I materiali radioattivi che decadono spontaneamente producono radiazioni ionizzanti. Le forme più comuni di radiazioni ionizzanti sono le particelle alfa e beta, o gamma e i raggi X.
. Il cancro è considerato dalla maggior parte delle persone l'effetto principale sulla salute da esposizione a radiazioni. I danni che si verificano a livello cellulare o molecolare possono interrompere i processi di regolazione, consentendo la crescita incontrollata delle cellule.
Le radiazioni possono causare cambiamenti nel DNA ( mutazioni ); a volte l’organismo non riesce a riparare queste mutazioni o crea addirittura mutazioni durante la riparazione. Le mutazioni possono essere teratogene o genetiche: le mutazioni teratogene sono causate da esposizione del feto in utero e riguardano solo l'individuo che è stato esposto; le mutazioni genetiche sono trasmesse alla progenie.
L'esposizione ad alti livelli di radiazioni viene indicata come esposizione acuta. Gli effetti acuti sulla salute comprendono le ustioni e la malattia da radiazioni.
La malattia da radiazioni viene anche chiamata avvelenamento da radiazioni, e può causare l'invecchiamento precoce o addirittura la morte. Se la dose è fatale, la morte avviene di solito entro 2 mesi.
I sintomi della malattia da radiazione sono: nausea, debolezza, perdita di capelli, ustioni della pelle o riduzione della funzione d'organo.
Non esiste alcuna base solida per la fissazione di un livello sicuro di esposizione alle radiazioni.
Le esposizioni soglia per i diversi effetti delle radiazioni sono i seguenti, secondo l’esposizione in rem ( 100 rem=1 sievert ): 5-10 rem -> cambiamenti della chimica ematica; 50 rem -> nausea ( entro ore ); 55 rem -> fatigue; 70 rem -> vomito; 75 rem -> perdita di capelli ( entro 2-3 settimane ); 90 rem -> diarrea; 100 rem -> emorragia; 400 rem -> possibile morte ( entro 2 mesi ); 1000 rem -> distruzione del rivestimento intestinale, emorragia interna, e morte entro 1-2 settimane; 2.000 rem -> danni al sistema nervoso centrale, perdita di coscienza dopo pochi minuti, e morte in poche ore-giorni.
Bambini
I bambini sono più sensibili alle radiazioni degli adulti; poiché i bambini sono in fase di crescita esistono più cellule in divisione e questo si traduce in una maggiore facilità per le radiazioni di perturbare il processo. Anche i feti sono molto sensibili alle radiazioni.
Tipo di radiazione e via di esposizione
Gli effetti sulla salute dipendono sia dal tipo di radiazione sia dalla via attraverso la quale avviene l’esposizione.
I tipi di radiazione variano nella loro capacità di danneggiare i diversi tessuti. La radiazione e gli emettitori di radiazioni ( radionuclidi ) possono esporre tutto l’organismo ( esposizione diretta ) o i tessuti all'interno del corpo quando l’esposizione avviene tramite inalazione o ingestione.
Tutti i tipi di radiazioni ionizzanti possono causare il cancro ed esercitare altri effetti sulla salute. La principale differenza nella capacità delle particelle alfa, beta, gamma e dei raggi X di causare effetti sulla salute è la quantità di energia che possono accumulare in un dato spazio.
Anche se una particella alfa e un raggio gamma possono avere la stessa quantità di energia, all'interno dell’organismo la particella alfa accumulerà tutta la propria energia in un volume molto piccolo di tessuto. La radiazione gamma diffonderà invece la propria energia su un volume molto più grande.
Le proprietà chimiche di un radionuclide causano diversi effetti sulla salute. Per funzionare correttamente molti organi richiedono determinati elementi, e non sono in grado di distinguere tra forme radioattive e non-radioattive degli elementi.
Lo iodio radioattivo si concentra nella tiroide. La tiroide ha bisogno di iodio per funzionare normalmente. Lo iodio radioattivo contribuisce al cancro della tiroide in misura maggiore rispetto ad altri tipi di tumore.
