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.

Le sigarette radioattive

Con il simbolo di radiazioni sui pacchetti di sigarette si riuscirebbe
a ridurre il numero di fumatori?

A related post on this topic in english is here

Come il tabacco assorbe il polonio dai fertilizzanti.
Immagine tratta da qui

Il tabacco è la fonte maggiore di radiazione cui è soggetto l'uomo, sia   in Italia che nel mondo.  

Infatti nelle sigarette è presente il polonio-210, che si accumula sulle foglie a causa del fertilizzante usato, 

l’apatite, che contiene anche radio e piombo-210.

Fumando, il polonio si deposita alle biforcazioni dei bronchi con i polmoni, uno dei luoghi dove hanno origine molti dei tumori dei fumatori. 

Per i consumatori di tabacco, fumando un pacchetto di sigarette al giorno, si è esposti a 100 mSv ogni anno (rispetto ad una soglia di 15mSv ed una media di 1mSv). Conseguentemente il rischio di ammalarsi di cancro è 25 volte maggiore rispetto a chi è solo soggetto al radon ambientale. Si noti che questi sono dati per decesso da irradiazione e non includono quelli per tumore indotto direttamente dalle sostanze carcinogene del fumo. Inoltre il catrame nelle sigarette ha anche l’effetto di fissare le particelle di radon nei polmoni evitando che l’organismo le possa espellere e aumentando i danni rispetto ad un non fumatore che sia esposto alla stessa quantità di radon. Si calcola che ogni anno in Europa un decimo dei decessi per tumore polmonare, circa 20.000 casi, sono dovuti all’esposizione al radon e polobio. Da queste stime si può concludere che cinquanta anni di fumo hanno causato - per le sole radiazioni - un milione di morti in Europa. 

In dettaglio, la probabilità di contrarre un tumore ai polmoni prima dei 75 anni alle concentrazioni di 0, 100 e 400 Bq/m3 di radon è pari a, rispettivamente, lo 0,4%, 0,5% e 0,7% per i non fumatori. Per chi fuma un pacchetto di sigarette al giorno il rischio sale al 10%, 12% e 16%. Si calcola che ogni anno in Europa 20.000 decessi per cancro ai polmoni sono dovuti all’esposizione al radon (il 9% di tutti i decessi per tumore polmonare, che corrisponde al 2% di decessi per tutti i tumori).

Il polonio-210 è stato utilizzato - in dosi elevatissime - per assassinare nel 2006 il dissidente russo Alexander Litvinienko.   Fu solo a pochi giorni dalla morte del dissidente che i dottori si accorsero che questi aveva ingerito una enorme dose di polonio-210. Questo rarissimo isotopo

può essere prodotto solo nei reattori RBMK delle centrali ex sovietiche ed è a disposizione solo i determinate agenzie governative. È impossibile rivelare il polonio-210 se non lo si cerca in maniera specifica: decade emettendo esclusivamente particelle alfa. I nuclei di elio si fermavano nel corpo dell’ex militare russo e dunque non erano visibili alla maggior parte dei rivelatori. Una volta all’interno del corpo, l’effetto del decadimento dell’isotopo radioattivo portò al rilascio della sua mortale dose agli organi interni dell’inconsapevole vittima. Litvinenko morì il 23 novembre 2006 a seguito dell’avvelenamento da radiazione: dall’autopsia emerse che il polonio gli era stato somministrato in quantità enorme (due microgrammi, corrispondenti a 20 miliardi di Becquerel).

Bibliografia scientifica:

The big idea: polonium, radon and cigarettesJ 156 R Soc Med 2008: 101: 156–157. DOI 10.1258/jrsm.2007.070021

Waking a Sleeping Giant: The Tobacco Industry’s Response to the Polonium-210 IssueAm J Public Health. 2008;98:1643–1650. doi:10.2105/AJPH.2007.130963

alpha-Radiation dose at bronchial bifurcations of smokers from indoor

exposure to radon progeny  Proc. Nati Acad. Sci. USA Vol. 80, pp. 1285-1289, March 1983