LA RADIOATTIVITA E TUTTA INTORNO A NOI: conviene conoscerla e magari anche utilizzarla!

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1 LA RADIOATTIVITA E TUTTA INTORNO A NOI: conviene conoscerla e magari anche utilizzarla! PAOLO MONTAGNA ricercatore in Fisica Nucleare La radioattività nella nostra vita docente di Fisica e Fisica Medica per Che male ci fa? (lauree in Professioni Sanitarie Tecniche) Come la vediamo? laurea in Infermieristica (Lodi) laurea in Sc.Tecn.Natura e Ambiente Dove la troviamo? docente di Radioattività per Da dove viene? laurea in Tecnici di Radiologia Medica Come possiamo evitarla? Come possiamo utilizzarla? prossimo docente di Misure Fisiche per laurea in Fisica Attività di divulgazione scientifica: Laboratorio di Fisica Nucleare per le Scuole Superiori Paolo Montagna - Paolo Vitulo Dipartimento t di Fisicai Univ.Pavia i INFN Sez.Pavia Liceo Volta - Castelsangiovanni 21 aprile 2015

2 La scoperta della radioattività Becquerel 1896: una lastra fotografica può essere impressionata da radiazioni emesse dall uranio Curie 1898: i minerali d uranio contengono sostanze nuove (radio e polonio) che emettono molte più radiazioni dell uranio stesso Rutherford 1902: nei decadimenti le sostanze si trasformano in altre, e le radiazioni emesse vengono deviate diversamente da campi elettrici i e magnetici i Radioattività ità = trasformazione spontanea o artificiale i dei nuclei con emissione di radiazione corpuscolare particelle elettromagnetica ti energia pag.2

3 Particelle o radiazioni? parliamo la stessa lingua Nel linguaggio gg comune, si chiamano Interaz. coulombiana RADIAZIONI si o no particelle cariche e neutre En.cinetica o elettromagn. particelle con massa e senza massa massa m m 0 0 carica e 0 e 0 tipo Protone, Elettrone Neutrone nessuna Fotone (luce, raggi X ) velocità v (<c) v (<c) c c energia Cinetica E = ½mv 2 Cinetica E = ½mv 2 Elettromagn E = hν Elettromagn E = hν Avvertenza: in Fisica Nucleare l energia si misura in elettronvolt: 1 ev è l energia acquisita da un elettrone quando viene accelerato tra due punti tra cui c è una differenza di potenziale di 1 V. Cioè (da L=qV): 1 ev = ( C) (1 V) = J A 1V B pag.3

4 Che cos è la radioattività? Cos è la radioattività? E un processo che la natura usa spesso per riportare un sistema instabile ad uno stato stabile: in particolare per trasformare un nucleo strutturalmente instabile in un nucleo stabile. Il mezzo utilizzato per compiere questa trasformazione è costituito dall emissione di particelle (α, β, γ, p, n) dal nucleo instabile. In natura esistono circa 270 nuclei stabili circa 1000 nuclei instabili In laboratorio si sono prodotti artificialmente circa 1500 nuclei instabili P.Montagna: Radioattività Naturale - L."Bachelet" Abbiategrasso, 03/12/14 pag.4

5 Le radiazioni nella materia Ogni radiazione, interagendo con la materia, cede energia alla struttura atomica/molecolare del materiale attraversato. Se l energia energiaceduta è sufficiente (radiazioni ionizzanti: E 100 ev), si verificano nel materiale effetti distruttivi (frammentazioni, rotture di legami, ionizzazione,...). RADIAZIONI IONIZZANTI: - elettromagnetiche (m=0, E=hν) raggi X e γ - corpuscolari (m>0, E= ½ mv 2 ) particelle α, β ±, p, n,... L assorbimento delle radiazioni nella materia è un processo molto vario e complesso. I parametri importanti sono: tipo e energia della radiazione incidente, natura del materiale. pag.5

6 Radiazioni, materiali e spessori Range R ( E) = Radiazioni i iα,β,γ distanza media... e nel corpo umano percorsa nella in diversi materiali... materia (impiego terapeutico) γ da 60 Co γ da elettroni protoni E=1.3 MeV E=25 MeV E=200 MeV cm cm Il colore rosso indica un maggior rilascio di energia pag.6

