Avvelenamento radioattivo

Da Ekopedia.

L'avvelenamento da radiazione (chiamato anche male da raggi, malattia acuta da radiazione o più propriamente in clinica sindrome da radiazione acuta) designa un insieme di sintomi potenzialmente letali derivanti da una esposizione dei tessuti biologici di una parte considerevole del corpo umano ad una forte dose di radiazioni ionizzanti.

L'avvelenamento si manifesta generalmente in una fase prodromica non letale nei minuti o ore seguenti l'irradiazione. Questa fase dura da qualche ora a qualche giorno e si manifesta sovente con sintomi, quali diarrea, nausea, vomito, anoressia, eritema. Segue un periodo di latenza, in cui il soggetto appare in buone condizioni. Infine sopraggiunge la fase acuta che si manifesta con una sintomologia complessa, generalmente con disturbi cutanei, ematopoietici, gastro-intestinali, respiratori e cerebro-vascolari.

Il rischio di morte per radiazione aumenta con la dose. LD-10 equivale alla dose che uccide il 10% delle persone in meno di tre mesi

Indice

Cause

Le fonti di radiazione naturali non sono generalmente abbastanza potenti da provocare la sindrome di avvelenamento acuto da radiazioni, che è spesso provocata da attività umane, come un incidente nucleare, un'esposizione ad una fonte radioattiva o un'esplosione atomica.

La radiazione alfa presenta un basso potere di penetrazione, quindi non è pericolosa per l'uomo nei casi di irradiazione esterna. Diventa invece pericolosa nelle situazioni in cui la sorgente radioattiva viene inalata o ingerita (irradiazione interna) perché in questo caso può ledere direttamente tessuti radiosensibili (tipico caso è quello del radon in cui appunto l'isotopo radioattivo viene inspirato e quindi può decadere all'interno del corpo umano emettendo radiazione alfa). La radiazione gamma (costituita da fotoni ad elevatissima energia) invece, avendo un potere di penetrazione molto elevato, può risultare pericolosa per gli esseri viventi anche in situazioni di irradiazione esterna. La quantità di radiazione assorbita da un corpo viene chiamata dose assorbita e si misura in gray. Altre grandezze importanti da considerare sono la dose equivalente e la dose efficace.

Dibattito

Attualmente i difensori dell'energia nucleare sostengono che il fondo di radiazione naturale è spesso superiore a quello causato dalle fughe di gas e liquidi radioattivi dai reattori nucleari, e citano l'esempio del gas radon, prodotto radioattivo di decadimento dal polonio, che risale dalle faglie sismiche, molto spesso precedendo i terremoti. Questo gas è correlato quasi esclusivamente al tumore al polmone.

L'inquinamento da uranio, da plutonio e dai loro principali prodotti di decadimento, il cesio (un volatile inquinante mondiale) e lo stronzio (un inquinante a lungo tempo, locale) è correlato chimicamente al gruppo chimico del calcio e nel caso dello cesio al potassio. Il potassio si accumula nel pancreas (e in effetti a livello mondiale si registra un aumento statistico di questo tumore, con mortalità del 95-97% entro 5 anni) e nei muscoli (che sono piuttosto resistenti allo sviluppo del tumore). Lo iodio radioattivo non è un inquinante a lungo termine, i danni possono essere evitati con l'assunzione di iodio medicale, ed è strettamente correlato al tumore della tiroide, che ha una possibilità di guarigione del 97%.

La correlazione al gruppo del calcio fa pensare che tra i principali organi bersaglio ci possano essere le ossa e la mammella. In effetti, negli Stati Uniti, la maggiore incidenza di carcinoma del seno si ha nella Contea di Marin in California, che si trova a metà strada tra il reattore nucleare di Rancho Seco, tra un deposito di fusti radioattivi sottomarino (vicino alle isole Farallòn) e nel bel mezzo della San Andreas Fault e dunque in presenza di gas radon.

Effetti delle radiazioni ionizzanti

I danni che una radiazione ionizzante può provocare in tessuti biologici sono di vario tipo e vengono suddivisi in:

Tavola che correla i livelli di esposizione ai sintomi

Negli Stati Uniti d'America è stata elaborata la tavola "ALI" (Annual Limit on Intake), o "Limite Annuo nella Dose" che è un limite derivato per la quantità di materiale radioattivo assorbito dal corpo di un lavoratore adulto sia per inalazione che per ingestione in un anno.