Il calcio, lo stronzio-90 e il radio-226 hanno proprietà chimiche simili. Il risultato è che, nell’organismo, lo stronzio e il radio tendono a raccogliersi in zone ricche di calcio, come ossa e denti, contribuendo allo sviluppo del tumore osseo.
Stima degli effetti sulla salute
Ciascun radionuclide rappresenta un differente rischio per la salute. Tuttavia, i fisici sanitari attualmente stimano che, nel complesso, se ogni persona in un gruppo di 10.000 individui fosse esposta a 1 rem di radiazioni ionizzanti in piccole dosi nell’arco della vita, ci si dovrebbe aspettare che 5 o 6 persone in più muoiano di tumore rispetto a quanto atteso.
In un gruppo di 10.000 persone, ci si può aspettare circa 2.000 morti per cancro non-correlato a radiazione. L'esposizione cumulativa a 1 rem di radiazioni aumenterebbe il numero a circa 2005 o 2006.
Per dare un'idea dell’usuale tasso di esposizione, molte persone ricevono circa 3 decimi di rem ( 300 mrem ) ogni anno dalle radiazioni naturali di fondo ( principalmente radon ).
Le conseguenze più importanti sulla salute a lungo termine delle radiazioni sono le mutazioni genetiche e teratogene.
Le mutazioni teratogene sono una conseguenza dell’esposizione dei feti alle radiazioni. Si possono manifestare con testa più piccola o ridotte dimensioni del cervello, occhi poco formati, crescita lenta, e ritardo mentale.
I feti sono più sensibili tra 8 e 15 settimane dopo il concepimento. Rimangono lievemente meno sensibili nel periodo d’età di 6-25 settimane.
La relazione tra dose e ritardo mentale non è nota con esattezza. Si ritiene che se 1.000 feti di età compresa tra 8 e 15 settimane fossero esposti a 1 rem, 4 feti soffrirebbero di ritardo mentale. Se i feti avessero un’età compresa tra 16 e 25 settimane, si stima che 1 di loro potrebbe soffrire di ritardo mentale.
Gli effetti genetici sono quelli che possono essere trasmessi da genitore a figlio.
I fisici sanitari stimano che circa 50 gravi effetti ereditari si verificheranno in un gruppo di 1 milione di bambini nati vivi i cui genitori sono stati entrambi esposti a 1 rem di radiazione. Circa 120 gravi effetti ereditari potrebbero verificarsi in tutti i discendenti.
In confronto, tutte le altre cause di effetti genetici risultano in ben 100.000 gravi effetti ereditari in 1 milione di bambini nati vivi. Questi effetti genetici sono quelli che si verificano spontaneamente, così come quelli che hanno cause non-radioattive.
Protezione contro l'esposizione
I fisici sanitari generalmente concordano sulla limitazione dell'esposizione di una persona, al di là della radiazione di fondo, a circa 100 mrem all'anno da tutte le fonti. Le eccezioni sono rappresentate da esposizioni professionali, mediche o accidentali ( i raggi X per la diagnostica medica generalmente sono responsabili di un’esposizione inferiore ai 10 mrem ).
Di norma, l’EPA ( Environmental Protection Agency ) e le altre Agenzie di regolamentazione limitano le esposizioni da fonte specifica per il pubblico a livelli molto inferiori a 100 mrem. Questo livello è decisamente inferiore ai livelli di esposizione in grado di provocare effetti acuti sulla salute.
Nella maggior parte dei casi, il rischio radiologico è decisamente maggiore rispetto al rischio chimico ( tossico ), infatti i limiti di radioprotezione sono inferiori ai limiti di protezione nei confronti dei prodotti chimici. Tuttavia diversi fattori possono avere un ruolo nella radioprotezione, tra questi: tossicità del radionuclide, forza della radiazione ionizzante, emivita del radionuclide. ( Xagena2011 )
Fonte: EPA, 2011
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