7 Dose assorbita Dose = energia assorbita per unità di massa D = de/dm Unità di misura: SI Gray = J/kg pratico rad = 100 erg/g m = massa del materiale assorbitore, non della radiazione! 1 Gy = 100 rad Problema: la stessa dose dovuta a radiazioni diverse e/o assorbita da materiali diversi produce effetti/danni diversi! pag.7

8 Dose equivalente e dose efficace Quando si riceve una dose, per valutare gli effetti biologici bisogna chiedersi: 1) A quale tipo di radiazione e a quale energia è dovuta? a ogni radiazione e a ogni energia si assegna un fattore di qualità QF 2) Da quale organo/tessuto viene assorbita? a ogni organo/tessuto si assegna un fattore di peso w Dose equivalente: Deq = QF D Dose efficace: Deff = w Deq = w QF D Unità di misura: SI Sievert ( Gray) pratico rem ( rad) Radiazione QF fotoni, elettroni 1 protoni 5 neutroni (varie energie) 5-20 particelle alfa, nuclei pesanti 20 es. D = 100 mgy da protoni alla sola cute Deq = QF D = mgy = 500 msv Deff = w Deq = msv = 5 msv Organi w Gonadi 0.20 Midollo osseo 0.12 Colon 0.12 Polmone Stomaco 0.12 Vescica 0.05 Mammella 0.05 Fegato 0.05 Esofago 0.05 Tiroide 0.05 Cute 0.01 superfici ossee 0.01 altri tessuti (tot.) total body 1.00 Gray e sievert pag.8

9 Dall irraggiatore all irraggiato: sintesi Dall emissione... Sorgente radioattiva Attività becquerel, curie Materiale irraggiato Esposizione C/kg, (röntgen) Assorbimento Dose assorbita gray, rad Danno biologico Dose equivalente /efficace sievert, rem...all assorbimentoassorbimento pag.9

10 Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti Radiobiologia Studio degli effetti delle radiazioni ionizzanti sulla materia vivente Danno chimico (radicali liberi) μs - ore Danno biomolecolare (proteine, acidi nucleici) ms - ore Effetti biologici precoci (morte cellulare) ore giorni - settimane Effetti biologici tardivi (induzione di neoplasie, effetti genetici) anni, secoli pag.10

11 Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti ATOMI eccitazione ionizzazione MOLECOLE eccitazione ionizzazionei i dissociazione STRUTTURE SUB-CELLULARI blocco biosintesi effetti genetici effetti funzioni nucleo CELLULE blocco della divisione effetti sul metabolismo ORGANI effetti sulla crescita effetti su funzioni nervose effetti su risposta umorale pag.11

12 Gli effetti biologici dipendono da... pag.12

13 Radiazioni: la natura e l uomo Dosi efficaci annue in msv Radiazioni Dose media naturali popolazione Raggi cosmici 0.39 Radiazione terrestre 0.46 Radionuclidi naturali nel corpo 0.23 Radon e suoi discendenti 1.3 TOTALE rad.naturali 2.4 Rad.diagnostica medica 0.33 (paesi industrializzati 1.1 ) Dosi efficaci annue in msv Radiazioni Dose media Artificiali lavoratori Attività ciclo nucleare 2.9 Attività altra industria 0.9 Attività diagnosi/terapia medica 0.5 MEDIA in attività con radiazioni 1.1 Limiti di dose annua per radiazioni artificiali: popolazione normale 1 msv/anno lavoratori esposti 50 msv/anno pag.13

14 Radiazioni pericolose? Sì, ma non solo loro Ma la radioattività quanto è pericolosa, in confronto ad altri fattori di rischio? Il rischio di mortalità aumenta di un milionesimo ogni: 1.4 sigarette fumate (cancro ai polmoni) 2 giorni passati a NewYork (inquinamento) 65 Km di guida (incidente) 2500 miglia di volo (incidente) Per il contributo t sui rischi da radiazioni grazie a Andrea Negri 6 minuti di canoa 0.1 msv (una vita intera vicino a una centrale nucleare; 6 msv/anno) Riduzione aspettative di vita 20 sigarette al giorno Fattore di rischio Sovrappeso del 15% Alcol (USA) Incidenti Radioattività 10 msv/anno Radioattività 3 msv/anno Pericoli naturali Giorni pag.14