ALI è il valore più piccolo ammissibile di ingestione di un determinato radionuclide durante un anno, assunto dall'uomo di riferimento, che provocherebbe un danno equivalente a quello di una dose di irraggiamento unico totale di 5 rem (0,05 Sievert) o un danno equivalente all'irraggiamento di un singolo organo con 50 rem (0,5 Sv), per qualsiasi organo o tessuto specifico.[1]

Le dosi-equivalenti attualmente sono specificate in sievert (Sv):

da 0,001 a 0,01 Sv (da 0,1 a 1 rem)

Si calcola che fisiologicamente il corpo è esposto a 0,1 millirem in 24 ore (pari a circa 0,036 rem in un anno): questa è la dose ineliminabile, che viene emanata dall'indispensabile potassio-40 radioattivo, presente all'interno di ogni cellula umana, irradiando quotidianamente tutto il corpo dall'interno [2][3]. Eliminando il potassio si provocherebbe morte per edema congestizio, ipertensione e debolezza muscolare, oltre a insufficienza cardiaca.

Ogni ora di volo in aerei di linea [4][5], alla quota massima usuale di 10.000 m, sottopone l'organismo a radiazioni da 0,3 a 1 millirem/h (massime nel Concorde che volava a 20.000 m), e dunque 10 ore di volo intercontinentale corrispondono a 3 millirem, e in 100 voli/anno si totalizzano 0,300 rem/anno [6]. La dose è frazionata, e dunque dovrebbe indurre meno rotture cromosomiche e meno stress da radicali liberi dell'ossigeno.

da 0,05 a 0,2 Sv (da 5 a 20 rem)

Nessun sintomo. Alcuni ricercatori sostengono che piccole dosi di radiazioni possano essere benefiche.[7][8][9]

Negli Stati Uniti esiste un limite federale annuo di 50 mSv, che è stato specificato per i lavoratori esposti a sostanze e procedure radioattive. Nel Regno Unito il limite annuo per un lavoratore classificato come "operatore con radiazione" è di 20 mSv. In Canada e in Brasile, il limite annuo massimo è di 50 mSv (5.000 millirem), ma la dose massima che si può assumere in 5 anni è pari a soli 100 mSv. Di solito i limiti specificati dalle compagnie private sono molto più stretti, in modo da evitare qualsiasi violazione casuale dei limiti federali.[10]

da 0,2 a 0,5 Sv (da 20 a 50 rem)

Nessun sintomo apparente. Il numero dei globuli bianchi diminuisce temporaneamente.

da 0,5 a 1 Sv (da 50 a 100 rem)

Malattia da raggi lieve con cefalea e un lieve aumento del rischio di infezione causata da alterazioni al sistema immunitario. Possibile la sterilità maschile temporanea.

da 1 a 2 Sv (da 100 a 200 rem)

L'"avvelenamento radioattivo lieve", comporta un 10% di mortalità dopo 30 giorni (LD 10/30). I sintomi tipici includono nausea da lieve a moderata (con un 50% di probabilità a 2 Sv), con vomito occasionale, che comincia da 3 a 6 ore dopo l'irraggiamento e permane per circa un giorno. Questo episodio è seguito da una fase latente che dura da 10 a 14 giorni, quando appaiono sintomi lievi di astenia e malessere generale (con un 50% di probabilità ai 2 Sv). Il sistema immunitario va incontro a depressione, cosa che provoca un periodo di convalescenza esteso per molte infezioni comuni e un aumento del rischio di infezione opportunistica. Nel sesso maschile è comune la sterilità temporanea. L'aborto spontaneo oppure l'aumento di incidenza del parto prematuro si verifica comunemente nelle donne incinte.

da 2 a 3 Sv (da 200 a 300 rem)

