Il latte radioattivo: aggiornamento della situazione alimentare in Giappone

Uno dei prodotti di latte
in polvere della Meiji

Lo scorso 6 dicembre la ditta  giapponese Meiji ha confermato la presenza di cesio 137 - (30.8 Bq/kg, a fronte di una soglia massima consentita di 200 Bq/kg)  nel latte in polvere da loro prodotto.  L'ammontare di materiale radioattivo è ben al di sotto della soglia di sicurezza. Considerando inoltre che una parte di latte viene disciolto in 3-4 d'acqua, la quantità di cesio per litro scenderebbe a circa 6-7 Bq/l . Il valore dunque non è tale da destare preoccupazione, soprattutto se  confrontato con la radioattività "naturale" presente nelle banane, pari a 125Bq/kg di potassio 40.
Con i neonati la prudenza non è mai troppa, anche perchè è necessario tener conto di eventuali effetti psicologici:  La compagnia ha quindi richiamato circa 400000 scatole di latte in polvere per evitare ulteriori critiche e soprattutto salvaguardare il valore delle sue azioni, sceso del 10% a seguito della diffusione della notizia. 

Quantità di cesio 137 nel latte e nel foraggio nell'america degli anni '60
I valori sono notevolmente superiori a quelli rilevati in Giappone.
Da qui

La tempistica dell'incidente (le scatole sono state confezionate ad aprile) farebbe pensare che il cesio sia stato trasportato dall'aria calda utilizzata per disidratare il latte.  

Negli anni '60, in pieni test nucleari nell'atmosfera, le quantità di cesio nel foraggio e nel latte era molto più alta che nel caso giapponese: uno studio su Public health report del 1966 riporta valori di cesio intorno a 50-70Bq/l e di foraggio  superiori a 400Bq/kg. Un altro  studio  su Health physics aveva analizzato la presenza di cesio e stronzio nel latte della California.  Chi fosse  interessato può trovare ulteriori dettagli qui.

In parallelo il governo - a seguito della notizia che la carne di mucche proveniente  da Minami-soma, prefettura di Fukushima, conteneva cesio con più di 500 Bq/kg (al di sopra della soglia di 300 Bq/kg) -   darà inizio ad uno studio per determinare quanto materiale radioattivo viene assorbito dai bovini tramite il foraggio contaminato. 

Allego anche le misure sul cibo della coop: tutti i prodotti sono sotto le soglie di sicurezza, con i funghi shiitake  che in alcuni casi raggiungono  circa 90 Bq/kg nella regione di Saitama.

Spinaci, Funghi e Tè: aggiornamento sulla contaminazione del cibo in Giappone

La maggior parte della radiazione
può essere eliminata
 bollendo i funghi e buttando l'acqua.
Fonte: Asahi Shinbun

E' di queste ore la notizia che l'amministrazione di Tokyo darà inizio a test  su 500 campioni di cibo scelti a caso tra i mercati della capitale. La maggior parte dei prodotti non mostra la presenza di radiazioni, ma vi sono alcune eccezioni che mostrano come la contaminazione non sia ancora nulla. Nelle letture della Coop di questi giorni, sono presenti tracce di Cesio nel renkon (5.9Bq/kg) e nei funghi (con valori che vanno da 8.3 Bq/kg a 89.7Bq/kg). I valori più alti (305 Bq/kg) sono in un campione di spinaci della regione di Chiba. Questa lettura, seppur sotto il valore di sicurezza (500Bq/kg) e presenti solo il 18 ottobre ma non nei giorni successivi mostrano come sia necessario continuare i controlli. In vari casi è  stata rilevata la presenza di Cesio nei funghi sia di bosco che coltivati  in serra (a causa della segatura di legno usata come nutrimento).
Come riferimento può essere utile ricordare che le banane contengono una radiazione "naturale" di potassio 40 pari a circa 125 Bq/kg (anche se il ciclo di smaltimento del potassio e del cesio nel corpo umano può essere differente e dunque la dose risultante può non esser la stessa).
In ogni caso è sempre importante ricordare come la radiazione assorbita dipende dalla quantità di cibo consumato: nel caso di tè si tratta di pochi grammi ed è praticamente trascurabile. Nel caso di verdure e funghi è comunque ben sotto la soglia di pericolo.

