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Scienza

Effetti deterministici e stocastici delle radiazioni ionizzanti

Con il nome radiazione ionizzante si fa riferimento a quella radiazione che trasporta energia sufficiente da poter liberare elettroni da atomi e da molecole, ionizzandoli.

La radiazione ionizzante può essere composta da ioni, atomi, particelle subatomiche, ma anche da onde elettromagnetiche.

L’uso della radiazione ionizzante è utile in medicina, in edilizia, nella ricerca, ed anche in alcuni campi delle industrie.

In genere le più comuni particelle subatomiche ionizzanti contengono le particelle alfa, quelle beta ed i neutroni. In genere tutti i prodotti, o quasi, che fanno parte del decadimento radioattivo sono ionizzanti in quanto l’energia di questo processo è maggiore di quella richiesta per ionizzare.

Esistono anche delle particelle subatomiche in natura come per esempio i mesoni, i muoni, i positroni.

La radiazione ionizzante è invisibile all’occhio umano e non è percepibile direttamente dai nostri sensi. Per questo per la sua rilevazione è necessario usufruire di alcuni strumenti specifici, come i contatori Geiger.

La radiazione ionizzante può però causare emissione di luce visibile.

L’esposizione alle radiazioni ionizzanti è dannosa per l’essere umano, in quanto danneggia i tessuti viventi. Fra le conseguenze che questa esposizione può causare ricordiamo mutazioni genetiche, cancro, malattia da radiazione ed anche la morte.

Vediamo quali sono gli effetti negativi sul corpo umano che possono conseguire all’esposizione alle radiazioni ionizzanti.

Effetti deterministici e stocastici delle radiazioni

Quando si parla degli effetti negativi sulla salute che l’esposizione alle radiazioni ionizzanti comporta, si fa riferimento a due tipologie di effetti:

  • quelli deterministici, che in genere conseguono alla morte delle cellule o a pesanti disfunzioni cellulari e si verificano in genere in caso di massicce esposizioni a radiazioni ionizzanti;
  • quelli stocastici, vale a dire che causano una mutazione delle cellule e di conseguenza malattie, neoplasie ed effetti ereditari, malattie ereditarie, mutazione delle cellule somatiche o di quelle riproduttive.

Gli effetti deterministici sono quelli che variano a seconda di quanto e come si è rimasti esposti alle radiazioni ionizzanti.

Questi effetti compaiono quando un soggetto rimane esposto oltre una certa soglia; il superamento della dose massima comporta l’insorgenza di un effetto anche se le modalità di comparsa sono diverse da persona a persona.

Il valore della dose soglia muta anche a seconda di quanto tempo trascorre mentre si distribuisce la dose.

All’aumento della dose di radiazioni ionizzanti, aumentano anche gli effetti negativi e le manifestazioni cliniche.

Infine, gli effetti deterministici possono verificarsi anche a distanza di mesi e di anni dall’esposizione medesima.

Quando invece si parla di danni stocastici, parliamo in genere di neoplasie e leucemie.

In questo caso le malattie si verificano in funzione della dose di radiazioni ionizzanti alle quali si è stati esposti.

Infatti caratteristica di questi effetti è il fatto che si verificano senza che si debba superare un valore soglia per la comparsa; non si verificano sempre, ma in buona parte dei casi, e si tratta di effetti distribuiti in modo apparentemente casuale fra i soggetti esposti alle radiazioni ionizzanti; la frequenza probabilistica della comparsa aumenta se il soggetto è esposto a dosi elevate di radiazioni ionizzanti.

Questi effetti sono indistinguibili dai tumori scatenati da altre cause, e possono manifestarsi anche a distanza di tempo (anni) dal momento in cui il soggetto è rimasto esposto alle radiazioni ionizzanti.

Per quanto concerne gli effetti stocastici, il rischio di sviluppare un cancro è quello più concreto e più ricorrente e consiste nel rischio maggiore per chi lavora nel settore. Non esiste, come abbiamo detto, una dose-soglia al di sotto della quale si possa stare sicuri di essere protetti. Anche una singola radiazione, a quel che sappiamo oggi, potrebbe scatenare l’effetto in questione e la malattia.

Si ritiene comunque che al di sotto di un’esposizione di 0,1 Sv si possano manifestare solamente effetti stocastici. Dall’esposizione alle radiazioni ionizzanti fino allo sviluppo del tumore può passare un periodo lungo. Per le leucemie e cancro alle ossa la latenza è di due anni, per gli altri tumori la latenza minima è di cinque anni.

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