L'"avvelenamento radioattivo moderato" comporta una mortalità del 35% dopo 30 giorni (LD 35/30). La nausea continua è comune (nel 100% dei pazienti a 3 Sv), con un rischio del 50% di vomito continuo a 2,8 Sv. I sintomi cominciano da 1 a 6 ore dopo l'irraggiamento e durano da 1 a 2 giorni. Dopo di questo, esiste una fase latente che dura da 7 a 14 giorni, che termina con la comparsa dei seguenti sitomi: perdita di capelli e peli su tutto il corpo (con il 50% di probabilità a 3 Sv), stanchezza e malessere generale. Si verifica una perdita massicia di globuli bianchi, che aumenta molto il rischio di infezione (paragonabile alla fase più grave dell'AIDS). Esiste la possibilità di sterilità permanente nel sesso femminile. La convalescenza, per una possibile ed eventuale guarigione necessita di alcuni mesi.

da 3 a 4 Sv (da 300 a 400 rem)

L'"avvelenamento radioattivo grave", implica un 50% di mortalità dopo 30 giorni (LD 50/30). Presenta sintomi minori (come la perdita di capelli e peli) simili a quelli della dose da 2 a 3 Sievert, ma a questi si aggiungono un'emorragia incontrollabile dalla bocca, emorragie sottocutanee (petecchia) ed emorragie renali (con un 50% di probabilità a 4 Sv), dopo la breve fase latente.

Anatoly Dyatlov ricevette una dose di 390 rem durante il disastro di Cernobyl del 1986. Morì per collasso cardiaco nel 1995, nove anni dopo l'incidente. È possibile che le massicce dosi di radiazioni abbiano compromesso la sua salute.

da 4 a 6 Sv (da 400 a 600 rem)

L'"avvelenamento acuto da radiazioni", comporta un 60% di mortalità dopo 30 giorni (LD 60/30). La mortalità passa dal 60% a 4,5 Sv fino a 90% a 6 Sv (a meno che al paziente si applichi una terapia medica intensiva). Gli intensi sintomi cominciano da circa un'ora a due ore dopo l'irradiazione e durano fino a 2 giorni. Dopo questo, esiste una fase latente che dura da 7 a 14 giorni, dopo di che appaiono sintomi simili a quelli dell'irraggiamento di 3–4 Sv, con un'aumentata intensità. La sterilità femminile definitiva è molto comune a questo punto. La convalescenza necessita da alcuni mesi fino ad un anno. La principale causa di morte (in genere da 2 a 12 settimane dopo l'irradiazione) sono le infezioni e l'emorragia interna.

Harry K. Daghlian, un fisico nucleare armeno-americano di 24 anni, venne irradiato con 510 rem (5,1 Sv) di radiazione il 21 agosto 1945, durante un esperimento di massa critica. All'epoca lavorava nel Los Alamos National Laboratory del Nuovo Messico. L'irradiazione provocò la morte dello scienziato 28 giorni dopo.

da 6 a 10 Sv (da 600 a 1.000 rem)

L'"avvelenamento acuto di radiazioni", comporta un 100% di mortalità dopo 14 giorni (LD 100/14). La sopravvivenza dipende dalla terapia intensiva medica. Il midollo osseo viene totalmente distrutto, dunque per garantire una discreta chance di vita è indispensabile il trapianto del midollo osseo. I tessuti gastrici e intestinali risultano gravemente danneggiati. I sintomi cominciano 15 a 30 minuti dopo l'irradiazione e durano fino a 2 giorni. In seguito si ha una fase latente che dura da 5 a 10 giorni, dopo di che la persona muore per infezione o emorragia interna. Nei pochi casi che recuperano, la guarigione necessita di parecchi anni e probabilmente non sarà mai completa.

L'agricoltore brasiliano Devair Alves Ferreira ricevette una dose di circa 7,0 Sv (700 rem) (da una sorgente radioterapica di raggi gamma da Cesio-137, abbandonata in una discarica), durante l'incidente di Goiânia, ma riuscì a sopravvivere, forse in parte perché la dose era frazionata.

da 10 a 50 Sv (da 1.000 a 5.000 rem)

