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Alfa, beta e gamma: le radiazioni di Maurizio Torrealta ed Emilio Del Giudice

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Alfa, beta e gamma: le radiazioni
di Maurizio Torrealta ed Emilio Del Giudice*

Sono sostanzialmente di tre tipi, le radiazioni alfa, quelle beta e le gamma. Le prime sono una forma di radiazione corpuscolare altamente ionizzante (cioè capace di strappare elettroni agli atomi) e con un basso potere di penetrazione. Sono tipicamente emesse dai nuclei radioattivi degli elementi pesanti, per esempio dagli isotopi dell’uranio, del torio, del radio. I raggi alfa, a causa della loro carica elettrica, interagiscono fortemente con la materia e quindi possono viaggiare solo per pochi centimetri nell’aria. Le particelle alfa (anche se molto ionizzanti) non possono superare strati di materia superiori a un foglio di carta. Possono essere assorbite dagli strati più esterni della pelle umana e così generalmente non sono pericolose per la vita a meno che la sorgente che le emette non venga inalata o ingerita. In questo caso i danni sarebbero invece maggiori di quelli causati da qualunque altro tipo di radiazione ionizzante, e se il dosaggio fosse abbastanza elevato comparirebbero tutti i sintomi tipici dell’avvelenamento da radiazione.
Le radiazioni beta sono una forma di radiazione ionizzante emessa da alcuni tipi di nuclei radioattivi come il cobalto-60. Questo tipo di radiazione assume la forma di elettroni o positroni ad alta energia, espulsi da un nucleo atomico. L’interazione delle particelle beta con la materia ha generalmente un raggio d’azione dieci volte superiore, e un potere ionizzante pari a un decimo rispetto all’interazione delle particelle alfa. Vengono bloccate completamente da pochi millimetri di alluminio.
I raggi gamma sono una forma di radiazione elettromagnetica prodotta dalla radioattività o da altri processi nucleari o subatomici. Sono più penetranti sia della radiazione alfa, sia di quelle beta, ma sono meno ionizzanti. Si distinguono dai raggi X per la loro origine: i gamma sono prodotti da transizioni nucleari o comunque subatomiche, mentre i raggi X sono prodotti da transizioni energetiche dovute a elettroni in rapido movimento. Uno schermo per raggi gamma richiede una massa notevole. Per ridurre del 50% l’intensità di un raggio gamma occorrono 1 cm di piombo, 6 cm di cemento o 9 cm di materiale pressato. Nonostante i raggi gamma siano meno ionizzanti degli alfa e beta, occorrono schermi più spessi per la protezione degli esseri umani. I raggi gamma producono effetti simili a quelli dei raggi X come ustioni, forme di cancro e mutazioni genetiche.
Comunque non dimenticate che esiste anche una radioattività naturale che è possibile rilevare ovunque sulla Terra. Il fondo di radioattività naturale è dovuto sia a isotopi radioattivi di elementi naturali presenti nella crosta terrestre, sia a radiazione cosmica. La media mondiale della dose equivalente di radioattività naturale assorbita da un essere umano è di 2,4 millisievert (mSv) per anno. Questo valore è il riferimento per stimare il rischio di inquinamento. Tuttavia, il livello del fondo naturale di radioattività varia significativamente da luogo a luogo. In Italia, ad esempio, la dose equivalente media valutata per la popolazione è di 3,4 mSv per anno. Ci sono aree geografiche dove il fondo naturale è significativamente più alto della media mondiale come Ramsar in Iran, dove sono stati registrati picchi di 260 mSv per anno. Nella fase iniziale, l’avvelenamento da radiazioni non è in genere letale nei minuti o ore seguenti l’irradiazione. Questa fase dura da qualche ora a qualche giorno e si manifesta con sintomi quali diarrea, nausea, vomito, anoressia, eritema. Segue un periodo in cui il soggetto appare in buone condizioni. Infine, sopraggiunge la fase acuta che presenta una sintomatologia complessa, caratterizzata generalmente da disturbi cutanei, ematopoietici, gastro-intestinali, respiratori e cerebro-vascolari.

* Maurizio Torrealta ed Emilio Del Giudice sono autori de Il segreto delle tre pallottole, libro-inchiesta sugli usi civili e militari del nucleare.