Terrorismo radiologico e nucleare

e incidenti radiologici

Giampiero Tosi

Terrorismo nucleareUtilizzo di sostanze radioattive fissili, allo scopo di produrre mediante un’esplosione nucleare morte e distruzione e il rilascio nell’ambiente dei prodotti radioattivi di fissione

Terrorismo radiologico

Uso deliberato di sostanze radioattive senza esplosione nucleare, ma eventualmente con esplosivi convenzionali, allo scopo di produrre morte di persone, contaminazione dell’ambiente e panico generalizzato

Incidente radiologico

Evento imprevisto, legato alla presenza o all’uso sconsiderato di sostanze radioattive, che può comportare, per una o più persone, l’assorbimento di dosi superiori ai limiti, oltre che, in taluni casi, danni al funzionamento di un impianto.

Non flere, non indignari, sed

intelligere

Baruch Spinòza

Brevis tractatus de Deo, de homine et de salute(1660)

La prima esplosione nucleare della storiaAlamogordo, New Mexico, 16 luglio 1945

I “padri” della bomba atomica

Enrico Fermi

RobertOppenheimer The “Pila Group”

Hiroshima, 6 agosto 1945

Le atomiche su Hiroshima e Nagasaki

Il “fungo” di Nagasaki9 agosto 1945

Le atomiche di Hiroshima e Nagasaki

A sinistra, la bomba di Hiroshima (235U - circa 12.5 kT)A destra, la bomba di Nagasaki (239Pu - circa 21 kT)

La fissione nucleare

235U + n fissione + 23 n + 200 MeV

Detonatori utilizzati nella bombe a fissione

Bomba a uranio arricchito(arricchimento > 90% nell’isotopo fissile 235U)massa critica 16 kg

Bomba al plutonio (239Pu)massa critica 10 kg

Effetti di un’esplosione nucleare

• Effetti immediati e tardivi da radiazioni, dovuti alla radiazione nucleare immediata (raggi , neutroni) e al fallout radioattivo

• Ustioni e cecità, dovuti alla radiazione termica (flash)

• Danni meccanici, dovuti all’onda d’urto• Blocco delle apparecchiature elettroniche,

dovuto all’impulso elettromagnetico

Missili con testata nucleare

SS19 (ex URSS) TITAN1 (USA)

Tipologia di attacchi di terrorismo nucleare

• Detonazione in un centro abitato di ordigno sottratto ad arsenali di Paesi dotati di armi nucleari (evento assai poco probabile, per la difficoltà di sottrazione e di trasporto dell’ordigno e di attivazione dei dispositivi di detonazione)

• Detonazione di Improvised Nuclear Device (IND), e cioè di un ordigno costruito “artigianalmente” utilizzando materiali fissili speciali (uranio arricchito, plutonio) acquisiti in maniera illecita. In particolare, si può temere l’uso di “valigette nucleari” (nuclear suitcase): si tratta di ordigni di potenza relativamente limitata (0.01 - 0.1 kT) ma altamente distruttivi

distanza per il50% di mortalità

(m)

distanza per 4 Svdi dose assorbita

(m)potenzaequivalente

(kT) ondad’urto

ustioni(flash)

e niniziali

falloutentro 1

ora10-2 60 60 250 127010-1 130 200 460 2750100 275 610 790 5500101 590 1800 1200 9600

Effetti sanitari conseguenti all’esplosione di un ordigno nucleare in funzione della “potenza equivalente” (kT di TNT) e della

distanza dall’epicentro dell’esplosione

Nel 1896 Becquerel scopre la radioattività naturale

Henry BecquerelMarie e Pierre Curie

Nel 1934 Irène Curie e Frederic Joliot scoprono la radioattività artificiale, bombardando con neutroni alcuni elementi leggeri (Bo, Mg, Al). Nell’anno successivo (1935), sono insigniti del Premio Nobel per la Chimica.

Penetrazione delle radiazioni nella materia

Tipologia di atti di terrorismo radiologico

• Abbandono in luogo pubblico di sorgente di alta attività (es.: sorgenti per radiografie industriali, sorgenti per teleradioterapia, sorgenti per irraggiatori - tipicamente: 60Co, 137Cs)

• Esplosione di una “bomba sporca”

• Contaminazione radioattiva di risorse idriche e alimentari

• Contaminazione radioattiva di specifici siti

• Attacco a infrastrutture contenenti sostanze radioattive

• Attacco a trasporto di sostanze radioattive

Che cos’è una “bomba sporca” ? (“dirty bomb”, o “arma radiologica”)

Una “bomba sporca” è una bomba contenente esplosivo convenzionale, come la dinamite, mescolato con una sostanza radioattiva (come 60Co, 90Sr, 137Cs o altri radionuclidi) che, in seguito all’esplosione, viene dispersa al suolo e nell’atmosfera provocando, oltre ai ben noti effetti conseguenti all’esplosione, l’irradiazione esterna e la contaminazione delle persone e la contaminazione dell’ambiente.

