Radioattività e acque potabili Silvia Arrigoni Centro Regionale di Radioprotezione (CRR) ARPA Lombardia 1
OBIETTIVO: INQUADRARE IL PROBLEMA Consideriamo le acque destinate al consumo umano vogliamo controllare il loro contenuto di radioattività. PERCHE? CHE COSA CI ASPETTIAMO DI TROVARE? Si tratta di acque superficiali oppure di acque sotterranee Alcune considerazioni sui meccanismi di contaminazione
ACQUE SUPERFICIALI Soggette a Ricaduta atmosferica Contaminazione del suolo e ruscellamento Immissione diretta di reflui da attività umane
ACQUE SOTTERRANEE Ricaduta atmosferica rifornimento delle falde tramite acque meteoriche Contaminazione del suolo sprofondamento della frazione solubile MA azione protettiva da parte del terreno: filtrazione meccanica captazione di ioni disciolti
Acque superficiali Maggiore rischio di contaminazione da inquinanti da attività umane Acque profonde Minor rischio di contaminazione da inquinanti da attività umane ma soggette ad arricchimento di elementi rilasciati da suolo e rocce per erosione e solubilizzazione Questo vale in generale, per gli inquinanti non radioattivi e per quelli radioattivi, che si comportano nello stesso modo 53 CORSO SCUOLA SUPERIORE DI RADIOPROTEZIONE "CARLO POLVANI" - ROMA 22-23 NOVEMBRE 2016 5
RADIOATTIVITA Di ogni elemento chimico esistono diversi ISOTOPI, alcuni stabili, altri radioattivi, con le STESSE PROPRIETA CHIMICHE esempio: IDROGENO Gli isotopi radioattivi (RADIONUCLIDI) decadono, cioè si trasformano emettendo radiazioni ALFA, BETA, GAMMA 53 CORSO SCUOLA SUPERIORE DI RADIOPROTEZIONE "CARLO POLVANI" - ROMA 22-23 NOVEMBRE 2016 6
Riprendiamo a parlare di acque Possono contenere radionuclidi di origine artificiale, cioè prodotti dall uomo oppure radionuclidi di origine naturale, cioè presenti in natura. 53 CORSO SCUOLA SUPERIORE DI RADIOPROTEZIONE "CARLO POLVANI" - ROMA 22-23 NOVEMBRE 2016 7
RADIONUCLIDI ARTIFICIALI NELLE ACQUE Da dove potrebbero provenire? Uso medico, radiofarmaci per diagnostica o terapia Escreti dei pazienti scarichi ospedalieri o domestici depuratori, corsi d acqua ma si tratta di radionuclidi a vita breve (Tc-99, I-131) Uso industriale Ricerca radioisotopi vari contributi non significativi
RADIONUCLIDI ARTIFICIALI NELLE ACQUE Da dove potrebbero provenire? Esperimenti nucleari in atmosfera Incidenti nucleari ricadute atmosferiche su vasta scala (Cs-137, Sr-90) Produzione di energia nucleare (reattori di ricerca) effluenti liquidi (H-3) scala locale Depositi o discariche di materiale radioattivo
RADIONUCLIDI NATURALI NELLE ACQUE Da dove provengono? Radionuclidi generati in atmosfera dai raggi cosmici (H-3, C-14) Radionuclidi isolati presenti nella crosta terrestre (K-40) Radionuclidi appartenenti alle famiglie radioattive naturali (U-235, Th-232, U-238)
RADIONUCLIDI NATURALI NELLE ACQUE Alcune attività industriali Produzione e utilizzo di fertilizzanti fosfatici, gessi fosfatici per edilizia, lenti, protesi dentarie, pigmenti per ceramiche Estrazione e combustione del carbone Estrazione del petrolio comportano accidentalmente l uso o la concentrazione di materiali ad elevato contenuto di radionuclidi naturali (potassio, uranio, torio, radio,) e la loro possibile dispersione in ambiente
Famiglia radioattiva dell Uranio-238
RN-222 NELLE ACQUE SOTTERRANEE Va considerato separatamente, ha meccanismi di diffusione particolari. GAS NOBILE Dall interno del grano di suolo diffonde Dalla superficie del grano viene espulso durante il decadimento del Radio-226 direttamente in acqua oppure in aria IMPORTANTI: porosità e grado di fratturazione La sua distribuzione spaziale non è correlata con quella di radio e uranio La sua presenza nelle acque potabili è fortemente dipendente dalle modalità di captazione e di distribuzione
PERCHE CONTROLLARE LA RADIOATTIVITA? Perché le radiazioni ionizzanti, che siano emesse da radionuclidi di origine artificiale o naturale, possono produrre effetti sanitari Il contenuto di radionuclidi nelle acque si misura con analisi di laboratorio molto complesse, che forniscono risultati in termini di ATTIVITA in Becquerel (1 Bq = 1 decadimento/s) CONCENTRAZIONE DI ATTIVITA in Bq/l Esiste la possibilità di valutare NON la concentrazione di attività di ciascun radionuclide, ma due grandezze complessive (screening) ATTIVITA ALFA TOTALE O BETA TOTALE
ATTIVITA ALFA E BETA TOTALE Le attività alfa e beta totali sono utili indicatori che rappresentano la somma dei vari radioelementi che emettono rispettivamente radiazioni alfa e beta Alfa totale Uranio Radio 226 ecc. Plutonio Americio 241 ecc. Potassio 40 Radio 228 ecc. Stronzio 90 Cesio 137 ecc. Beta totale Rn-222 e H-3 vengono considerati a parte
CONCLUSIONI Nelle acque sono normalmente presenti elementi radioattivi naturali Elementi radioattivi artificiali potrebbero contaminare le acque superficiali, meno probabilmente quelle sotterranee La radioattività nelle acque deve essere determinata tramite complesse analisi di laboratorio La si misura inizialmente attraverso parametri di screening, attività alfa e beta totale, che danno una indicazione di massima del contenuto di radioattività senza distinguere tra i singoli radionuclidi effettivamente presenti
CONCLUSIONI Tuttavia Anche la misura del contenuto di radionuclidi non sarebbe sufficiente a quantificare il rischio sanitario correlato al consumo di quelle acque Grazie