15 Esame medico Radiazioni pericolose? Sì, ma non solo loro Ad es. le radiazioni ricevute durante alcuni esami medici: Dose efficace msv Rischio cancro 1/ Sigarette equivalenti Km in auto equivalenti RX torace TAC al cervello esami con bario scintigrafia ossea pag.15

16 Regole d oro della Radioprotezione E determinante la durata dell esposizione: una stessa dose, assorbita senza danno su tempi lunghi, può essere letale se assorbita in tempi brevi (irraggiamento acuto). L irradiazione dipende da: materiale interposto distanza tempo di esposizione RADIOPROTEZIONE E quindi bisogna sempre: inserire schermi allontanarsi abbreviare le procedure pag.16

17 Come facciamo a sentire/vedere la radioattività? La radiazione emessa, nell interagire con un rivelatore ( interazione radiazione-materia) viene trasformata in un impulso di corrente/tensione che può essere inviato: a un altoparlante (il «ticchettio» del fondo naturale/sorgente) a un visualizzatore del segnale (oscilloscopio) a un modulo elettronico (ADC) che fornisce l istogramma dell energia (l energia rilasciata risulta proporzionale all altezza altezza dell impulso) Contatore t Geiger-Muller pag.17

18 I raggi cosmici Primari: colpiscono lo strato esterno dell'atmosfera Principalmente i protoni (89 %) e α (9 %) Ioni pesanti ad alta energia, fotoni, neutrini ad alta energia Provenienza: solare, galattica, extra-galattica Secondari: sciami di nuove particelle e antiparticelle create nella collisione dei cosmici primari i con gli atomi dell atmosfera Pioggia cosmica: dalla sua analisi (anni '30) scoperti il positrone, la prima particella di antimateria, e le prime particelle elementari (pione e muone) A livello del mare quanti sono? ~ 1 /(cm 2 min) INODORE INVISIBILE SILENZIOSA La radiazione cosmica (come ogni altra radiazione) non è percepibile con i nostri sensi pag.18

19 Radioattività e altitudine: il fondo naturale Anche quando apparentemente non c è radioattività il contatore Geiger non conta zero! Fondo naturale: μsv/h 2 msv/y pag.19

20 Radioattività naturale Elementi radioattivi sono naturalmente presenti : nell atmosfera Sorgenti extraterrestri nel sottosuolo Raggi cosmici nelle acque nei vegetali e negli animali nel corpo umano Sorgenti terrestri Radionuclidi naturali circa 1000 nuclidi Radionuclidi naturali primordiali famiglie radioattive naturali Nucleosintesi delle stelle ( U, U, Th) (nascita Sistema Solare, anni fa) 40 19K, 87 37Rb Radionuclidi naturali cosmogenici 3 1H, 14 6C Reazioni nucleari tra radiazione cosmica es. n + 2 1H 3 1H e atmosfera o terra n N 14 6C 6 + p pag.20

21 Radioattività al supermercato Picco ( 1460 kev) del radioisotopo 40 K evidenziato in un prodotto commerciale di sale dietetico iposodico pag.21

22 Radioattività in casa circa 10 volte fondo naturale Picco ( 609 kev) del radioisotopo 214 Bi nella catena di decadimento del radio Sveglia radioattiva contenente radio nella parte fosforescente f pag.22

23 Radioattività per strada Una gita a NOVAZZA (BG) Paolo & Paolo, 3 ottobre 2011 NOVAZZA PRESOLANA VAL SERIANA CLUSONE BERGAMO LAGO D ISEO pag.23

24 L uranio di Novazza pag.24

25 Una giornata molto faticosa ma anche molto produttiva! pag.25

26 I nostri preziosi reperti Le rocce di Novazza hanno una radioattività fino a 500 volte rispetto al fondo naturale! Ma sono veramente minerali d uranio? Bisogna verificarlo sperimentalmente pag.26