Libri ed informazione sull'incidente di Fukushima

In Giappone la mole di pubblicazioni che trattano dell'incidente di Fukushima e dei suoi effetti è aumentata notevolmente negli ultimi mesi. Si tratta di riviste o volumi   che cercano di spiegare l'incidente e soprattutto gli effetti a breve e lungo termine. Il livello è generalmente alto, così come lo sforzo di spiegare concetti e termini tipici della radiazione e della dosimetria. Tra i vari volumi vale la pena di citare la mappa delle radiazioni e degli "hot spot", luoghi ove il materiale radioattivo si è accumulato maggiormente per qualche motivo (ad esempio vento, acqua o a seguito del processamento di scorie)

La mappa delle misure di radiazione e degli hot spot.

Naturalmente molte di queste misure  si trovano in rete, spesso anche più aggiornate, ma è sempre utile avere un riferimento cartaceo di dati presi con gli stessi criteri.

Misure nella regione di Tokyo

L'altro volume tratta più in dettaglio degli effetti ed unità di misura della radiazione: 

descrivendo unità di misura, ad esempio come si passa dal Bq, che misura l'attività di un dato materiale, al Sievert che misura la dose di radiazione equivalente nell'uomo.

Tra questo è trattata anche  tra attività delle varie sorgenti nel cibo, fonte di maggior preoccupazione in questi giorni.

Particolare enfasi è posta su come misurare la radiazione con i contatori, come porre nel giusto contesto le misure e come comportarsi per l'alimentazione di adulti e soprattutto bambini. 

I volumi sono in giapponese ma una conoscenza da principianti della lingua può esser sufficiente per molte delle tabelle.

Contaminazione del cibo in Giappone - aggiornamento

Negli ultimi mesi sono continuate le misure di radioattività nel cibo e nell'ambiente:

Alcuni cinghiali hanno riportato quantità di Cesio sopra la norma (2200 Bq/kg contro i 500 Bq/kg di soglia): anche al tempo dell'incidente di Chernobyl gli animali selvatici, nutrendosi di funghi e piante selvatiche, tendono ad accumulare grosse quantità di Cesio. 

Nel rapporto mensile di una delle Coop giapponesi, nessun altro prodotto ha mostrato quantità di radiazione sopra la soglia, anche se funghi (circa 90Bq/kg), castagne (circa 30 Bq/kg), pere ed uva(2Bq/kg) mostrano la presenza di Cesio. 

La decisione di consumare o no un particolare cibo è individuale, ma dovrebbe tener conto anche della quantità che viene ingerita: in questo senso la carne di cinghiale, oltre ad essere già sopra la norma è particolarmente pericolosa. 

E' inoltre di oggi la notizia di elevate quantità di materiale radioattivo riscontrate negli inceneritori di Kashiwa, nella prefettura di Chiba a nord di Tokyo: 70800 Bq/kg (e 28000Bq/kg a Nagareyama, a poche fermate di treno). In questo caso - riporta il Japan Times - il problema risiede nell'elevata temperatura cui vengono bruciate le scorie, che rimuove grandi quantità d'acqua concentrando il Cesio in una massa minore, sino a superare la soglia di 6000 Bq/kg  oltre la quale non può essere sotterrato con il resto delle scorie. 

Il volantino della Coop riporta anche una conferenza (in giapponese) su come  si possono  proteggere i cibi preziosi per la vita dell'uomo: chi è interessato può scrivere o telefonare ai riferimenti nell'immagine allegata.

Contaminazione nelle regioni di Saitama e Chiba

Il fiume Arakawa

Domenica scorsa mi sono recato sulle sponde del fiume Arakawa per misurare la quantità di radiazione presente vicino alla città di Wako. Nel mesi scorsi i depositi di materiale radioattivo si erano accumulati nelle fogne e negli scarichi delle acque piovane, per cui ero curioso di verificare se questo effetto fosse ancora misurabile. Il fiume si snoda nella regione di Saitama prima di sfociare nella baia di Tokyo ed è meta di molti giapponesi che vi praticano tutti i tipi di sport. Inoltre è ricco di risaie e campi coltivati.

Nei  quattro - cinque chilometri che ho percorso la radiazione ambientale era bassissima 0.06 microSv/h (a Roma è 0.3 microSv/h). E' stato possibile misurare qualche incremento in prossimità del terreno (sino a 0.2 microSv/h), ma nulla di eclatante.  Anche i corsi d'acqua, gli alberi ed i canneti non hanno mostrato valori che superassero gli 0.2 microSv/h già citati.  Non vi è dunque traccia di materiale radioattivo accumulato nel terreno. Ovviamente per fare una misura più accurata andrebbe preso un campione ed analizzato in laboratorio, ma l'effetto sull'uomo è comunque trascurabile. Anche le montagne di pula proveniente dai chicchi di riso non mostra tracce apprezzabili di radiazione.

