Università degli Studi della Calabria

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1 Università degli Studi della Calabria FACOLTA DI FARMACIA E SCIENZE DELLA NUTRIZIONE E DELLA SALUTE Corso di Laurea in Tossicologia dell Ambiente TESI DI LAUREA Tossicità del Radon Relatore Candidata Ch.mo Prof. Maria Giovanna DIMA Luigi MORRONE Matr Anno Accademico

2 Introduzione Negli ultimi anni è cresciuto notevolmente l interesse da parte del mondo scientifico ma anche dell opinione pubblica verso i materiali radioattivi ed in generale verso qualunque elemento implicato direttamente o indirettamente nell emissione di radiazioni nocive per l uomo e per l ambiente. In Italia, a contribuire in larga parte a tale interesse sono stati purtroppo gli episodi riguardanti alcuni contingenti dell esercito colpiti da forme tumorali dopo esposizione ad uranio impoverito usato nei proiettili adoperati nelle missioni di pace. Le sostanze radioattive sono caratterizzate dal fatto di avere il nucleo in condizioni energetiche di non equilibrio. Per il resto, le loro proprietà chimiche sono del tutto identiche a quelle dei nuclidi stabili aventi lo stesso numero atomico. I nuclidi radioattivi, ovvero, i radionuclidi, raggiungono stati energetici più stabili emettendo energia sotto forma di radiazioni ionizzanti, nel processo detto di disintegrazione o decadimento radioattivo. Il tipo di decadimento più "pesante" consiste nell'emissione di una particella α, ovvero di un consistente frammento del nucleo; questa modalità di decadimento è caratteristica dei nuclei più pesanti (uranio, torio, radio, polonio, etc.). Un'altra via percorsa dai nuclei radioattivi verso il raggiungimento dello stato stabile è l'emissione di una particella avente la stessa massa e carica elettrica dell'elettrone: la cosiddetta radiazione β, che è accompagnata dalla sparizione di un neutrone del nucleo e dalla creazione di un protone. In entrambi i casi, ulteriore energia in eccesso può essere emessa sotto forma di radiazione elettromagnetica γ. Sia il decadimento α che β 1

3 producono una modificazione del numero atomico, che diminuisce di 2 nel primo caso e aumenta di 1 nel secondo, con conseguente mutamento della natura e delle proprietà chimiche della sostanza che decade. Gli effetti delle radiazioni ionizzanti sugli organismi viventi possono essere di due tipi: effetti deterministici, quando un numero sufficiente di cellule sono danneggiate ed i tessuti perdono la loro struttura e funzione; effetti stocastici o probabilistici, quando le cellule sono danneggiate ma non muoiono e, in alcuni casi, possono dare origine a cellule maligne, che se non eliminate portano allo sviluppo di tumori e ad effetti genetici. L impiego dell energia nucleare per scopi non bellici ha subito una notevole espansione negli ultimi decenni, riuscendo ad interessare i settori più diversi: dalla produzione di energia elettrica alla diagnostica, alla terapia medica fino all impiego nella ricerca biomedica. Ciascuna delle suddette attività presenta rischi di irragiamento e/o contaminazione sia per coloro che operano direttamente nelle attività in questione sia per la popolazione, qualora le sorgenti radioattive non siano sigillate e schermate in modo opportuno e lo smaltimento delle scorie non venga effettuato correttamente (Galli et al., 2004). In relazione ai possibili rischi per la salute umana, scopo di questo lavoro di tesi sarà quello di fare il punto della situazione sulle conoscenze più attuali sul gas radon, recentemente implicato nell insorgenza di tumori polmonari. 2

4 Capitolo 1 Il Gas Radon Il radon è un gas radioattivo incolore estremamente volatile prodotto dal decadimento di tre nuclidi capostipiti che danno luogo a tre diverse famiglie radioattive; essi sono il thorio 232, l'uranio 235 e l'uranio 238. Nella tabella seguente è riportata la sequenza del decadimento del nuclide piu' abbondante in natura e cioè l'uranio 238 responsabile della produzione dell'isotopo radon 222. ISOTOPO RADIAZIONE EMIVITA Uranio 238 Alfa 4.5x10 9 anni Torio 234 Beta 24.1 giorni Protoattinio 234 Beta 1.2 minuti Uranio 234 Alfa 2.5x10 5 anni Torio 230 Alfa 7.5x10 4 anni Radio 226 Alfa 1600 anni Radon 222 Alfa 3.8 giorni Polonio 218 Alfa 3 minuti Piombo 214 Beta 27 minuti Bismuto 214 Alfa e Beta 20 minuti Polonio 214 Alfa 1.5x10-4 secondi Piombo 210 Beta 25 anni Bismuto 210 Beta 5 giorni Polonio 210 Alfa 136 giorni Piombo 206 Stabile Schema di produzione del Radon 222 Famiglia dell Uranio 3

5 Il thorio 232 e l'uranio 235 producono invece rispettivamente il Rn 220 e Rn 219 (WHO.1993). Il radon viene generato continuamente da alcune rocce della crosta terrestre ed in particolar modo da lave, tufi, pozzolane, alcuni graniti etc. Sebbene sia lecito immaginare che le concentrazioni di radon siano maggiori nei materiali di origine vulcanica spesso si riscontrano elevati tenori di radionuclidi anche nelle rocce sedimentarie come marmi, marne, flysh etc. Come gas disciolto viene veicolato anche a grandi distanze dal luogo di formazione e può essere presente nelle falde acquifere. Infine è nota la sua presenza in alcuni materiali da costruzione. La via che generalmente percorre per giungere all'interno delle abitazioni è quella che passa attraverso fessure e piccoli fori delle cantine e nei piani seminterrati. L'interazione tra edificio e sito, l'uso di particolari materiali da costruzione, le tipologie edilizie sono pertanto gli elementi piu' rilevanti ai fini della valutazione dell'influenza del radon sulla qualità dell'aria interna delle abitazioni ed edifici in genere. Alcuni studi nell'ultimo decennio hanno dimostrato che l'inalazione di radon ad alte concentrazioni aumenta di molto il rischio di tumore polmonare (Sandler et al.,2006). I risultati di tali studi supportano l'opinione che, in alcune regioni europee, il radon può essere la seconda causa in ordine di importanza, di cancro ai polmoni. Per provvedere a una migliore valutazione del livello di pericolosità del radon, è utile confrontare l'esposizione dell'uomo alla radioattività dovuta al radon con quella di diversa origine e classificabile come radioattività naturale e radioattività artificiale. In generale si può affermare che il radon è la maggiore fonte di esposizione alle radiazioni. Le fonti naturali sono rappresentate dai raggi cosmici, dalle radiazioni emesse dalle sostanze 4