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Radiazioni ionizzanti

LE RADIAZIONI IONIZZANTI

L'atomo è formato da neutroni, protoni ed elettroni.

CHE COSA SONO LE RADIAZIONI IONIZZANTI

Le Radiazioni Ionizzanti sono le radiazioni dotate di sufficiente energia da poter ionizzare gli atomi (o le molecole) con i quali vengono a contatto.

Da sempre l'uomo è soggetto all'azione di Radiazioni Ionizzanti naturali, definite fondo di radioattività naturale. Il fondo di radioattività naturale è dovuto sia alla radiazione terrestre (radiazione prodotta da nuclidi primordiali o da nuclidi cosmogenici) sia a quella extraterrestre (la radiazione cosmica). Per la loro presenza l'uomo riceve mediamente una dose di 2,4 millisievert/anno, valore che però varia moltissimo da luogo a luogo. Nel nostro paese ad esempio la dose equivalente media valutata per la popolazione è di 3,4 mSv/a. Questo valore deve costituire il riferimento per eventuali valutazioni di rischio radioprotezionistico.

La caratteristica di una radiazione di poter ionizzare un atomo, o di penetrare più o meno in profondità all'interno della materia, dipende oltre che dalla sua energia anche dal tipo di radiazione e dal materiale con il quale avviene l'interazione.
Le radiazioni ionizzanti si dividono in due categorie principali: quelle che producono ioni in modo diretto (le particelle cariche a , ß- e ß+) e quelle che producono ioni in modo indiretto (neutroni, raggi gamma e raggi X).

Il potere di penetrazione delle radiazioni
UNITÀ DI MISURA
Tra le unità di misura fondamentali della dosimetria radiobiologica va ricordata quella di esposizione, che misura la quantità di ionizzazione prodotta in una massa unitaria di aria; la sua vecchia unità di misura, il rontgen ( R) è stata progressivamente sostituita dal coulomb/Kg di aria (C/Kg); 1 C/Kg = 3876 R.
La Dose Assorbita (D) misura la quantità di energia ceduta in una massa unitaria di tessuto; l'unità di misura corrente è il gray (Gy) pari a 1 Joule/Kg, quella precedente era il RAD (Radiation Absorbed Dose) corrispondente a 1/100 di Gy (1Gy = 100 RAD).

DOSE EQUIVALENTE E DOSE EFFICACE
La Dose Equivalente (H) è una grandezza dosimetrica convenzionale ottenuta moltiplicando la dose assorbita D per un fattore di ponderazione per la radiazione WR (H = D x WR) che esprime la capacità della radiazione di generare effetti biologici nei tessuti non solo in rapporto all'energia ceduta ma anche in rapporto al tipo di radiazione. L'unità di misura è il sievert (Sv) che ha sostituito il REM (Radiation Equivalent Man) corrispondente a 1/100 di sievert (1Sv = 100 REM).

Il Fattore di Ponderazione (WR) dei raggi X, gamma e beta è pari all'unità, per cui per tali radiazioni la dose equivalente coincide con quella assorbita (H = D).
Poiché l'irradiazione del corpo umano non avviene sempre in maniera omogenea in quanto i vari tessuti hanno una diversa suscettibilità al danno radiobiologico, si è resa necessaria l'introduzione di un'altra unità di misura, la dose efficace (DE).
La dose efficace esprime la probabilità che un organo irradiato possa subire un effetto stocastico rispetto al corpo intero; si misura in Sv e tiene conto di ulteriori fattori di ponderazione e WT specifici per i vari organi (DE = H x WT).

LA RADIOPROTEZIONE

La radioprotezione è la disciplina che si occupa della protezione dell'uomo e dell'ambiente dagli effetti nocivi delle radiazioni.

Persegue tale obiettivo applicando i tre principi fondamentali stabiliti dalla Commissione Internazionale di Protezione contro le Radiazioni Ionizzanti - ICRP (International Commission for Radiological Protection), composta dai maggiori esperti mondiali del settore.

I tre principi fondamentali stabiliti dall’ICRP sono:
  • il principio della giustificazione
  • il principio della ottimizzazione
  • la limitazione delle dosi
Questi principi rappresentano il filo conduttore dell’intero quadro normativo per la tutela dal rischio da radiazioni ionizzanti in ambiente di lavoro.

Giustificazione della pratica
In base a tale principio, qualunque pratica con radiazioni deve essere giustificata, ovvero da essa deve derivarne un beneficio netto e dimostrabile a fronte di un rischio preventivamente stimato.

Ottimizzazione della protezione
Dopo aver giustificato la pratica, deve essere sempre garantita la sua ottimizzazione, ovvero la riduzione delle dosi ai minimi livelli possibili, secondo i criteri del principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable): “Ogni esposizione deve essere tenuta tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile, facendo luogo a considerazioni economiche e sociali”

Limitazione delle dosi individuali
In ogni caso, la pratica con radiazioni ionizzanti deve proteggere il singolo individuo, garantendo il rispetto di limiti raccomandati per le diverse categorie di lavoratori e per le persone del pubblico.

E’ importante sottolineare che i tre principi sopraelencati devono essere applicati in sequenza: si passa al secondo (ottimizzazione) soltanto quando si è verificato il primo (giustificazione), e al terzo (limitazione delle dosi) quando si sono verificati i primi due.

I DANNI AL DNA CAUSATI DALLE RADIAZIONI

Il processo di ionizzazione può causare un danno al DNA cellulare.
Tale danno se non adeguatamente riparato, può provocare la morte o una modificazione cellulare. Nel primo caso, se il numero di cellule morte è sufficientemente elevato, ne può derivare una compromissione funzionale grave e clinicamente apprezzabile in un tessuto o organo. Nel secondo caso la cellula modificata è ancora in grado di riprodursi e può dare luogo, dopo un periodo di latenza di durata variabile, ad una condizione di tipo neoplastico, se quella modificata è una cellula somatica, o a un danno nella progenie, se viene interessata una cellula germinale.


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