Cosa sono le radiazioni ionizzanti? Riassunto breve e spiegazione

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Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti in realtà sono solo una parte degli effetti che noi possiamo avere. Le radiazioni possono determinare effetti fisici, modificazioni molecolari e effetti chimici, ma quello che a noi interessa dal punto di vista pratico è l’eventuale modificazione di situazioni biologiche, quindi ci interessano gli effetti biologici. Apro una parentesi: gli ultrasuoni non fanno parte del discorso di oggi perché non sono radiazioni elettromagnetiche, né ionizzanti, sono fuori dalla radiobiologia e dalla radioprotezione, però comunque dovete ricordare che gli ultrasuoni possono provocare riscaldamento, quindi c’è un effetto fisico da ultrasuoni, che consiste in una trasmissione di energia termica che viene compensata dal fatto che noi abbiamo il sangue che ricircola e quindi abbiamo un controllo di temperatura efficiente.

Per quanto riguarda le radiazioni noi abbiamo fondamentalmente radiazioni elettromagnetiche e radiazioni corpuscolate. Non tutte le radiazioni elettromagnetiche sono ionizzanti: ci sono radiazioni elettromagnetiche, come ad esempio le onde radio, quelle dei telefoni cellulari e così via, che non sono ionizzanti. Quindi una parte delle radiazioni elettromagnetiche non ionizza; la restante parte, insieme alle radiazioni corpuscolate, ionizza. Le radiazioni corpuscolate, cioè quelle che hanno massa, sono tutte in grado di ionizzare (parliamo dei raggi α, dei raggi β, dei neutroni e così via). La radiazione elettromagnetica, soprattutto quella non ionizzante, entra nella vita di tutti i giorni; è soprattutto nel settore delle applicazioni mediche che andiamo nella parte ionizzante.

Penso che vi ricordate la relazione che lega l’energia delle radiazioni ionizzanti alla frequenza: maggiore è la frequenza delle radiazioni elettromagnetiche, maggiore è l’energia. Altra relazione importante è che la frequenza e la lunghezza d’onda delle radiazioni elettromagnetiche sono inversamente proporzionali.

Nello spettro delle radiazioni elettromagnetiche troviamo da un lato le radiazioni oltre il visibile, quindi quelle che hanno la possibilità di determinare ionizzazione: sono indicati i raggi X, i raggi γ e anche una parte dei raggi ultravioletti (infatti, i raggi UV ad alta frequenza sono ionizzanti).

I raggi X sono radiazioni prodotte da apparecchi che determinano modificazioni energetiche negli spazi attorno al nucleo, dove troviamo gli elettroni. I raggi γ sono radiazioni elettromagnetiche che vengono dal nucleo, dalle trasformazioni nucleari, quindi è l’origine che differenzia il raggio X dal raggio γ. Preso singolarmente un raggio X o un raggio γ, non sarei mai in grado di differenziarli, devo sapere da dove viene.

Per quanto riguarda tutte le radiazioni non ionizzanti (microonde, onde radio e così via) gli studi finora compiuti non sono stati in grado di dimostrare significativi effetti biologici, siamo ancora molto sul vago. Questo non ci deve indurre a non essere prudenti, però per lo meno ad essere più tranquilli perché se ad esempio i cellulari accesi facessero veramente tanto male secondo me noi non staremmo qui a parlare; cioè, la coscienza della pericolosità delle radiazioni ionizzanti è stata pressoché immediata, nei primi anni si è subito capito che i raggi X facevano male, e sicuramente di più rispetto alle radiazioni non ionizzanti. E’ evidente che stiamo facendo un esperimento di biologia che non riguarda neanche milioni, ma miliardi di persone; sapendo che oggi in Italia ci sono più sim che abitanti e che i telefonini sono di uso comune ormai da 15-20 anni, metteteci pure gli altri oggetti domestici fonti di radiazioni, direi che possiamo stare ragionevolmente tranquilli, fermo restando però che ci sono anche radiazioni luminose che possono far male (ad esempio, una luce laser può provocare cataratta o si possono avere vertigini). Per quanto riguarda la risonanza magnetica, non ha effetti oncogeni, però chi lavora vicino alle macchine che servono per quest’esame è sottoposto ad un campo magnetico 10-100 volte più forte di quello terrestre, quindi è difficile pensare che non sia in grado di dare proprio nessun effetto.

Comunque ad oggi i risultati degli studi epidemiologici non danno esistente o convincente evidenza di rapporti causali fra esposizione a radiofrequenze e effetti avversi sulla salute. D’altra parte questi studi hanno troppi deficit per escludere un’associazione, cioè non abbiamo dimostrato niente però i nostri studi non possono escludere e allora ecco comunque l’utilità di essere prudenti.

Le radiazioni ionizzanti sono quelle che hanno energia sufficiente per creare degli ioni e questi ioni reagiscono, possono determinare reazioni. A quali molecole possono fare danno? Il concetto importante fondamentale da capire dal punto di vista della radiobiologia è che l’effetto biologico negativo delle reazioni ionizzanti in organismi viventi è legato all’interazione con l’acqua. Anche se uno può pensare che rompe il DNA, la probabilità che si rompa il DNA nell’interazione col fascio di radiazioni ionizzanti è molto bassa. In realtà, se uno ci pensa, la metà di quello che c’è nelle nostre cellule è acqua, quindi proprio da un punto di vista statistico la probabilità che una radiazione ionizzante colpisca una molecola d’acqua è molto alta e infatti la gran parte dell’effetto biologico delle radiazioni ionizzanti deriva dall’interazione con molecole d’acqua, che si rompono e formano degli ioni (in particolare H+ e OH-, che hanno elettroni liberi che vogliono trovare un compagno e quindi possono fare catene di reazioni chimiche che alla fine possono produrre dei danni al DNA).

 

(appunti)

   
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