Il reattore nucleare in casa: la radioattività degli oggetti quotidiani.

Un rivelatore di fumo a base di
 americio. Il rivelatore in foto,
 (da qui) contiene 37kBq di 
sostanza radioattiva. 

Oltre alle polonio delle sigarette ed al radon del sottosuolo sono vari gli oggetti di uso quotidiano che possono contenere notevoli quantità di materiale radioattivo: un tempo gli orologi con le lancette dipinte di radio fosforescente erano all'ordine del giorno (l'elevatissima mortalità tra le ragazze che li dipingevano leccando il pennello intinto nel radio fece sospettare per la prima volta che la radioattività fosse nociva per la salute).  

Molti di questi sono oggetti insospettabili: ad esempio i rivelatori di fumo contengono americio-241. I raggi alfa (nuclei di elio) emessi dal decadimento dell'americio ionizzano l'aria creando una debole corrente elettrica: in caso di incendio le particelle di fumo assorbono la carica e la conseguente riduzione di corrente fa scattare l'allarme. 

Bigiotteria realizzata in vetro d'uranio

Il vetro di uranio è un'altra sostanza facilmente reperibile: agli inizi del XX secolo era utilizzato per realizzare bigiotteria di vario genere: dalle collane ai bottoni ai braccialetti. L'uranio decade alfa, per cui la maggior parte della radioattività non è rivelabile con il geiger nella foto, che comunque registra un aumento di più di dieci volte sul fondo naturale (1microSv/h, rispetto agli 0.1 microSv/h del Giappone, e i 2 microSv/h presenti in aereo).

Le mantelline usate nelle lampade a gas da campeggio sono ancora più micidiali: per emettere una luce bianca e brillante contengono torio in elevate quantità. Anche questo materiale decade alfa per cui il geiger misura solo una frazione della reale attività, pur raggiungendo il rispettabiel valore di 2microSv/h. 

Le mantelline delle lampade a gas
da campeggio contengono torio

Lampada a gas con
 la mantellina di torio inserita

Tutte queste sostanze non sono considerate pericolose dalla normativa vigente e sono pertanto acquistabili legalmente in rete a pochi euro: possono essere utilizzate per controllare il funzionamento del geiger o per fare esperimenti di attenuazione della radiazione: ad esempio già a pochi centimetri la radioattività si attenua sia per l'assorbimento dell'aria che per il più ampio volume interessato. Come in tutte gli esperimenti è necessaria attenzione e moderazione:  almeno due persone hanno accumulato chilogrammi di queste sostanze nel tentativo di costruire una qualche specie di reattore nucleare: l'americano David Hahn il boy scout radioattivo,  e lo svedese Richard Handl  (qui il suo blog). Ai rischi delle radiazioni si sommano i ben maggiori pericoli della tossicità delle sostanze chimiche, quindi non tentate di ripetere nulla di quanto descritto nei link riportati.

Esposizione alla radiazione in Giappone ed unità di misura.

• Le dosi cui siamo soggetti in un anno sono di circa un millesimo di Sievert, 1 mSv. La quantità di radiazione presente in un luogo o in un edificio è meglio misurata in quantità assorbita in un’ora: Sv/h. A Roma l'esposizione è circa 0.4 micro Sv/h (ossia un po' di più di 1 mSv/anno) , a Tokyo è 0.1 microSv/h (ossia un po' di meno di 1mSv/anno). Le soglie di sicurezza sono poste a 15 mSv/anno (ad esempio agli istituti di ricerca), innalzate a 250 mSv/anno per i lavoratori. Per chi ha bambini piccoli una soglia di 10 mSv è sicura ma il riferimento di 1 -2 mSv/anno può aiutare a far dormire sonni tranquilli.
• Per passare da Bq a Sv è necessario un modello biologico degli effetti della radiazione e di come essa viene assorbita ed espulsa dall'organismo. Il NIRS, National Institute for Radiological Sciences di Chiba ha pubblicato una serie di linee guida e di riferimenti molto ben scritti sulla situazione a Fukushima e sulle soglie di sicurezza della radiazione. 
• In questo documento vengono riportati i fattori di conversione da Bq a Sv.   Per il Cesio (lo Iodio è ormai decaduto) il fattore di conversione è circa J= 0.01 microSv/Bq (varia leggermente a seconda degli isotopi e a seconda se si è adulti o ragazzi). La dose equivalente è

 D= J*A*W

D è la Dose in Sv

J è il fattore di conversione

A è l'attività in Becquerel/kg (o per litro se è un liquido)

W è il peso in chilogrammi dell'alimento che si ingerisce (o in litri se si beve)

Quindi supponiamo di ingerire per errore  un alimento che abbia 200 Bq/kg e di mangiarne un chilo. La dose cui si è esposti è : 

D=0.01microSv/Bq*200Bq/kg*1kg =2 microSv 

ossia il 2 per mille di quello cui si è soggetti per cause naturali in un anno. 

Riguardo la mappa  dell'attività al suolo (misurata in Bq/metro quadrato) si può utilizzare un fattore approssimativo di 1mSv/anno in più per chi vive nei luoghi con più di 300.000 Bq/m^2. In altre parole  vivendo un anno nelle regioni colorate di azzurro chiaro (300.000 - 600.000 Bq/m^2) si è esposti ad 1-2 mSv in più ogni anno. 

Per quanto questo valore sia piccolo, le fluttuazioni legate ai depositi di polveri e l'esposizione ai bambini nei cortili delle  scuole rendono giustificabili ed utili le campagne di misura e bonifica attuate autonomamente dai genitori e dalle amministrazioni locali.