Radionuclidi e radiazioni ionizzanti

I radionuclidi sono specie atomiche caratterizzate da instabilità dovuta a squilibrio o eccesso del numero di protoni e neutroni. La tendenza naturale di questi atomi è il raggiungimento di uno stato di maggiore stabilità. Per ottenere questo stato, i radionuclidi decadono, cioè emettono particelle subatomiche e/o energia sottoforma di radiazioni. Si dice che sono dotati di radioattività.

Le radiazioni con frequenza maggiore di 3 × 10¹⁵ Hertz possono ionizzare gli atomi o le molecole con i quali vengono in contatto. Per questo si dicono radiazioni ionizzanti.

Le radiazioni ionizzanti possono derivare da fonti naturali o artificiali. Trovano impiego in campo energetico, militare e medico per scopi diagnostici e terapeutici.

Effetti delle radiazioni ionizzanti

Le radiazioni ionizzanti che impattano su tessuti biologici possono provocare danni temporanei o permanenti somatici e genetici. I danni dipendono da esposizione (tempo e via), dose e radiosensibilità del tessuto. La radiosensibilità di un tessuto è la risposta acuta all’esposizione alle radiazioni ed è:

direttamente proporzionale all’attività proliferativa delle cellule,
inversamente proporzionale al grado di differenziazione.

I danni somatici (che non coinvolgono i gameti e quindi non sono trasmissibili alla progenie) possono essere deterministici o stocastici.

I danni somatici deterministici si manifestano in tutte le persone esposte a una certa dose per un limitato intervallo di tempo (livello soglia). Gli effetti sono precoci (dopo un tempo massimo da poche ore a poche settimane) e dose-dipendenti.

I danni somatici stocastici o probabilistici si verificano casualmente senza necessità di livello soglia anche dopo anni dall’esposizione e con gravità indipendente dalla dose. La dose determina solamente la probabilità che il danno si verifichi.

I danni genetici sono stocastici e non causano patologie all’individuo esposto ma modificazioni al materiale genetico dei suoi gameti. Si possono perciò manifestare nella progenie.

Normativa nazionale in materia di protezione dalle radiazioni

Il Decreto Legislativo 17 marzo 1995, n. 230 è l’attuazione delle direttive Euratom 80/836, 84/467, 84/466, 89/618, 90/641 e 92/3 in materia di radiazioni ionizzanti. Disciplina la radioprotezione della popolazione e dei lavoratori.

Il D.Lgs 230/95 è stato modificato dai:

D.Lgs 241/2000 – Attuazione della direttiva 96/29/Euratom in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti,
D.Lgs 257/2001 – Disposizioni integrative e correttive del decreto legislativo 26 maggio 2000, n. 241, recante attuazione della direttiva 96/29/Euratom in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti,
D.Lgs 100/2011 – Disposizioni integrative e correttive del D.Lgs 20 febbraio 2009, n. 23, recante attuazione della direttiva 2006/117/Euratom, relativa alla sorveglianza e al controllo delle spedizioni di rifiuti radioattivi e di combustibile nucleare esaurito – sorveglianza radiometrica su materiali o prodotti semilavorati metallici,
D.Lgs 45/2014 – Attuazione della direttiva 2011/70/EURATOM, che istituisce un quadro comunitario per la gestione responsabile e sicura del combustibile nucleare esaurito e dei rifiuti radioattivi.

La radioprotezione dei pazienti è invece disciplinata dal Decreto Legislativo 26 maggio 2000, n. 187 – Attuazione della direttiva 97/43/Euratom in materia di protezione sanitaria delle persone contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti connesse ad esposizioni mediche.

La direttiva 2003/122/CE Euratom sul controllo delle sorgenti radioattive sigillate ad alta attività e delle sorgenti orfane è attuata dal Decreto legislativo 6 febbraio 2007, n. 52.

Il piano nazionale delle misure protettive contro le emergenze radiologiche è approvato con Dpcm del 19 marzo 2010.

Norme tecniche sulla valutazione e gestione dell’esposizione alle radiazioni

L’Organizzazione internazionale per la normazione (ISO) ha emanato norme per la sorveglianza e la valutazione dosimetrica:

UNI ISO 20553:2009 Protezione dalle radiazioni – Monitoraggio dei lavoratori esposti per motivi professionali al rischio di contaminazione interna da materiale radioattivo.
UNI ISO 27048:2015 Radioprotezione – Valutazione di dose per il monitoraggio dei lavoratori esposti a contaminazione interna.
UNI ISO 28218:2015 Radioprotezione – Criteri e requisiti per l’effettuazione delle analisi di radioattività in campioni biologici (analisi radiobiologiche).
ISO 16637:2016 Radiological protection – Monitoring and internal dosimetry for staff members exposed to medical radionuclides as unsealed sources.