27 Spettro energetico di rocce uranifere Spettro di un campione di roccia di Novazza Spettro di un campione di roccia contenente fosfati (circa ppm di uranio) Perché tutte queste diverse emissioni di energia? Sono i decadimenti di diversi radioisotopi che coesistono! Adc channels pag.27

28 Caso generale: Equilibri radioattivi radioisotopo X 1 che decade formando un altro radioisotopo X 2 2, che a sua volta decade formando un terzo radioisotopo X 3, etc Decadimento a cascata: X 1 X 2 X 3 X N Caso più semplice: X 1 X 2 con X 2 stabile N 1 ( ) t / τ1 t = N e 10 ( t / τ ) ( ) 1 t = N + N 1 e N pag.28

29 Equilibrio transitorio e secolare Se il nuclide-padre ha un tempo di dimezzamento più lungo del nuclide-figlio (Τ 1 >Τ 2 ), si raggiunge uno stato di equilibrio transitorio: dopo un certo tempo il rapporto tra le attività diventa costante. Se il nuclide-padre ha un tempo di dimezzamento molto più lungo del nuclide-figlio (Τ 1 >>Τ 2 ), si raggiunge uno stato di equilibrio i secolare: dopo un certo tempo le attività di padre e figlio diventano uguali. pag.29

30 Famiglie radioattive naturali 3 (4) famiglie radioattive presenti in natura, in equilibrio secolare, con capostipiti a vita media a quella della Terra (10 9 anni) Serie dell Uranio (4n+2): capostipite: 238 U -T 1/2 = y Serie dell Attinio (4n+3): capostipite: 235 U -T 1/2 = y Serie del Torio (4n): capostipite: p 232 Th -T 1/2= y Serie del Nettunio (4n+1): capostipite ( 241 Pu) 237 Np -T 1/2 = y Uranio, torio, piombo (stabile) pag.30

31 Il corpo umano è radioattivo! Il corpo umano è una sorgente radioattiva di attività pari a circa Bq: 5000 Bq ( 14 C) Bq ( 40 K) U e 232 (trascurabili) pag.31

32 Radioattivo è bello?!? il marketing della radioattività negli anni 30 pag.32

33 Altri tempi, per fortuna! pag.33

34 Un orologio naturale: il 14 C Isotopi del carbonio: 12 C % stabile 13 C 1.08 % stabile 14 C % Ogni atomi di carbonio, uno è radioattivo (= atomi/mole) con periodo di dimezzamento T 1/2 = 5730 anni Per approfondimenti: G.Bendiscioli, A.Panzarasa: La datazione con il radiocarbonio, Ed. Aracne 2012 pag.34

35 Il ciclo del 14 C 1: Formazione del 14 C 2: Decadimento del 14 C 3: L equazione con l'uguale è per gli organismi viventi, mentre quella con il diverso è a ciclo vitale terminato, quando il 14 C presente negli organismi decade senza più essere rimpiazzato. pag.35

36 Perché è possibile la datazione con il 14 C? Gli organismi viventi nei loro processi vitali (sintesi clorofilliana, respirazione, i cicli alimentari) i) scambiano carbonio con l ambiente. Quando muoiono, lo scambio si interrompe. Rimane il carbonio interno che continua a decadere. Dalla curva di decadimento si può risalire al momento della morte dell organismo 1945 W.F. Libby (Nobel Chimica 1960) ( ) Nt =Ne 0 -ti ln2/t ½ ( ) Nt -t i ln2/t ½ =ln N T ½ t= - ln2 iln(n t/n ) 0 ( ) 0 Entro un intervallo temporale di anni (fino a 10 T 1/2 ) possibile datazione di: ossa morte animale tela lino morte pianta lino lana tosatura pecora pergamena morte animale pag.36

37 Metodi di misura e limiti di validità Due metodi di misura: metodo di Libby misura di attività radioattiva -dn/dt n necessaria abbondante quantità di carbonio estratto dal reperto problema del fondo radioattivo naturale metodo AMS separazione tra 14 C e 12 C tramite spettrometro di massa Il metodo del 14 C è basato sulle ipotesi Sono vere??? che il rapporto 14 C/ 12 C Misure su reperti datati storicamente, sia costante o comunque in modo indipendente nello spazio nel tempo Dendrocronologia: nell aria e nell acqua dalla misurazione della età radiometrica degli (CO 2 disciolta) i anelli di accrescimento negli organismi viventi di tronchi di alberi si può avere una curva calibrazioni i i di calibrazione i accurata fino a circa 10 4 anni fa pag.37