L'"avvelenamento acuto radioattivo", comporta un 100% di mortalità dopo 7 giorni (LD 100/7). Un'esposizione così alta porta alla comparsa di sintomi spontanei in un tempo che va da 5 a 30 min. Dopo un'intensa spossatezza e la comparsa di nausea immediata causata dall'attivazione diretta di recettori chimici presenti nel cervello (provocata da radicali liberi, metaboliti e proteine abnormi generati dall'irradiazione), si ha un periodo di alcuni giorni di relativo benessere, chiamato fase latente (o "fase del fantasma che cammina"). Dopo questa settimana, si ha una massiccia morte di cellule nel tessuto gastrico e intestinale, causando diarrea massiva, sanguinamento intestinale e perdita di acqua, che porta allo squilibrio idro-elettrolitico. La morte avviene dopo qualche ora di delirio e coma a causa della cattiva circolazione. Nella stragrande maggioranza dei casi la morte è inevitabile; l'unico trattamento che si può offrire è quello della gestione del dolore.

Louis Slotin rimase esposto a circa 21 Sv in un incidente critico il 21 maggio del 1946, e morì nove giorni dopo, il 30 maggio.

Durante l'esplosione di una bomba atomica diventa improbabile sopravvivere ricevendo una dose superiore ai 5000 rem (50 Sv): i pazienti esposti a dosi superiori di solito muoiono in poche ore o giorni per gli effetti immediati delle ustioni alla pelle prodotte dalle radiazioni nell'ambito dell'infrarosso e della luce visibile, oppure per le contusioni, fratture ed emorragie interne ed esterne prodotte dallo spostamento di detriti e di aria causati dall'esplosione [11].

più di 50 Sv (>5.000 rem)

Nello stato nordamericano di Rhode Island, un lavoratore ricevette più di 100 Sv (10.000 rem), dopo un incidente avvenuto a Wood River, il 24 luglio del 1964. La sopravvivenza è stata di 49 ore. Cecil Kelley, un operatore del Los Alamos National Laboratory, ricevette in un incidente tra 60 e 180 Sv (6.000 - 18.000 rem) nella parte superiore del corpo, e morì il 30 dicembre del 1958, sopravvivendo per 36 ore.[12]

Confronto con la relativa resistenza degli insetti

Un episodio del programma via satellite Miti da sfatare (della SKY television) espose alcune specie di insetti a raggi gamma (la sorgente era l'isotopo cobalto-60) in un laboratorio del Pacific Northwest National Laboratory. A 10.000 rad, circa il 70% degli scarafaggi erano morti prima di 30 giorni, e il 30% sopravvisse. A 100.000 rad, tutti gli scarafaggi morirono istantaneamente e il 90% dei coleotteri della farina erano morti dopo 30 giorni, lasciando soltanto il 10% di insetti superstiti.[13]

Rad

L'unità di misura rad (dall'inglese radiation absorbed dose, con acronimo rad) è una misura, piuttosto obsoleta, che calcola la dose di radiazione assorbita, uguale a 10 mGy. Per determinare accuratamente gli effetti biologici provocati sulla vittima, la dose in rad deve essere moltiplicata da un 'fattore di qualità' che dipende dal tipo di radiazione ionizzante. La dose modificata con alcune elaborazioni attualmente viene misurata in rems (dall'inglese roentgen equivalent mammal, acronimo man)[14]. 100 rem = 1 sievert (Sv).

Il sievert (Sv) corrisponde approssimativamente alla dose minima capace di uccidere il 10% delle persone in 30 giorni.

Storia

Anche se le radiazioni ionizzanti sono state scoperte alla fine del XIX secolo, i pericoli della radioattività e delle radiazioni ionizzanti non sono stati immediatamente riconosciuti. Gli effetti acuti di radiazione vennero osservati per la prima volta (raggi X) quando nel 1896 Nikola Tesla sottopose intenzionalmente le sue dita ai raggi X. Pubblicò un'accurata osservazioni delle ustioni sviluppate, anche se le attribuiva piuttosto alla ozonizzazione dell'aria piuttosto che al danno diretto da radiazioni. In seguito le lesioni guarirono spontaneamente.

Gli effetti genetici della radiazione, includendo l'aumentato rischio di cancro, sono stati riconosciuti molto più tardi. Nel 1927 Hermann Joseph Muller pubblicava una ricerca che mostrava gli effetti genetici, per i risultati ottenuti in questo filone di ricerca, ricevette il Premio Nobel nel 1946.