Le torri di raffreddamento della centrale nucleare di Three Mile Island

Un eventuale attacco convenzionale contro una centrale nucleare avrebbe come conseguenza una grave contaminazione radioattiva dell’ambiente con prodotti di fissione e residui di combustibile nucleare, paragonabile a quella provocata nel 1986 dall’incidente di Chernobyl

Cosa si può fare per mitigare le conseguenze sulle persone dell’esplosione

di una bomba sporca o di una contaminazione radioattiva?

Anzitutto, non farsi prendere dal panico, e poi ……….

se ci si trova all’aperto e in prossimità dell’esplosione

• coprire naso e bocca con un pezzo di stoffa, in modo da impedire l’inalazione di polveri o di fumi contaminati• non toccare oggetti scagliati a distanza dall’esplosione, che potrebbero essere radioattivi• ripararsi all’interno di un edificio non danneggiato dall’esplosione, per proteggersi dall’eventuale irradiazione esterna• una volta che ci si trovi all’interno dell’edificio, togliersi gli indumenti esterni, che potrebbero essere contaminati, e inserirli in un sacchetto di plastica (se disponibile!) insieme con il pezzo di stoffa utilizzato per coprire bocca e naso• chiudere la borsa di plastica, e attendere istruzioni da parte delle autorità• una volta rientrati a casa, fare un’accurata doccia e tenere accesa la radio, per ricevere istruzioni

se ci si trova all’interno di un edificio e in prossimità dell’esplosione

• se l’edificio non è stato danneggiato, rimanere all’interno, chiudendo bene porte e finestre , per impedire l’ingresso di polveri o fumi contaminati• spegnere condizionatori, ventilatori, impianti di riscaldamento, ecc. per impedire l’ingresso di polveri o fumi contaminati• fare una doccia accurata• tenere accesa la radio per ricevere istruzioni dalle autorità• se l’edificio è stato danneggiato, allontanarsi immediatamente, cercando riparo in un edificio vicino non danneggiato

se ci si trova in auto e in prossimità dell’esplosione

• chiudere i finestrini e il condizionatore o l’impianto di riscaldamento• coprire naso e bocca con un pezzo di stoffa, in modo da impedire l’inalazione di polveri o di fumi contaminati• ripararsi appena possibile all’interno di un edificio non danneggiato dall’esplosione• se il traffico è bloccato, parcheggiare, se possibile, in una posizione sicura e all’ombra e spegnere il motore• tenere accesa la radio per ricevere istruzioni dalle autorità• rimanere nell’auto sino ad aver ricevuto il consenso per rimettersi in movimento

“Sorgente orfana”(D.lgs. 6 febbraio 2007, n. 52)

Sorgente sigillata …....... che non è sottoposta a controlli daparte delle autorità, o perché non lo è mai stata, o perchéè stata abbandonata, smarrita, collocata in un luogo errato,sottratta illecitamente al detentore o trasferita ad un nuovodetentore non autorizzato.

Le più probabili sorgenti orfane

Co – 60 (emivita: 5,26 anni) Cs-137 (emivita: 30,17 anni) Ir-192 (emivita: 75,20 giorni) Ra-226 (emivita: 1620 anni) Sr - 90 (emivita: 28 anni)

Il più grave incidente radiologico della storia(Goiania, Brasile, 1987)

Centinaia di persone furono esposte /contaminate da una sorgente di Cs-137 di altissima attività (74 TBq – 2000 Ci) proveniente da un’apparecchiatura per telecesioterapia lasciata incustodita dall’Instituto Goiano de Radioterapia, che aveva cessato la sua attività.

Cs-137: caratteristiche fisiche

• Tipo di decadimento: β-• Emivita: 30,17 anni• E-β max.: 510 keV• E-γ: 662 keV

Monitoraggio del terreno

La mano di chi manomisela testata dell’apparecchiatura

Incidente di Vicenza (13 gennaio 2004)

• Nelle polveri di abbattimento dei fumi di una fonderia viene riscontrato un livello molto alto di radioattività (circa 25 kBq/kg, pari a 1000 volte la radioattività residua dell’incidente di Chernobyl)

• Vengono attivate le procedure previste nel caso di riscontro di attività abnormi nell’ambiente

• Si trova che l’agente contaminante è Cs-137, con un’attività dell’ordine di 1 GBq

• Si stimano dosi agli individui esposti dell’ordine, al massimo, del mSv

• Nessun effetto sanitario

Contenitore schermato per sorgenti di Cs-137uguale a quello “fuso”

Attività della sorgente: 1 – 4 GBq

“Portale” a scintillatori plastici per misure di

radioattività

Strumentazione per spettrometria γcon rivelatore al germanio

Conclusioni

• Controllo rigoroso di tutti gli impianti nucleari, di ricerca, industriali e sanitari dove si detengano e impieghino sostanze radioattive e materiale nucleare

• Controllo e possibile centralizzazione dei depositi di rifiuti radioattivi

• Sostituzione progressiva, quando tecnicamente possibile, delle sorgenti radioattive di alta attività con “macchine radiogene” (apparecchi a raggi X, acceleratori di particelle)

• Ricerca e messa in sicurezza delle sorgenti orfane

• Informazione del pubblico

• Predisposizione di piani di emergenza e formazione del personale addetto

• Attività di intelligence