mercoledì 27 luglio 2011

Unità di misura della radiazione.

Le complicazioni legate alla misura della dose radioattiva sorgono quando si cerca di mettere in relazione le quantità fisiche, come i decadimenti, l’energia persa e la ionizzazione dell’aria, con quelle biologiche, legate agli effetti che la radiazione può avere nel corpo umano. Vengono quindi usate molte unità a a seconda di quello che si intende quantificare.


  1. Becquerel ed attività di una sorgente. (Per analogia con la luce, è  paragonabile  alla luminosità di un corpo celeste: alta nel sole, bassa nella  luna, trascurabile nelle stelle) Il numero di decadimenti di un nucleo radioattivo al secondo si misura in Becquerel, in onore del noto fisico francese. Un Becquerel equivale a un decadimento al secondo, per cui un alto numero di Becquerel nell’acqua o nel cibo indica una elevata concentrazione di materiale radioattivo. La soglia di sicurezza per l’acqua potabile a Tokyo è 100 Becquerel/l ossia 100 decadimenti al secondo in un litro d’acqua. Dopo un picco di 210 Bq/kg per lo iodio-131 il 24 marzo, i valori sono tornati alla normalità. In Italia il Consiglio Superioredi Sanità ha fissato la quantità di radon nell’acqua in 100 Bq/litro (per i bambini questa soglia scende a 32 Bq/litro). Per confronto, la radiazione dell’acqua nel mare nei pressi di Fukushima il 25 marzo era di 50 kBq/l e quella accumulatasi nella sala accanto a quella del reattore era di 3.9 G Bq/l. Il suolo nella zona di Iiate, a 40 km a sud da Fukushima è risultato essere di 2 kBq/cm2, ossia un cm2 di terreno mostrava 2.000 decadimenti al secondo, rispetto ad una soglia di sicurezza di 1000.  
  2. Gray ed dose assorita. (E' paragonabile a quanto illumino una certa zona) L’energia rilasciata dalla radiazione in un materiale viene misurata in Gray (Gy)v. Il Gray è l’unità di misura della dose assorbita e corrisponde a una quantità di radiazione che rilascia 1 Joule (circa ¼ di caloria) in un chilogrammo di materia (organica come il nostro corpo o inorganica come gli edifici). Essere esposti a un Gray è estremamente pericoloso e può portare – senza cure – alla morte in breve tempo: la radiazione cui siamo soggetti al suolo in un anno ammonta circa a un millesimo di Gray, o milliGy.
  3. Sievert e dose equivalente. (E' paragonabile a quanto mi abbronzo a seconda della luce cui sono esposto in una certa zona) Col tempo ci si accorse che, a parità di radiazione assorbita, i raggi alfa erano molto più pericolosi dei gamma e dei beta. Questo è dovuto alla maggiore densità di ionizzazione rilasciata dai nuclei di elio. Per tener meglio conto del tipo di radiazione cui si è esposti si è poi introdotto il Sievert (Sv), unità di misura della dose equivalente. 
                     1 Sv = 1 Gy * F,
          dove F è il fattore di merito della radiazione cui siamo esposti. Il termine può trarre in inganno: un alto fattore di merito come i  protoni (F=2) o i nuclei di elio delle particelle alfa (F=20) indicano una radiazione più pericolosa di una con basso fattore di merito, come gli elettroni, i raggi X e i raggi gamma (F=1).

In prima approssimazione possiamo quindi considerare i Sv pari al Gray: 1 Sv = 1 Gy, ricordando però che la radiazione alfa è 20 volte più pericolosa delle beta e gamma (anche se è schermabile più facilmente).
Essere soggetti ad 1 Sievert significa correre un rischio molto grosso, ma le esposizioni a queste quantità sono molto rare e si verificano solamente in caso di incidenti o nell’uso di armi nucleari (Hiroshima, Nagasaki e molti dei test successivi).



Adattato ed aggiornato dal libro su "come sopravvivere alla radioattività"