38 Età radiometrica e età vera Esempio di curva di correzione Non c è esatta corrispondenza Es. in questo caso l età radiometrica i tra età radiometrica e età vera: (120±20 anni) potrebbe la curva non è esattamente corrispondere a tre differenti periodi: una retta pag.38

39 Casi celebri: l uomo dei ghiacci Ötzi, la Mummia ritrovata congelata il 19 settembre 1991 a circa 3200 metri di altitudine e conservatasi per circa 5300 anni sotto il ghiacciaio del Similaun, nei pressi della Val Senales Età stimata: 3350 a.c. pag.39

40 Casi celebri: la Sindone 3 analisi indipendenti (Oxford, Zurigo, Tucson-USA) compiute nel 1988 da un piccolo campione di tessuto prelevato nella stessa zona del bordo del lenzuolo Risultati annunciati dal card.ballestrero e pubblicati su Nature: Tucson 646±31 BP Oxford 750±30 BP Zurigo 676±24 BP. Media pesata: 689±16 BP. Applicando la necessaria calibrazione: Datazione: al 68% CL, al 95 % CL. Età stimata: d.c. ma rimangono molti dubbi sulle procedure di analisi, e finora non è stato concesso di ripeterle pag.40

41 Sindone: dura prova per il metodo scientifico! NEWS 2013: nuovi esperimenti (Univ. Padova-Modena-Bologna) indicherebbero una datazione della Sindone al I sec. a.c. Sono tre nuove analisi, effettuate su piccole fibre provenienti, secondo il prof.fanti di Padova, dal materiale prelevato dalla Sindone nel 1988: due chimiche (FT-IR, spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier e spettroscopia Raman) e una meccanica (5 parametri relativi alla tensione del filo, a confronto con diversi campioni di tessuti di età certa dal 3000 a.c. al 2000 d.c.) I risultati, non ancora pubblicati, indicano al 95% CL le seguenti date: FT-IR: 300 a.c. ±400 - Raman: 200 a.c. ±500 - mecc. 400 d.c. ±400. Media pesata: 33 a.c. ±250 anni, compatibile con la data storica della morte di Gesù Cristo ( 30 d.c.). Chiesa di Torino: Per quanto la Chiesa riconosca a ogni scienziato il diritto di fare le ricerche che ritiene opportune nell ambito della sua scienza, in questo caso è necessario chiarire che, non essendoci nessun grado di sicurezza sull appartenenza dei materiali sui quali sarebbero stati eseguiti detti esperimenti al lenzuolo sindonico, la Proprietà e la Custodia dichiarano di non poter riconoscere alcun serio valore ai risultati dei pretesi esperimenti. Nel clima di reciproca fiducia con il mondo degli scienziati, la Santa Sede e l Arcivescovo di Torino invitano gli scienziati a pazientare finché sia giunto il tempo per la realizzazione di un chiaro programma di ricerche organicamente concertate. pag.41

42 La questione del radon C è una radioattività naturale che sale dal terreno inodore, incolore, insapore così impalpabile che non ne parla nessuno! 20/04/2015 pag.42

43 Il radon: caratteristiche chimiche Per il contributo sul radon grazie a Alberto Panzarasa E il gas nobile più pesante (Z = 86, A = ) E 8 volte più denso dell aria E un gas incolore, inodore e insapore 20/04/2015 pag.43

44 Il radon: caratteristiche fisiche Si trova un po ovunque nel sottosuolo, in particolare in alcune rocce: tufi, granito, porfido e fillade A temperatura ambiente si presenta come un gas incolore Unico gas radioattivo a temperatura ambiente T solid = -71 o C T eboll = -61 o C gas Concentrazione: all aria aperta in media 5-10 Bq/m 3 in ambienti chiusi in media 50 Bq/m 3 nel sottosuolo fino a Bq/m 3 pag.44

