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ISCHIA, ISOLA RADON-ATTIVA

ISCHIA, ISOLA RADON-ATTIVA

di Agostino Mazzella

La radioattività colpisce …

In questi ultimi mesi si è registrata un’attenzione particolare dell’opinione pubblica verso la radioattività, motivata da vari segnali, a volte allarmanti, da parte di vari organi di stampa, basti pensare a fatti di cronaca recente come la morte dell’oligarca russo Berezovskii , avvenuta in circostanze misteriose, secondo alcuni dovuta probabilmente a sostanze radioattive, così come era capitato nel 2006 all’agente dei servizi segreti Litvinenko, avvelenato col polonio 210. Ancora, nei primi mesi di quest’anno, sull’”Eco di Bergamo” l’allarme per livelli di radon tra i più alti in Italia, e successivamente su “La Stampa” articoli sul rischio cancerogeno del radon; perfino sui siti dei movimenti politici italiani arrivano contemporaneamente allarmi in tal senso.

Questo per dire dell’attualità del tema in questione. Eppure, forse tanti non ne sono coscienti, viviamo in un ambiente naturale con tracce significative di sostanze radioattive: oltre al radon di cui ci occupiamo tra poco, basti pensare al potassio 40, presente nella crosta terrestre, oppure ai raggi cosmici, alle radiazioni dovute ad indagini diagnostiche o cure mediche, ai test nucleari e alle centrali nucleari … L’esposizione a tutte queste sorgenti naturali o artificiali di radiazioni, dette ionizzanti, proprio per la loro capacità di ionizzare la materia e che vengono assorbite dal corpo umano, procura una dose media efficace annua alla popolazione di circa 2,8 mSv, (milliSievert - unità di misura di questa grandezza fisica); eppure ben il 50% di questa dose media è dovuta al Radon 222 (Rn).

Si tratta di un gas nobile radioattivo, prodotto dal decadimento del radio, che a sua volta proviene dal decadimento dell’uranio. Un gas inodore ed incolore, poco solubile in acqua, che, provenendo dal sottosuolo, si diffonde attraverso le rocce fino a raggiungere l’atmosfera. E’ un gas radioattivo con un tempo di dimezzamento di circa 4 giorni che genera prodotti di decadimento anch’essi radioattivi, ma solidi. Mentre il Rn è un gas inerte, quindi non è in grado di fissarsi, questi ultimi, a seguito dell’inalazione di radon, si localizzano nelle strutture dell’albero della respirazione, dove divengono particolarmente dannosi e possono causare delle neoplasie. Il Rn ed alcuni suoi prodotti, quali il Po 218 e Po 214, emettono particelle alfa, altri, come Bi 214 , Pb 214 e Pb 210, emettono elettroni, ovvero radiazioni beta.

Le radiazioni alfa sono poco penetranti per la loro notevole massa e carica, che le porta ad interagire con la materia con un ingente coinvolgimento di energia, per questa ragione sono facilmente frenate (a tal fine è sufficiente anche un semplice foglio di carta) ma con un effetto fortemente ionizzante. Le radiazioni beta sono decisamente più penetranti nella materia, sono frenate da qualche metro d’aria o da un foglio metallico sottile, per esempio alluminio. Contrariamente alle prime, che sono pericolose solo per contaminazione interna, queste risultano rischiose anche per irradiazione esterna al corpo umano. Molto spesso, in coincidenza con l’emissione di radiazioni beta, vi è anche presenza di raggi gamma, come quelli utilizzati in cobaltoterapia, che risultano molto penetranti e con notevole effetto ionizzante della materia attraversata. Per frenarle sono necessari centimetri di piombo oppure mura di cemento armato dello spessore dell’ordine del metro.

Il radon dove si genera e come entra in contatto con noi ?

Il radon, si è accennato, é un gas nobile presente prevalentemente nel sottosuolo e proveniente dalle rocce uranifere. Questi è libero di muoversi nella struttura delle rocce, per effetto della loro porosità, in particolare in quelle di origine vulcanica, può anche essere presente nelle acque sotterranee. A causa del suo tempo di dimezzamento di circa 4 giorni, prima di decadere può percorrere anche notevoli distanze, fino ad arrivare a contatto diretto con la superficie della crosta terrestre e di qui raggiunge l’interno delle abitazioni. Qui le vie d’accesso possono essere tante (vedi figura 1) : attraverso eventuali fessure nella superficie di calpestio, tubazioni, e più in generale impianti e finestre. Accanto a questa via privilegiata di accesso alle nostre case, ve ne è anche un’altra tipica della nostra terra, dovuta al diffuso uso in edilizia di materiali tufacei, che hanno un contenuto percentuale piuttosto significativo di Rn 222, ma la concentrazione ivi contenuta di tale gas dipende fortemente dalla granulometria di queste rocce.

