La radioattività Barno Simona Blandino Luciana Calarca Daria Lo Groi Giuseppe Lupo Noemi Reina Giorgia Reina Giovanna

La radioattività La radioattività è l’emissione di energia da parte degli isotopi o elementi radioattivi. La radioattività è antica quanto l’Universo ed è presente ovunque: nelle stelle, nella Terra e nei nostri stessi corpi.  Scoperta della radioattività: fine dell’800 ad opera di Henry Bequerel e dei coniugi Pierre e Marie Curie, che ricevettero il Premio Nobel per la Fisica per le loro ricerche nel 1903. Pierre e Marie Curie Henry Bequerel

Isotopi L’isotopo si differenzia dal suo elemento naturale per un numero diverso di neutroni, quindi per un numero di massa differente. Tra loro gli isotopi presentano le stesse caratteristiche chimiche, anche se possono essere : fisicamente stabili (ossia non radioattivi) instabili (radioattivi) (che a loro volta possono essere naturali o artificiali) Ad esempio, gli isotopi dell'idrogeno sono: l'idrogeno comune (1H) che ha 1p (Z=1) e 1e (A=1) ed è il più abbondante in natura; il deuterio (2H) che ha 1p (Z=1) e 1n (A=2) ed è presente in natura anche se raro (lo 0.8% dell'idrogeno naturale); il trizio (3H) che ha 1p (Z=1) e 2n (A=3), esiste solo perché prodotto artificialmente ed è fisicamente instabile. La Medicina Nucleare sfrutta le proprietà dei radioisotopi, a scopo diagnostico, terapeutico e di ricerca.

Con il termine radiazioni si comprendono comunemente alcuni fenomeni, tra loro differenti, che hanno in comune il trasporto di energia nello spazio. Sono radiazioni, ad esempio, la luce visibile, le onde radiotelevisive, le emissioni di particelle o di fotoni X o gamma da parte di un elemento radioattivo. L'energia trasportata dalla radiazioni viene ceduta quando la radiazione interferisce con la materia attraversata. Le radiazioni si distinguono in: Alfa Beta Gamma X Neutroni

Decadimento radioattivo La composizione nucleare di numerosi elementi in natura li rende energeticamente instabili. Tali elementi sono chiamati radionuclidi e si portano in condizione di stabilità energetica attraverso l'emissione di radiazione corpuscolata o elettromagnetica. Il decadimento radioattivo o disintegrazione è quindi il processo di trasformazione, con liberazione di energia nucleare, di un radionuclide padre, in un nuclide figlio, il quale può essere a sua volta stabile o instabile. Se il figlio è stabile, il processo di decadimento è terminato. Se anche il figlio è instabile, inizia un nuovo processo di decadimento che può essere differente rispetto a quello del suo predecessore. Emivita fisica (T1/2) Si definisce emivita o tempo di dimezzamento il tempo che deve trascorrere affinchè la metà dei nuclei di un dato radionuclide vada incontro a decadimento. Tale tempo può variare tra le frazioni di secondo a milioni di anni.

Radiazioni a,b,g in diversi materiali... Le radiazioni possono anche essere distinte in: radiazioni alfa (a): hanno scarso potere penetrante e sono di solito emesse da nuclei di metalli pesanti La radiazione alfa presenta una basso potere di penetrazione, quindi viene facilmente fermata dallo strato superficiale della pelle, quindi non è pericolosa per l'uomo nei casi di irradiazione esterna. Diventa invece pericolosa nelle situazioni in cui la sorgente radioattiva viene inalata o ingerita perché in questo caso lede i tessuti interni come nel radon in cui l'isotopo radioattivo viene inspirato e decade nei polmoni. Radiazioni a,b,g in diversi materiali...

Decadimento Beta sono usati in medicina nucleare per la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET). Tipica immagine di un esame PET che rappresenta l'attività metabolica cerebrale. La corteccia cerebrale e il cervelletto mostrano un'attività elevata (rosso), mentre le strutture profonde sono meno attive (verde e blu).

radiazioni gamma (g ): il potere penetrante è di gran lunga maggiore delle altre radiazioni. I fotoni gamma come i fotoni X sono radiazioni elettromagnetiche: non hanno massa né carica e viaggiano alla velocità della luce (300000 km/sec). L'unica differenza tra i fotoni gamma e i fotoni X è la loro origine: i gamma sono prodotti a seguito di riequilibri energetici del nucleo, I raggi X originano da riequilibri energetici del mantello elettronico dell'atomo.

Radioisotopi all’interno del corpo (ingeriti, respirati…) Sono tutti potenzialmente dannosi! La gravita’ dipende da: a. distribuzione dei radionuclidi nel corpo b. energia della radiazione c. tempo per cui sono trattenuti nel corpo d. tipo di radiazione: part. a rilasciano in un piccolo volume la maggior parte della loro energia e sono pertanto le piu’ dannose; part. β e γ rilasciano poca energia per unità di volume e sono quindi meno dannose. Ogni radiazione, interagendo con la materia, cede energia alla struttura atomica/molecolare del materiale attraversato.

Potere penetrante delle radiazioni