Il depuratore sulle rive del fiume
Arakawa, vicino a Wako

Al ritorno mi sono trovato a passare vicino ad uno dei depuratori d'acqua (in uno di questi erano stati rivelati all'interno degli edifici valori alti di radiazione). A circa 50 metri di distanza le letture erano tutte intorno a 0.1 microSv/h. Se c'è rimasto materiale radioattivo accumulato all'interno dell'edificio, da fuori non è rivelabile.





Nei primi di settembre ho visitato l'istituto di raggi cosmici (ICRR) presso il campus dell'università di Tokyo a Kashiwa-no-ha, nella regione di Chiba lungo la linea dello Tsukuba express.
Quella regione era stata colpita maggiormente dalla nube radioattiva, complici i venti e la posizione più a nord. Anche in questo caso non vi sono state letture degne di preoccupazione: 0.04microSv/h negli uffici, 0.1microSv/h all'aperto e nei prati. Uno solo caso ha mostrato la presenza di hot spot  o punti caldi: sotto ad uno degli alberi, dove la terra era stata liberata dalle erbacce, le misure hanno dato 0.6 microSv/h. Un numero assolutamente trascurabile (sia per valore sia perché  circoscritto a circa mezzo metro quadro) ma che mostra  come la radiazione si depositi e si accumuli in maniera molto discontinua da luogo a luogo.

Nota: dato che kawa in giapponese vuol dire fiume si dovrebbe dire fiume Ara (è come dire deserto del Sahara)...

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. 

La contaminazione in Giappone: ortaggi ed abitanti.

Schema di uno spettrometro.
La sorgente gamma lascia energia nello scintillatore .
La luce emessa viene amplificata dal fotomoltiplicatore.

Per determinare il tipo e la quantità di radiazione presente in un dato campione è necessario uno spettrometro. A differenza del Geiger, che conta indistintamente ogni tipo di radiazione, lo spettrometro è in grado di misurare la quantità di energia depositata al suo interno e da essa risalire alla radiazione incidente.

Attraversando un materiale plastico o cristallino, detto scintillatore, la radiazione viene da esso assorbita e  rilascia la sua energia. Le molecole dello scintillatore riemettono questa energia sotto forma di fotoni (luce). La luce emessa è pochissima, ma sufficiente per far emettere a sua volta elettroni del fotomoltiplicatore. Questo tubo funziona grosso modo come l'inverso del tubo catodico della televisione: nel caso della TV un fascio di elettroni è sparato contro un vetro per emettere luce. Nel fotomoltiplicatore una manciata di fotoni emette un fascio di elettroni che viene amplificata sino a formare una corrente proporzionale alla luce emessa e dunque all'energia del raggio gamma che aveva attraversato lo scintillatore. L'elettronica fa il resto: amplifca ulteriormente questo segnale e lo converte in digitale.

Con misure molto lunghe è possibile formare un istogramma come quello mostrato qui in basso.

Da wikipedia, il cobalto 60 ha due righe gamma di decadimento, a  1.17 MeV (picco a sinistra, canale 680) e 1,33 MeV (picco a destra, canale 810). I canali sono arbitrari, la calibrazione dello strumento è fatta con sorgenti radioattive misurando la posizione dei picchi. Gli altri conteggi a più bassa energia sono dovuti al fondo di radiazione.

Lo spettrometro è tanto migliore quanto più sensibile e quanto più riesce a discriminare tra le varie righe spettrali. Esistono vari tipi di spettrometri a seconda della radiazione che si intende misurare, cibo, suolo, o persone. 

I campioni di cibo sono messi all'interno di un contenitore schermato (per ridurre il background) prima di dare inizio alla misura, che richiede almeno una decina di minuti per avere una statistica sufficiente (per questo i video in cui si garantiva la non radioattività dei pesci avvicinandovi un Geiger non hanno alcun senso).

Nell'immagine sotto è mostrata la misura fatta su alcune patate coltivate nella regione di Tokyo: il picchetto rosso mostra la presenza di minime quantità di Cesio 137, rivelato tramite il decadimento gamma a 0.6 MeV (i caratteri sono piccoli, cliccando sulla figura è possibile ingrandirla). 

Dal grafico si conclude che la quantità di radiazione  è trascurabile e le patate non sono pericolose. 