Fig.1

In generale le radiazioni ionizzanti, proprio per la loro capacità di ionizzare la materia attraversata, producono un danno biologico che è possibile stimare sulla base di un sistema specifico dosimetrico. La legislazione italiana tutela la salute anche attraverso il rispetto dei limiti di dose efficace, limiti che tengono conto dell’esposizione, del tipo di radiazione (alfa, beta, gamma o altro) e dell’energia assorbita. La dose efficace annua globale assorbita da membri della popolazione, non esposta per ragioni professionali, indipendentemente dal fondo naturale e dai valori dovuti ad indagini sanitarie, non può superare il millesimo di Sievert per anno. Nel caso del Rn , al fine di garantire il non superamento di questo limite di dose, viene misurata la concentrazione in aria di questo gas, e viene espressa in Bequerel su metro cubo (Bq/mc), il che sta ad indicare il numero di disintegrazioni nucleari, e quindi di radiazioni emesse al secondo, contenute in un metro cubo d’aria. Come si può facilmente intuire, le concentrazioni all’aria aperta sono poco significative, mentre sono particolarmente interessanti per gli scopi radioprotezionistici le esposizioni al chiuso (dette in door) ad una data concentrazione di Rn espressa in Bq/mc.

La norma italiana (DM 241/2000) prevede all’interno degli edifici una concentrazione massima di 200 Bq/mc; eccezionalmente, per strutture non in cemento, il limite massimo ammissibile è di 400 Bq/mc, e si impone così l’obbligo di bonifica oltre i 500. Conoscendo la concentrazione di radon in un ambiente chiuso, in Bq/mc, si utilizza un fattore di conversione di 20 microSv/anno per ogni Bq/mc. In tale stima si tiene conto di una frazione di tempo di permanenza medio all’interno degli edifici di 0.8 e di un fattore di equilibrio F tra 0.4-0.5. Il fattore di equilibrio F caratterizza il disequilibrio tra il radon e i suoi figli e viene definito come il rapporto tra la concentrazione di radon all’equilibrio coi suoi discendenti e la concentrazione effettiva misurata in aria. Al crescere del valore di F, diventa più alta l’equivalente di dose efficace, e quindi il rischio, perché è maggiore la presenza nell’ambiente dei prodotti solidi di decadimento del radon, che - lo si è detto - sono molto dannosi.

Qual è il danno biologico prodotto dalle radiazioni ionizzanti ed il conseguente rischio Rn?

I danni somatici di tipo deterministico si manifestano solitamente in tempi brevi dalla esposizione e la loro entità dipende dalla dose assorbita; quelli di tipo stocastici, con un lungo periodo di latenza, non dipendono espressamente dalla dose e si manifestano in forma statistica. Infine, i danni genetici, anch’essi di natura stocastica, si manifestano nella progenie degli individui irraggiati.

Sul piano microscopico le interazioni delle radiazioni ionizzanti con le molecole biologiche sono molteplici, vanno dalla rottura di un filamento di DNA, alla cancellazione di una base nucleotidica, alla produzione di radicali liberi, che risultano notoriamente dannosi nei processi vitali. Analogamente, i danni sulla cellula possono coinvolgere, oltre ad alterazioni del DNA, anche la tenuta delle membrane, come quella nucleare, o la mitocondriale, con la conseguente morte o mutazione della cellula, con l’inattivazione dei geni soppressori tumorali e la promozione di una progressione cellulare maligna.

Come abbiamo visto, il radon, una volta inalato, dà luogo ad una produzione di discendenti radioattivi solidi, che si localizzano nelle strutture cellulari delle vie della respirazione, qui le particelle emesse, soprattutto quelle alfa, danneggiano principalmente ed in modo considerevole le cellule delle vie bronchiali, dai bronchi principali (80 micrometri), ai bronchioli (15 micrometri). Il danno biologico è dovuto soprattutto ad un fatto: il range delle radiazioni alfa ( percorso medio effettuato dalle particelle α prima di fermarsi) è dello stesso ordine di grandezza di queste strutture, infatti le particelle irradiate hanno un attraversamento medio nella materia compreso tra i 40 e i 70 micrometri; poiché il loro potere ionizzante aumenta col diminuire della velocità, esse finiscono per cedere quasi tutta la loro energia nell’area di arresto, che coincide – come si evince dalla lunghezza del range – proprio con le dimensioni delle pareti dei bronchi e bronchioli. Il danno biologico che ne consegue può dar conto del notevole fattore di rischio di cancro polmonare che il radon induce nei soggetti esposti a questo gas.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha confermato il radon al secondo posto quale fattore rischio del cancro ai polmoni, subito dopo quello del fumo, con una incidenza tra il 3% ed il 14% su tutti i tumori polmonari (Fonte: WHO Handbook on Indoor Radon 2010). L’ICRP (organismo radioprotezionistico internazionale) nella pubblicazione n.15 del 2010 ha affermato che questo fattore rischio è proporzionale alla concentrazione di Rn in aria inalata e non vi è un valore soglia, al di sotto del quale il rischio è nullo. L’ICRP ha stimato ( sulla base degli