45 Il radon: produzione e decadimento Tre isotopi generati dal decadimento del radio nelle tre famiglie radioattive naturali: 238 U 226 Ra 222 Rn (T 1/2 = 3.82 g) 232 Th 224 Ra 220 Rn (T 1/2 = 54.5 sec) 235 U 223 Ra 219 Rn (T 1/2 = 3.92 sec) 222 α Rn 218 α Po 214 βγ Pb 214 βγ Bi 214 α Po T 1/2 =3.82 g T 1/2 =3.05 min T 1/2 =26.8 min T 1/2 =17.9 min T 1/2 =0.1 msec 1/2 Il radon è pericoloso perché: è un gas nobile radioattivo diffonde facilmente senza interagire con altre sostanze viene respirato e decade nei polmoni può provocare il cancro ai polmoni i prodotti di decadimento hanno vita media breve in pochi minuti avvengono diversi decadimenti Il 220 Rn e 219 Rn hanno vita media troppo breve e decadono o prima di poter essere e inspirati: l unico isotopo veramente pericoloso è il 222 Rn 210 Pb pag.45

46 Il radon: un po di storia Indizi: Una sconosciuta malattia polmonare nei minatori europei del 1400 Identificata t nel 1879 in autopsie di minatori i europei come cancro dei polmoni (lymphosarcoma) Osservazione di morti eccessive per cancro ai polmoni tra i minatori i di moltissime nazioni tra i minatori di miniere di uranio (USA, Cecoslovacchia, Francia, Canada ) Oggi il radon è di gran lunga la maggior causa di esposizione alle radiazioni ionizzanti. pag.46

47 Il radon negli edifici Il radon entra in casa attraverso fessure, intercapedini, i acqua, e viene aspirato per gli scambi d aria interno-esterno, regolati dai venti e dai moti convettivi dovuti a differenze di temperatura. Δp=10-4 atm consente un ricambio totalet di aria in 1 ora in una casa media! pag.47

48 Proteggersi dal radon L inquinamento da radon dipende da: Produzione di radon nel terreno circostante Flusso di gas che entra nell edificio (dipende dalla permeabilità del suolo e dalle fondamenta della casa) Ventilazione della casa Cosa non fare: Pulire l aria tramite filtri (diminuisce il pulviscolo e rimangono più nuclei radioattivi nudi ) Isolare meglio la casa (non diminuisce il flusso in ingresso ma il flusso in uscita) Cosa fare: Aspirare dal suolo e disperdere all esterno Indurre differenza di pressione tra suolo e casa usando aspiratori e riducendo il flusso di radon entrante Ventilare sotto il pavimento pag.48

49 Misure di concentrazione di radon Tecniche di misura attiva : il campionamento del Rn è forzato Misura quasi istantanea t (minuti, ore) Strumenti più costosi Tecniche di misura passiva : il Rn entra nel rivelatore per diffusione Misura più laboriosa (6-12 mesi) Strumenti meno costosi Forte variabilità nello spazio e nel tempo dipendente da svariati fattori: Terreno Clima Temperatura Pressione Grado di umidità e polverosità Variazioni V i i i giornaliere e stagionali Monitoraggio della concentrazione di radon in una stanza pag.49

50 Il radon in Italia e nel mondo Stato Concentrazione media (Bq/m 3 ) Italia 77 Svezia 108 USA 46 Germania Est 49 Gran Bretagna 21 MEDIA MONDIALE 40 Studio in Italia: Campione di 5000 case in 200 comuni Misure in 1 anno, divise in 2 semestri Nelle abitazioni italiane: 77 Bq/m 3 valore medio 200 Bq/m 3 il 5% delle case 400 Bq/m 3 l'1% delle case 1000 Bq/m 3 valori massimi FORTE VARIABILITA Casi limite in USA e UK: Bq/m 3 DA REGIONE A REGIONE Livello limite radioprotezione: 500 Bq/m 3 (per 2000 ore l'anno in tali condizioni la probabilità di tumore è del 0.25 %) pag.50

51 La radioattività si può utilizzare per DIAGNOSI E TERAPIA MEDICA tante fondamentali tecniche diagnostiche e terapeutiche (Pavia all avanguardia!) pag.51