Misure su un campione di patate (381 secondi). Il picchetto rosso corrisponde al decadimento di Cesio 137.

Nel caso delle persone è possibile analizzare la radioattività tramite l'analisi delle urine o l'utilizzo di whole body counter (Qui una descrizione di come funzionano in dettaglio). L'uso di questo raro (ma solo perché grande, non perché particolarmente complesso) strumento   è stato avocato per misurare la radiazione presente tra  la poplazione della regione di Fukushima. 

Alcuni test su abitanti della zona sono stati riportati a questo indirizzo  (qui il pdf, grazie a Fiore di Lillà per aver postato su facebook i link ). Nella figura sottostante sono mostrate  (con traduzione) le misure su un uomo di 37 anni, l'unico in cui sia stata rivelata la presenza di Cs137. Anche in questo caso la quantità è minima (corrisponde a 13microSv) e non pericolosa per la salute. 

Misure di whole body su un maschio di 37 anni. E' rivelata la presenza di Cs137 in minime quantità.

Effetti Biologici della radiazione (cenni)

Gli effetti della radiazione ionizzante vengono classificati secondo due raggruppamenti: deterministici e stocastici.

I primi si manifestano sempre se esposti ad alte dosi di radiazione mentre i secondi sono tipici di basse dosi assorbite.

Gli effetti stocastici sono casuali e vengono evidenziati solo analizzando – comparativamente rispetto alla generalità della popolazione –

un consistente numero di pazienti o di persone esposte anche a dosi basse ma per lunghi periodi di tempo.

Nei soggetti esposti ad un’alta dose di radiazioni (maggiore di 0.25 Sv) i sintomi – spossatezza, mal di testa nausea e vomito, a cui ci si riferisce con il più comune “malessere da radiazione” – si manifestano con certezza nelle prime ore dopo l’irraggiamento. Anche se in meno di 24 ore ci si sente di nuovo meglio e non si avverte nessun disagio, i sintomi ricompaiono dopo alcuni giorni nella forma di febbri, emorragie, sangue nel vomito e nelle feci.

Ad 1 Sv la fase di quiete nel soggetto esposto è più breve e talvolta assente ma – se sottoposto a cura – si hanno buone probabilità di guarigione.

Sopra 4 Sv si ha il 50% di possibilità di morte, raggiungendo il 100% sopra i 7 Sv. Se il paziente è sottoposto a cure la probabilità di sopravvivenza aumenta: dopo circa 8 settimane di terapia ha una buona possibilità di ricupero.

A Fukushima il 24 marzo (dati IAEA) ci sono stati 17 lavoratori esposti a più di 0.1 Sv (tra questi sono inclusi i due tecnici esposti a 2-3 Sv alle gambe per essere venuti a contatto con l’acqua radioattiva) e tutti sono stati ricoverati in ospedale per accertamenti e cure.

Se gli effetti deterministici sono di gravità proporzionale alla radiazione ma esibiscono una soglia sotto la quale non si manifestano, si ritiene che gli effetti stocastici non abbiano una netta linea di demarcazione e possono colpire dopo vari anni. Solitamente si manifestano sotto forma di tumore ma non appaiono in tutti i soggetti esposti.

Nel caso di esposizione di un gran numero di persone è possibile determinare l’aumento dell’incidenza dei tumori e metterli in relazione con la dose cui sono stati esposti.

Un’esposizione maggiore implica un rischio maggiore di contrarre tumore. Per dare un’idea, la probabilità di morte per incidenti domestici o

in auto è pari a quella associata ad una dose di 0.01 Sv (10 mSv), ossia una su 10.000 (0.01%).

A dosi più basse è ancora dibattuto se la radiazione abbia degli effetti sulla salute e quali siano.

Gli studi epidemiologici mostrano come alcuni tumori come la leucemia, il tumore al seno, ai polmoni e alla tiroide siano più facilmente indotti

dalla radiazione, mentre altri (pancreas, testicolo, prostata) non aumentino nei soggetti esposti.

I danni al DNA dei soggetti esposti si possono trasmettere alla generazione successiva sotto forma di mutazioni genetiche. Il numero di mutazioni è trascurabile per basse esposizioni, fino a 10 mSv, circa l’1% di quelle che avvengono per cause naturali, ma aumenta della metà nel caso di esposizioni di 0.5 Sv.

Estratto dal libro "Come sopravvivere alla radioattività" http://www.bandashop.it/product.php?id=127