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FISICA AMBIENTALE 1 Radioattività: effetti Lezioni 25-26 Marie Curie.

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Presentazione sul tema: "FISICA AMBIENTALE 1 Radioattività: effetti Lezioni 25-26 Marie Curie."— Transcript della presentazione:

1 FISICA AMBIENTALE 1 Radioattività: effetti Lezioni Marie Curie

2 SOSTANZE RADIOATTIVE Alcune sostanze naturali sono composte da atomi instabili Tali atomi subiscono trasformazioni in atomi più stabili DECADIMENTI RADIOATTIVI + Particelle cariche (, ) o radiazione = Nuclei di elio -(+) = e -(+) nucleari ad alta v = Radiazione elettromagnetica

3 IL MECCANISMO DEL DECADIMENTO RADIOATTIVO

4 ESEMPI: decay 231

5 ESEMPI: decay α

6 Gli e - emessi hanno una distribuzione continua in energia dn/dE E(MeV) Dipende dalle caratteristiche del nucleo LE più probabile è 1/3 E max E max

7 Altri due processi: Emissione di un positrone Cattura di un e -

8 NATURAL RADIOACTIVE SERIES Longest lived member I 232 Th: T 1/2 =1.39 x years Longest lived member I 238 U: T 1/2 =4.50 x 10 9 years

9 NATURAL RADIOACTIVE SERIES Longest lived member I 235 U: T 1/2 =8.52 x 10 8 years Longest lived member I 237 Np: T 1/2 =2.20 x 10 6 years < delletà dellUniverso! In natura

10 UNITÀ DI MISURA Radioattivitàbequerel (Bq) curie (Ci) 37·10 9 Bq Dose assorbita dalla materia a seguito delle esposizioni gray (Gy) rad = 0.01 Gy Dose equivalente sievert (Sv) [Gy] = [J]·[kg] -1 [Bq] = [s] -1 fattore di qualità Sv = Gy·Q Q = 1 Q = 2.3 Q = 10 Q = 20 rem = 0.01 Sv particelle raggi X,, e- neutroni termici E eV neutroni, protoni..

11 THE RADIOACTIVE DECAY LAW Nuclei al tempo t Nuclei al tempo t Costante di decadimento radioattivo HALF LIFE

12 ATTIVITÀ

13 Numero di neutroni Numero di protoni THE NUCLIDE CHART

14 INTERACTIONS OF NUCLEAR RADIATION RadiationProcessRemarks Alpha Beta X e Neutron Inelastic collisions with bound electrons Inelastic collisions with atomic electrons Slowing-down in field of nucleus Photoelectric effect Compton effect Pair Production Elastic scattering Inelastic scattering Excitation and ionization Excitation and ionization Photon is absorbed Capture processes Only part of the photon energy is absorbed

15 EFFETTI BIOLOGICI DELLE RADIAZIONI LINTERAZIONE DELLA RADIAZIONE IONIZZANTE CON IL CORPO UMANO ( SORGENTI ESTERNE O CONTAMINAZIONI INTERNE ) PORTA AD EFFETTI BIOLOGICI CHE SI POSSONO SUCCESSIVAMENTE MANIFESTARE COME SINTOMI CLINICI. LA NATURA E LENTITÀ DEI SINTOMI DIPENDONO DA QUANTA RADIAZIONE È STATA ASSORBITA E CON QUALE VELOCITA (rate)

16 HUMAN PHYSIOLOGY

17 TYPICAL HUMAN CELL

18 Interazione della radiazione nucleare con le cellule Initial physical stage (~ sec): Ionizzazione Physico-chemical stage (~10 -6 sec): Interazione ioni-H 2 O. Produzione del perossido di idrogeno The biological stage (~10 min to 10 years) Chemical stage(~few sec): interazione con molecole della cellula Morte prematura della cella Ritardo o accelerazione di divisione cellulare Mutazione +

19

20 DOSE-EFFECT RELATION FOR STOCHASTIC PROCESSES MODELDATA Natural incidence of the ill-effect

21 SYMPTOMS OBSERVED AT VARIOUS TIMES AFTER EXPOSURE TO A DOSE OF REM

22 SOME LONG TERM EFFECTS OF RADIATION

23 TYPICAL ANNUAL GONAD DOSE DUE TO NATURAL RADIATION

24 AVERAGE DOSES DUE TO MAN-MADE RADIATION

25 RADIAZIONE-SICUREZZA Norme ICRP (1966) per limiti superiori di radiazione in uso nel 2000 Population al large Members of the public Radiologic workers ICRP (mSv/yr) Proposed (year 2000) (mSv/yr)


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