Prima che gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti fossero riconosciuti, molti medici e società avévano cominciato ad introdurre sul mercato sostanze radioattive come "patent medicine" e "radioactive quackery". Tra le varie terapie proposte si possono citare il clistere con radio, ed acque minerali contenenti radio, proposte come tonici da bere. Molto presto, Marie Curie si pronunciò contro queste pratiche, avvertendo che gli effetti complessivi e prolungati delle radiazioni sul corpo umano non erano ben noti. In seguito Marie Curie è deceduta per anemia aplastica causata dall'avvelenamento per radiazioni.

Eben Byers, personaggio famoso della mondanità americana, morì nel 1932 in seguito al consumo di grandi quantità di radio, abitudine che portava avanti da parecchi anni; la sua morte attirò l'attenzione dell'opinione pubblica, che cominciò ad interrogarsi sui pericoli posti dalle radiazioni. Già negli anni 30, dopo un certo numero di casi di osteonecrosi e dopo la morte di molti entusiasti consumatori, i prodotti contenenti radio cominciarono a svanire dagli scaffali di farmacisti.

Tuttavia, i pericoli posti dalle radiazioni non vennero pienamente valutati dagli scienziati fino a qualche anno dopo. Nel 1945 e nel 1946, due scienziati atomici degli Stati Uniti ricevettero dosi letali di radiazioni in seguito ad incidenti di criticità in due occasioni. In entrambi i casi, le vittime stavano lavorando con grandi quantità di materiale fissile (un nucleo di uranio atto alla detonazione nucleare) senza alcuna schermatura.

Le bombe su Hiroshima e Nagasaki provocarono modalità diverse di avvelenamento da radiazioni. Alcune vittime ricevettero dosi di raggi gamma massicce nell'esplosione, altre ingerirono acqua o cibi contaminate con particelle di plutonio o uranio oppure sottoprodotti di fissione che erano isotopi radioattivi del (cesio, iodio, stronzio) durante i giorni successivi. Questi civili servirono da cavie in una specie di crudele esperimento che permise una maggiore comprensione dei relativi sintomi e dei pericoli a lungo termine.

Una delle caratteristiche delle esplosioni nucleari e che la nube atomica, rovente, vaporizza meglio elementi solidi come il cesio e lo stronzio, che si elevano per decine di kilometri, disperdendo la radioattività pressoché per tutto il mondo e rendendo difficile distinguere statisticamente un incremento locale della mortalità da quello globale (nel caso del Giappone molta radioattività si disperse sull'Oceano Pacifico).

Secondo i movimenti anti-nuclearisti, l'incidente alla centrale elettronucleare di Chernobyl ha liberato una quantità di radiazioni pari a 100-300 volte quella di Hiroshima [15][16][17][18], con radiazioni a breve termine (soprattutto raggi gamma) ed inquinamento radioattivo a lungo termine di un territorio con il plutonio [19].

La significatività di questi dati e molto controversa per vari motivi:

  1. la natura diversa dei due eventi (esplosione nucleare ed incidente nucleare) che non rende tecnicamente possibile una reale comparazione;[20]
  2. il fatto che la stessa dose di radiazioni, distribuita su un lungo periodo (come a Chernobyl) invece che concentrata in un brevissimo periodo (come a Hiroshima e Nagasaki) è di gran lunga meno pericolosa per la salute.

È consultabile un tentativo di confronto tra le ricadute radioattive di Chernobyl e di un ordigno nucleare fatto esplodere al suolo (dunque con un fallout maggiore).

  1. Il danno acuto da radiazione (esplosione) provoca più facilmente la rottura dei cromosomi e l'apoptosi, ossia la morte cellulare, con mancata evoluzione verso il cancro, ma può facilmente generare una aplasia midollare oppure un grave danno al sistema immunitario. Il danno cronico provoca più facilmente mutazioni puntiformi nei geni che possono evolvere verso il cancro.

Avvelenamento con sostanze radioattive

Prodotti di fissione e diversa loro pericolosità

Iodio-131

Lo Iodio-131 è un grave pericolo a breve termine, dato che ha una emivita di 8 giorni, decadendo in modo beta (90%) e gamma (10%). Si concentra nella tiroide, dove può provocare diversi tipi di tumore e altri disturbi come il morbo di Basedow e tiroiditi autoimmuni. Comunque è un organo asportabile grazie alla chirurgia radicale e alla terapia con il radioiodio. La funzione della ghiandola tiroidea può essere sostituita con la tiroxina o con gli estratti di tiroide secca.