Norme tecniche sulla misurazione della radioattività nell’ambiente

La radioattività naturale è dovuta prevalentemente alla presenza di radon nelle rocce. Da qui, può arrivare negli ambienti interni attraverso l’acqua. Il radon può trovarsi anche nei materiali da costruzione e da questi essere rilasciato negli edifici. La “radon exhalation” può essere misurata con i metodi normalizzati della serie ISO 11665.

UNI 11665:2017 Determinazione di radionuclidi gamma emettitori mediante spettrometria gamma ad alta risoluzione.
UNI EN ISO 11665-1:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 1: Origini del radon e dei suoi prodotti di decadimento a vita media breve e metodi di misurazione associati.
UNI EN ISO 11665-2:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 2: Metodo di misurazione ad integrazione per la determinazione della concentrazione media di energia potenziale alfa dei suoi prodotti di decadimento a vita media breve.
UNI EN ISO 11665-3:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 3: Metodo di misurazione istantanea della concentrazione di energia potenziale alfa dei suoi prodotti di decadimento a vita media breve.
ISO 11665-4:2012 Measurement of radioactivity in the environment — Air: radon-222 Integrated measurement method for determining average activity concentration using passive sampling and delayed analysis.
UNI EN ISO 11665-5:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 5: Metodo di misurazione continua della concentrazione di attività.
UNI EN ISO 11665-6:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 6: Metodo di misurazione istantanea della concentrazione di attività.
UNI EN ISO 11665-7:2015 Misurazione della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 7: Metodo di accumulazione per la stima del rateo di esalazione da una superficie.
UNI ISO 11665-8:2015 Misura della radioattività nell’ambiente – Aria: radon-222 – Parte 8: Metodologie per le indagini iniziali e supplementari negli edifici.
ISO 11665-9:2016 Measurement of radioactivity in the environment — Air: radon-222 Test methods for exhalation rate of building materials.
ISO 11665-11:2016 Measurement of radioactivity in the environment — Air: radon-222 Test method for soil gas with sampling at depth.

Sono in corso di definizione le norme:

ISO 11665-12 Measurement of radioactivity in the environment – Air: radon-222 – Part 12: Determination of the diffusion coefficient in waterproof materials: membrane one-side activity concentration measurement method.
ISO 11665-13 Measurement of radioactivity in the environment – Air: radon-222 – Part 13: Determination of the diffusion coefficient in waterproof materials: membrane two-side activity concentration measurement method.

Sostanze radioattive nelle acque potabili.

D.Lgs 28/16: Attuazione della direttiva 2013/51/EURATOM del Consiglio, del 22 ottobre 2013, che stabilisce requisiti per la tutela della salute della popolazione relativamente alle sostanze radioattive presenti nelle acque destinate al consumo umano

I valori di parametro per radon e trizio ammessi nelle acque destinate al consumo umano sono fissati a 100 Bq/l dal Decreto Legislativo 15 febbraio 2016, n. 28. Il valore di parametro è il valore da confrontare con la media annua dei valori misurati del parametro. In caso di superamento, è obbligatorio valutare se la presenza di sostanze radioattive nelle acque costituisca un rischio per la salute umana tale da richiedere un intervento.

Il decreto, in vigore dal 22/03/2016, fissa anche la dose indicativa (DI) a 0,10 mSv. La DI è definita come la dose efficace impegnata per un anno d’ingestione risultante da tutti i radionuclidi, di origine naturale e artificiale, presenti nelle acque destinate al consumo umano, ad eccezione di trizio, potassio-40, radon e prodotti di decadimento del radon a vita breve.

Il D.Lgs 28/16 dispone che:

il rischio per la salute cui è esposta la popolazione interessata sia valutato;
ove necessario, siano adottati, provvedimenti correttivi volti a ridurre la concentrazione di radioattività nell’acqua;
ove necessario, siano adottate misure cautelative a tutela della salute pubblica.

Questi adempimenti sono in capo alle Regioni e alle Province autonome, che si avvalgono delle aziende sanitarie locali, ovvero di altri enti pubblici competenti a svolgere controlli sulla salubrità delle acque e sugli alimenti e bevande per scopi di tutela della salute pubblica individuati da leggi regionali e delle ARPA/APPA.

Il decreto indica anche:

frequenza minima di campionamento e analisi per i controlli sulle acque destinate al consumo umano distribuite ogni giorno dalla rete di distribuzione o da cisterne, o utilizzate nelle imprese alimentari, o confezionate in bottiglie o altri contenitori;
criteri per il controllo della dose indicativa;
caratteristiche di prestazione analitica.

Radionuclidi e radiazioni ionizzanti: metodi di determinazione