52 La radioattività si può utilizzare per ANALISI E TEST DI MATERIALI La perdita di energia/intensità di tutte le forme di emissione radioattiva (α, β, γ) può essere sfruttata per determinare le proprietà del mezzo materiale attraversato. In particolare spessore e densità di un materiale possono essere facilmente determinati dalla attenuazione della radiazione e imperfezioni o fratture identificati dalle anomalie nell attenuazione. Es. 85 Kr: gli elettroni da 250 kev emessi possono essere usati per misurare in modo molto accurato lo spessore di sottili strati di plastica. Piccole quantità di isotopi radioattivi possono essere usati per seguire il processamento di materiali: evidenza di perdite di liquido attraverso sistemi di tubi, monitoraggio della tenuta di motori, controllo della corrosione. Es. 192 Ir: è usato per testare l integrità delle saldature in sistemi di tubi e di parti di aeromobili. pag.52

53 La radioattività si può utilizzare per PROCEDURE DI MISURAZIONE Strumenti contenenti radioisotopi sono largamente usati per poter effettuare misure senza diretto contatto fisico con la sostanza da misurare. Es. boe di livello contenenti radioisotopi posizionate laddove è impossibile posizionare direttamente misuratori di livello. Es. 192 Ir e 60 Co (emettitori γ) sono usati per misurare il livello di liquidi o sostanze nei silos o misurare quantità di sostanze su nastri trasportatori. IDENTIFICAZIONE DI PROCESSI CHIMICI E BIOLOGICI Molti radioisotopi sono usati per capire i processi chimici e biologici nell ambiente e nelle piante. Essi infatti sono chimicamente identici agli altri isotopi dello stesso elemento e quindi reagiscono chimicamente nello stesso modo, e sono facilmente rivelabili dai loro prodotti di emissione e dalle loro vite medie. pag.53

54 La radioattività si può utilizzare per STERILIZZAZIONE IGIENICA Spesso i cosmetici, i prodotti per i capelli e le soluzioni per le lenti a contatto sono sterilizzate con radiazione per neutralizzare sostanze irritanti o allergeniche. Anche i bendaggi medici e i prodotti igienico-sanitari sono sterilizzati con materiali radioattivi. APPLICAZIONI INDUSTRIALI Molti rivelatori di fumo (in USA) contengono una piccola sorgente radioattiva ( 241 Am) per monitorare la densità dell aria Molte padelle antiaderenti sono trattate con radiazione per assicurare che lo strato antiaderente... aderisca alla superficie Alcune fotocopiatrici usano una piccola quantità di materiale radioattivo per eliminare le cariche elettrostatiche che tendono a far aderire tra loro i fogli di carta pag.54

55 La radioattività si può utilizzare per AGRICOLTURA La radioattività può essere utilizzata per la produzione a fini buoni di organismi geneticamente modificati. Nella produzione di riso, soprattutto in Asia, la radioattività può essere sfruttata per indurre mutazioni/variazioni nelle piante di riso in modo da selezionare quelle resistenti ai parassiti e alle malattie. Radioisotopi di sostanze nutrienti importanti come calcio, fosforo, zinco vengono utilizzati come traccianti per analisi sui fertilizzanti. Dall analisi del loro decadimento (con vite medie note e opportune) si può determinare l effetto di utilizzazione delle piante del fertilizzante stesso oppure per studiare i vari metodi di applicazione. L assorbimento da parte della pianta del fertilizzante t attivato t può essere così prontamente t misurato e può essere distinto dall assorbimento dello stesso composto già presente nel suolo. Per limitare i danni alle colture dovuti alle invasioni di insetti, può essere e programmato un rilascio di insetti sterili prodotti in laboratorio. Gli insetti maschi sono resi sterili attraverso irraggiamento (tipicamente 60 Co). Le femmine che si accoppiano con i maschi sterili non si riproducono più e quindi la popolazione complessiva di insetti diminuisce. Questa tecnica è considerata più sicura e migliore rispetto agli insetticidi convenzionali. pag.55

56 In conclusione Questa presentazione è online sul sito (google: paolo montagna pavia) «Sii meno curioso della gente, e più curioso delle idee.» «Nella vita non c'è nulla da temere, solo da capire.» Marie Curie pag.56

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