Cesio-137

Il cesio-137 è un pericolo biologico perché nello stesso gruppo chimico del sodio e del potassio, e si accumula nei muscoli, tra i sottoprodotti di fissione liberati da esplosioni e incidenti costituisce un serio pericolo a medio termine, dato che la sua emivita è di circa 30 anni. Si concentra nei muscoli ed è sospettato di essere in rapporto all'aumento di incidenza dell'estremamente letale cancro del pancreas.

Uranio

Anche se non è un prodotto di fissione, nelle esplosioni e negli incidenti ai reattori nucleari si libera uranio arricchito (percentuale di 235U superiore allo 0,71% dell'uranio naturale) che è un pericolo a breve e lungo termine, dato che è un forte emettitore di raggi gamma. Prevalente negli incidenti ai reattori nucleari (perché non consumato) e nelle esplosioni nucleati "fizzled", nelle barre di combustibile l'isotopo 235U è presente in concentrazioni che vanno dal 1,5% al 4,5%. Fortemente cancerogeno (soprattutto leucemia e linfomi), mutageno e depressore del sistema immunitario (causa neutropenia a addirittura aplasia midollare che porta a infezioni opportunistiche). Danneggia anche i sistemi ematologico, cutaneo, intestinale e nervoso.

L'uranio impoverito (percentuale di 235U inferiore allo 0,45%) è un debole emettitore di raggi gamma, ma dato che è un metallo pesante, fortemente reattivo, costituisce comunque un pericolo per la salute umana.

Nettunio

Il nettunio si forma per assorbimento di un neutrone da parte dell'uranio nei reattori nucleari. Ha un doppio decadimento beta che lo trasforma in putonio. Gli isotopi di nettunio più pesanti decadono rapidamente, mentre quelli più leggeri non possono essere prodotti per cattura neutronica; di conseguenza, la separazione chimica del nettunio dal combustibile nucleare esausto produce sostanzialmente il solo 237Np. Per tale motivo - e per la scarsa rilevanza come prodotto del decadimento naturale nei giacimenti di minerali uranili - questo radionuclide del nettunio si presta come indicatore dell'inquinamento di lungo periodo connesso con le attività nucleari umane.[21][22]

Come altri tre prodotti di fissione (99Tc, 129I e 234U) il radioisotopo 237Np possiede un'emivita molto lunga[23], è facilmente solubile in acqua e viene scarsamente assorbito dai minerali, per cui, pur essendo un nuclide a bassa emissione radioattiva, potrebbe rappresentare, un pericolo nel lungo periodo (> 10000 anni dallo stoccaggio) a causa del progressivo accumulo e dell'elevata mobilità[24], divenendo l'agente più significativo di inquinamento radioattivo per le falde acquifere e i bacini idrografici prossimali ai depositi di scorie se quest'ultimi dovessero deteriorarsi.[25][26][27]

Plutonio-241

Il plutonio-241 prodotto nei reattori nucleari (241Pu) è un metallo pesante molto radioattivo, che si trasmuta nell'ancora più radioattivo Americio-241 (241Am), con emivita superiore ai 400 anni (Nel medio termine di 100-1000 anni, l'Americio e il Nettunio sono le principali sorgenti radioattive nel combustibile nucleare esaurito). Provoca principalmente tumori dell'apparato respiratorio e del tratto gastro-intestinale. Tipicamente nei reattori al plutonio il contenuto di Pu-241 è attorno al 15%, e costituisce un pericolo a medio termine per la sua emivita di 14 anni anni.

Plutonio-239

Il plutonio-239 prodotto nei reattori nucleari (239Pu) è un metallo pesante, che non emette raggi gamma, ma raggi alfa (che possono essere bloccati con un foglio di carta), ma è tossico e cancerogeno per ingestione e per inalazione. Provoca principalmente tumori dell'apparato respiratorio e del tratto gastro-intestinale. Costituisce un pericolo a lunghissimo termine per la sua emivita di 24.200 anni.

