Che cosa sono i raggi utopi? Come sono stati scoperti? Perché esiste la radioprotezione? Come tutte le cose nella vita, molto spesso le scoperte avvengono per caso. Questo è avvenuto anche per quanto riguarda le radiazioni cosiddette ionizzanti. Ehm, quando è avvenuta questa scoperta? È avvenuta, eh, intorno all'800, quando una signora, una fisica in particolare, Madame Curie, stava maneggiando dei sali radioattivi, delle pietre, dei minerali radioattivi senza rendersene conto. Avvicinando gli stessi vicino a delle lastre radiografiche che, fondamentalmente, erano state esposte a lastre del difotografia. Di fotografia che non erano mai state impressionate prima. Di fatto, si accorse, andando a svilupparla in maniera casuale, in maniera, come dire, non programmata, quindi involontaria, si accorse che alcune di queste erano annerite in maniera indebita perché non erano mai state sottoposte alla luce solare, energie. Quindi, le radiazioni ionizzanti sono delle energie, effettivamente ha scoperto che queste pietre che le maneggiava emettevano delle onde di natura elettromagnetica che, di fatto, andavano ad interagire con la materia, in questo caso rappresentata dalle pellicole fotografiche.

Quindi, la scoperta è stata per caso, una scoperta che poi ha portato anche nel tempo a capire e andare a sviluppare, andando a sviluppare quelle che potevano essere gli elementi di, come dire, di gestione delle di queste sorgenti, sorgenti che potevano essere naturali. Perché di fatto erano in natura e sono tutt'oggi in natura. Che cosa sono queste sorgenti naturali? Di fatto, sono delle sorgenti che vengono chiamate radioisotopi, in quanto sono di natura instabile, radioattiva. Cioè, noi abbiamo in natura degli atomi, degli atomi sono dei isotopi della materia che sono, diciamo, affini all'elemento atomico con cui abbiamo a che fare, per cui abbiamo l'ossigeno 18", 15. Alcuni di questi, però, sono di natura instabile e quindi manifestano emettendo delle energie. Queste, invece, possono essere di natura particellare, quindi particelle alfa piuttosto che particelle beta, oppure di natura elettromagnetica e rappresentate dai raggi gamma. Questa suddivisione viene fatta proprio per la costituzione stessa di questa direzione, tanto è che le particelle alfa sono assimilabili agli atomi di elio, quindi un atomo di elio che presenta due protoni, due neutroni e due elettroni. Vale la pena vedere nella slide che viene presentata appunto come un atomo costituito da un nucleo centrale che a sua volta è costituito da protoni e neutroni poi abbia intorno, nella parte della sfera, nella zona, diciamo, periferica, degli elettroni che permangono all'interno di quelli che vengono chiamate delle aree orbitali. Queste zone orbitali garantiscono la permanenza di copie ed elettroni che hanno delle ben precise energie. Ora, che cosa può succedere? Può succedere che in una fase di instabilità dell'isotopo, ergo radisotopo, alcuni elementi possono fuoriuscire da questo, da questo, da questo atomo e, in particolare, potrebbero fuoriuscire degli elettroni, particelle alfa, oppure proprio dei, proprio degli atomi, ovvero delle particelle, delle particelle. Scusate le particelle beta, gli elettroni, delle particelle alfa, che invece sono costituiti da due atomi di un atomo di elio, ovvero da due protoni, due elettroni e due neutroni.

Quindi, questa slide fa vedere un attimino un po' rappresentata la condizione di cui l'atomo è costituito, è composto e, come diciamo, è possibile eventualmente una fuoriuscita di energia per una forma che viene chiamata di disintegrazione. Quindi, abbiamo capito che, di fatto, in natura esistono degli elementi che sono di natura stabile, isotopi, e di natura instabile, radisotopi. Ci sono dei raggi isotopi che hanno tempi di dimezzamento dell'ordine dei secondi, dei mesi, dei giorni, degli anni, dei secoli, dei miliardi di anni. Questi radisotopi sono costituiti appunto da un tempo dopo il quale si dimezza la loro energia.

Ecco perché viene chiamato tempo di dimezzamento, di fatto. Di fatto, se hanno tempi di dimezzamento molto, molto elevati, sebbene la terra si sia costituita milioni di anni fa, possono essere ancora presenti perché ovviamente non hanno ancora esaurito la loro energia

Questo testo è estratto dal nostro video-corso Fad sullla Radioprotezione, ha come scopo quello di informare e permette di approfondire tematiche legate al corso.

Estratto dalla video lezione del dott. Aldo Delia

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