RADIAZIONI Le radiazioni ionizzanti sono quelle onde elettromagnetiche in grado di produrre coppie di ioni al loro passaggio nella materia (raggi X, raggi gamma, raggi corpuscolari). Le radiazioni non ionizzanti (onde radio, raggi infrarossi, raggi ultravioletti) non sono in grado di produrre ionizzazione, ma possono danneggiare i tessuti biologici che attraversano (riscaldamento, ustioni, etc.).
RADIAZIONI IONIZZANTI Le radiazioni ionizzanti trovano largo impiego in medicina, dove sono utilizzate sia a scopo diagnostico sia a scopo terapeutico. Il passaggio delle radiazioni ionizzanti attraverso la materia vivente provoca sempre danni di tipo radiobiologico, per cui il loro impiego è giustificato, se i vantaggi sono superiori ai danni.
RADIAZIONI IONIZZANTI L’entità del danno prodotto dipende da tipo di radiazione e dalla dose assorbita. Gli effetti biologici delle radiazioni possono essere distinti in effetti somatici (che coinvolgono gli individui irradiati) ed effetti genetici (che coinvolgono la loro discendenza). È bene prendere tutte le possibili precauzioni per evitare di essere irraggiati da radiazioni ionizzanti (ad esempio, usare schermi di piombo)
RAGGI X Sono radiazioni elettromagnetiche che si producono quando alcuni atomi sono colpiti da fasci di elettroni di elevata energia. L’apparato per la produzione dei raggi X si chiama tubo di Coolidge
RAGGI X : coeff. di assorbimento d: spessore del materiale I raggi X sono radiazioni molto penetranti che attraversano con piccola attenuazione i tessuti molli, ma sono riflessi da corpi solidi (ossa, mezzi di contrasto, etc.). : coeff. di assorbimento d: spessore del materiale Si definisce lo spessore di dimezzamento (H.V.T. = half value thickness), cioè lo spessore per cui l’intensità incidente è dimezzata. In medicina sono sono utilizzati per diagnostica (radioscopia, radiografia, T.A.C.) e terapia (irradiazione di cellule cancerose).
RADIOATTIVITÀ La radioattività consiste nell’emissione di radiazioni , , da parte del nucleo atomico. Le radiazioni sono composte da nuclei di He, le radiazioni sono composte da elettroni e i raggi sono radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda 10-10 - 10-15 m. Tali radiazioni sono emesse dal nucleo atomico, che si trasforma (decade) in un altro nucleo atomico con diverse proprietà chimico-fisiche.
RADIOATTIVITÀ Un nucleo è indicato con il simbolo AXZ Ogni nucleo è costituito da protoni e neutroni legati da forze attrattive molto intense, dette forze nucleari. Un nucleo è indicato con il simbolo AXZ X = simbolo dell’atomo A = numero di massa (protoni+neutroni) Z = numero atomico (protoni)
RADIOATTIVITÀ Si chiamano isotopi quei nuclei che hanno lo stesso numero atomico (Z), ma diverso numero di massa (A), cioè stesso numero di protoni e diverso numero di neutroni. Gli isotopi hanno identiche proprietà chimiche, ma proprietà fisiche molto diverse. Se un atomo è sostituito da un suo isotopo radioattivo, la molecola di cui fa parte mantiene inalterate le sue proprietà biochimiche e metaboliche. Il suo destino all’interno dell’organismo può essere seguito con rilevatori di radiazioni. Tale principio è alla base della medicina nucleare.
RADIOATTIVITÀ 1H1 protone 2H1 deuterio 3H1 trizio Alcuni isotopi: 12C6 carbonio stabile 14C6 carbonio radioattivo
RADIOATTIVITÀ In un decadimento radioattivo il nucleo emette alcune particelle ( o ) trasformandosi in un altro nucleo ed emettendo energia sotto forma di radiazione elettromagnetica (raggi ). La particelle sono nuclei di elio 4He2 Le particelle sono elettroni (e) o positroni (e+)
RADIOATTIVITÀ Esempi di decadimento radioattivo Emissione 226Ra88 222Rn86 + 4He2 Emissione 60Co27 60Ni28 + Emissione + 22Na11 22Ne10 + +
RADIOATTIVITÀ La legge del decadimento radioattivo è N = numero di nuclei sopravvissuti al tempo t No = numero di nuclei iniziali = vita media
RADIOATTIVITÀ La emivita fisica di una sostanza radioattiva è il tempo necessario affinché siano decaduti la metà dei nuclei iniziali. La emivita biologica di una sostanza radioattiva è il tempo necessario affinché la metà dei nuclei iniziali siano eliminati dall’organismo dai processi metabolici. La emivita efficace di una sostanza radioattiva è la combinazione di quella fisica e di quella biologica.
RADIOATTIVITÀ Tempi di dimezzamento (giorni)
RADIOATTIVITÀ Una quantità di materiale radioattivo è rappresentata dalla sua attività 1 Ci = 37109 disintegrazioni/s 1 mCi = 37106 disintegrazioni/s 1 Ci = 37103 disintegrazioni/s 1 nCi = 37 disintegrazioni/s 1 Bq = 1 disintegrazione/s
RADIOATTIVITÀ La dosimetria studia l’assorbimento di radiazioni da parte dei tessuti biologici, anche in relazione ai danni che esse producono. Unità di misura: 1 rad = 100 erg di energia assorbita da 1 g di materia 1 gray = 1 Gy = 100 rad
RADIOATTIVITÀ Per valutare gli effetti prodotti si usa il rem. 1 rem è la dose assorbita che produce gli stessi effetti biologici prodotti dall’assorbimento di 1 rad di raggi X (o raggi o raggi ). 1 rem = 0.5 rad di neutroni 1 rem = 0.1 rad di raggi Per le persone professionalmente esposte, la legge stabilisce che la dose assorbita non superi la quantità di 5 rem/anno.