Polonio-210

Questo isotopo del polonio è un emettitore alfa, con una emivita di 138,39 giorni. Un milligrammo di tale metalloide emette lo stesso numero di particelle alfa di 5 grammi di radio. Il decadimento di questo elemento rilascia anche una grande quantità di energia: mezzo grammo di polonio-210, se viene termicamente isolato dall'ambiente, può raggiungere rapidamente temperature di circa 500 °C, e sviluppare circa 140 watt/g in energia termica. Pochi curie (gigabecquerel) di polonio-210 emettono una luminescenza blu dovuta all'eccitazione dell'aria circostante per effetto Compton.
Poiché praticamente tutta la radiazione alfa viene facilmente bloccata dai normali contenitori e rilascia la sua energia appena colpisce una superficie, il polonio-210 è stato preso in esame per un possibile uso nel riscaldamento dei veicoli spaziali, come sorgente per celle termoelettriche nei satelliti artificiali. Tuttavia, a causa della sua breve emivita (circa 140 giorni), il polonio-210 non poteva alimentare queste celle per tutta la vita utile di un satellite e questa applicazione è stata abbandonata.

Stronzio-90

Lo stronzio-90 ha un emivita di 28,9 anni, si accumula nelle ossa, provocando leucemie e vari tipi di tumore osseo.

Terapie

Attualmente non esiste un trattamento che consenta di invertire gli effetti delle radiazioni, si possono curare i sintomi che sono derivati dall'esposizione o le infezioni scaturite (tramite antibiotici). In alcuni casi si fa uso di preparati nei quali sono associate la tiamina cloridrato e la cianocobalamina (sostanze ad azione antinevritica) con la piridossina cloridrato (sostanza ad azione detossificante).

Trapianto di midollo osseo

Nei casi più gravi, che danno luogo ad aplasia midollare, si procede al trapianto del midollo osseo. La donazione viene eseguita da vivente (spesso un fratello o genitore), con un prelievo dall'osso iliaco ed iniezione delle cellule staminali midollari in qualche vena del ricevente.

Sostanze chelanti i metalli pesanti (DMSA, EDTA, Zeolite)

Alcune sostanze come l'acido etilen diammino tetra-acetico, il DMSA e la zeolite, sono caratterizzate dalla presenza di due o più gruppi acidi relativamente deboli ma che in gruppo riescono a legare irreversibilmente metalli alcalino-terrei (come bario, calcio e le terre rare come plutonio, polonio, radio, uranio, ecc.). Inoltre legano anche metalli come alluminio, piombo, ecc. Sono utili soltanto nel caso di inalazione o ingestione di polveri, liquidi o emulsioni in fase gassosa di questi elementi radioattivi e non. Devono essere somministrati il più presto possibile e sotto controllo medico, inoltre è necessario l'allontanamento dalla fonte dell'inquinamento, altrimenti si determina una nuova intossicazione. [28][29][30]

Prevenzione

Radioprotezione

Nella progettazione dei locali che devono ospitare sorgenti di radiazioni ionizzanti è indispensabile il calcolo delle barriere che fungono da protezione ai lavoratori ed alla popolazione. Ai fini del calcolo si può utilizzare la procedura proposta dall'NCRP 49. Questa procedura suddivide le barriere in due categorie, le barriere primarie, atte a schermare dal fascio diretto delle radiazioni ionizzanti, e le barriere secondarie, che servono da schermo alla radiazione del fascio primario scatterata dal bersaglio e dalla radiazione dall'apparato sorgente delle radiazioni ionizzanti. Per quanto riguarda la radiazione primaria viene definito un coefficiente adimensionale di trasmissione


1) fu = K*a/Kan*d2/(W*U*T)


dove

K*a è il limite del kerma in aria settimanale che si vuole ottenere al di là della barriera

Kan è il rateo di Kerma in aria per mA della macchina radiogena misurato ad un metro dalla macchina stessa

d è la distanza tra la sorgente di radiazioni ed il bersaglio

W è il carico di lavoro della macchina, espresso in (mA * minuti)/settimana

U è il fattore d'uso della barriera

T è il fattore i utilizzo della barriera


nella pratica si preferisce usare un "fattore di trasmissione" B che viene definito come


B = fu * K*an


e viene misurato in [Gy*m2 / mA*min]

Nell'NCRP 49 e 76 e nell'ICRP 33 ed 82a si trovano i grafici, per diversi materiali, dei valori di B in funzione delle energia per diversi spessori ed i grafici di B in funzione degli spessori per diverse energia. Con la formula fu è possibile calcolare B. Conoscendo l'energia del fascio incidente e conoscendo B si può quindi risalire agli spesso ri di filtrazione attraverso i grafici che si trovano in letteratura

Note

  1. NRC: Glossary - Annual limit on intake (ALI)
  2. Potassium (pdf)
  3. Potassium-40 and the Evolution of Higher Life - by John Walker (1996)
  4. [1]
  5. Cosmic Radiation During Flights
  6. HPS: Radiation Exposure During Commercial Airline Flights
  7. Yuan-Chi Luan. Chronic Radiation Is Beneficial to Human Beings. The Science Advisory Board
  8. Information on hormesis. Health PHysics Society
  9. Luckey, Thomas (1999-05). Nurture With Ionizing Radiation: A Provocative Hypothesis . Nutrition and Cancer 34 (1): 1–11. DOI:10.1207/S15327914NC340101.
  10. 10 CFR 20.1201 Occupational dose limits for adults.. United States Nuclear Regulatory Commission, 21 maggio 1991
  11. Libertè, egalitè, radioactivitè
  12. (1995) The Cecil Kelley Criticality Accident .
  13. Episode 97 in Annotated MythBusters. URL consultato il 25 luglio 2009.
  14. The Effects of Nuclear Weapons, Revised ed., US DOD 1962, p. 579
  15. NALINKA: Chernobyl - Arriva il peggio ma non fa più notizia
  16. Chernobyl: 200 volte peggio di Hiroshima e Nagasaki
  17. Foto dell'incidente di Chernobyl
  18. GREENACTION TRANSNATIONAL: Per non dimenticare Chernobyl
  19. Kidd of Speed
  20. Lavoro dello SCOPE
  21. T. M. Beasley, P. R. Dixon, L. J. Mann. 99Tc, 236U, and 237Np in the Snake River Plain Aquifer at the Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, Idaho Falls, Idaho, Environmental Science and Technology, 1998, 32 (24), pp 3875–3881.
  22. Andrew S. Hursthouse, Murdoch S. Baxter, Francis R. Livensb, Henry J. Duncanc. Transfer of sellafield-derived 237Np to and within the terrestrial environment, Journal of Environmental Radioactivity, Vol. 14, Issue 2, 1991, pp. 147-174. Relativo all'analisi di campioni di terreno contaminati dall'impianto nucleare di Sellafield.
  23. Gli LLFP (Long-lived fission products) sono i prodotti di decadimento con emivita superiore ai 200000 anni. Per quanto riguarda i radionuclidi menzionati, 99Tc ha una emivita di 211000 anni, 234U di 246000 anni, 237Np di 2,144 milioni di anni e 129I di 15,7 milioni di anni.
  24. 237Np è l'attinoide più mobile tra quelli presenti nei depositi nucleari situati in giacimenti geologici profondi (Roger Eckard, Yucca Mountain – Looking ten thousand years into the future, Los Alamos National Laboratory, 2005).
  25. Finch R. J. A Structural Study of Neptunium-Bearing Uranium Oxides, American Geophysical Union, Spring Meeting 2002, abstract #M51A-09.
  26. Roger Eckhard. Yucca Mountain – Looking ten thousand years into the future, Los Alamos National Laboratory, luglio 2005.
  27. Lynn Yarris. Getting the Neptunium out of Nuclear Waste, in News Center (articolo del 29 novembre 2005) - Lawrence Berkeley National Laboratory, .
  28. LA TERAPIA CHELANTE: a volte è inevitabile...
  29. WWW.FARMACIASANTANNABRUNICO.IT: Metalli tossici e terapia chelante
  30. NORTH COUNTY TIMES: Paper: Navy sailors have experienced “great physical pain” after Fukushima radiation exposure says lawsuit — “Therapies such as chelation and bone marrow transplants” required

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