Radioactivitate

Simbol radioactivitate

Radioactivitatea sau dezintegrarea radioactivă este un ansamblu de procese fizico-nucleare prin care unii nuclei atomici instabili sau radioactivi ( radionuclizii ) se descompun ( transmutează ), într-o anumită perioadă de timp numită timp de decădere , în nuclei cu energie mai mică, ajungând la o stare de stabilitate mai mare cu emisia de radiații ionizante în conformitate cu principiile conservării masei / energiei și a impulsului : procesul continuă mai mult sau mai puțin rapid în timp până când elementele produse treptat, posibil la rândul lor radioactive, nu ajung la o condiție de stabilitate prin așa-numitul lanț de descompunere .

Istorie

Același subiect în detaliu: Istoria radioterapiei și Istoria radioprotecției .

Wilhelm Conrad Röntgen

Antoine Henri Becquerel

Marie Curie

Raze X

Descoperirea razelor X a fost făcută de Wilhelm Conrad Röntgen în 1895 . În 1896, Antoine Henri Becquerel , în timpul unui studiu privind relațiile dintre fosforescență și razele X , a descoperit radioactivitatea naturală a uraniului . În 1898 Marie Curie și Pierre Curie au descoperit, selectând pitchblende , în italiană cunoscută sub numele de uraninită, elementele radioactive poloniu și radiu .

Experimentele lui Becquerel au constat în expunerea la lumina soarelui a unei substanțe fosforescente așezate pe un plic de hârtie opacă în care se afla o placă fotografică menită să dezvăluie emisia neluminoasă a substanței. Alegerea a căzut pe sulfatul de uraniu, care a dezvoltat o fosforescență foarte vie. Experimentele au arătat că placa fotografică a fost expusă după o iluminare adecvată, ceea ce a confirmat ipoteza lui Becquerel. Dar în curând Becquerel a observat un fenomen complet nou și neașteptat: și-a dat seama că placa a fost impresionată chiar și în întuneric. Becquerel a emis ipoteza că substanța a continuat să emită radiații derivate din iluminare chiar și după expunerea la lumina soarelui. După experimente repetate cu diferite materiale, sa constatat că radiația nu depinde de caracteristica fosforescenței substanței, ci de uraniu.

Această descoperire a deschis o nouă linie de cercetare care vizează determinarea prezenței posibile în natură a altor elemente care aveau aceeași proprietate a uraniului și mai ales natura a ceea ce a fost emis.

Marie Curie a fost cea care a început să măsoare radiația uraniului prin intermediul piezoelectricității , descoperită de soțul ei Pierre în colaborare cu fratele său Jacques , prin ionizarea aerului între doi electrozi și provocarea trecerii unui curent mic a cărui intensitate a măsurat-o în raport la presiunea asupra unui cristal necesară pentru a produce un alt curent de natură să echilibreze primul. Acest sistem a funcționat și soțul ei, Pierre, a renunțat la locul de muncă pentru a-și ajuta soția în astfel de cercetări. Marie a fost cea care a propus termenul de radioactivitate pentru a indica capacitatea uraniului de a produce radiații și a demonstrat prezența acestei radioactivități și în alt element: toriu . Cu soțul ei, Pierre, testând conținutul de uraniu al pitchblendei pentru a rafina acest element, a constatat că unele probe erau mai radioactive decât ar fi fost dacă ar fi făcute din uraniu pur și acest lucru implica faptul că elementele din pitchblende erau prezente în cantități minime care nu au fost detectate. din analiza chimică normală și că radioactivitatea lor a fost foarte mare.

Următorul pas a fost examinarea a tone de pitchblendă (din minele Joachimstal din Cehoslovacia ) care au fost înghesuite într-o baracă în care fusese instalat un atelier și, în 1898, a izolat o cantitate mică de pulbere neagră cu radioactivitate egală cu aproximativ 400 de ori mai mare decât dintr-o cantitate similară de uraniu . Această pulbere conținea un element nou cu caracteristici similare cu telurul (sub care a fost ulterior plasat în tabelul periodic) care a fost numit poloniu în onoarea Poloniei , locul de naștere al Mariei. Această descoperire a fost anunțată de prietenul său Gabriel Lippmann într-o notă către Academia de Științe din Paris . Lucrările ulterioare rezultate din constatarea că acest ultim element, poloniul, nu ar putea justifica nivelurile ridicate de radioactivitate detectate, a condus, din nou în 1898, la descoperirea unui element și mai radioactiv decât poloniul, având proprietăți similare cu bariul și din care a fost separat de cristalizări fracționate, care a fost numită radiu de la latină radium , sau rază. Această descoperire a făcut, de asemenea, obiectul unei note scrise în colaborare cu Gustave Bémont, care lucrase cu Curies. Relatarea acestei lucrări a devenit teza de doctorat a lui Marie Curie în 1903 .

La începutul acestei descoperiri, efectele nocive ale radiațiilor asupra sănătății nu erau cunoscute, iar la începutul secolului au fost promovate multe produse cu aditivi cu radiu, care le exprima proprietățile de sănătate. Marie Curie însăși și-a refuzat întotdeauna pericolul, astăzi chiar hainele, cărțile și instrumentele sale pot fi vizitate de către cercetători numai cu protecția radiologică cuvenită.

Descriere

Același subiect în detaliu: Radionuclidul .

Stabilitate

Fiecare atom este alcătuit dintr-un nucleu care conține protoni , neutroni și un număr de electroni care orbitează în jurul său, echivalent cu cel al protonilor . Deoarece sunt toți încărcați pozitiv, protonii tind să se respingă reciproc datorită forței Coulomb și, dacă nu ar exista alte forțe care să le țină împreună, nucleele nu ar fi stabile. Pe de altă parte, așa-numita forță nucleară puternică face ca nucleele atomice să fie stabile.

Cu toate acestea, atunci când forțele din interiorul nucleului nu sunt perfect echilibrate (adică nucleul este instabil) tinde spontan să ajungă la o stare stabilă prin emisia uneia sau mai multor particule.

Multe dintre izotopii existenți în natură sunt stabile, dar unii izotopi naturali și majoritatea izotopilor artificiali sunt instabili. Această instabilitate induce transformarea spontană în alți izotopi care este însoțită de emisia de particule atomice. Acești izotopi se numesc izotopi radioactivi, radionuclizi sau radioizotopi. Dezintegrarea (sau dezintegrarea radioactivă) este transformarea unui atom radioactiv care se descompune într-un alt atom, care poate fi și radioactiv sau stabil.

Majoritatea izotopilor teoretic posibili sunt instabili, doar o bandă îngustă a raporturilor Z / A ( numărul atomic peste numărul de masă , adică numărul de protoni peste suma neutronilor și protonilor ) este stabilă. În special, pentru numere atomice mici (până la aproximativ Z = 20) izotopii care au un raport Z / A de aproximativ ½ (adică au același număr de protoni și neutroni) sunt stabile; pentru atomii mai grei numărul de neutroni trebuie să depășească ușor numărul de protoni. Pentru Z> 82 nu există izotopi stabili.

Mecanism

Decăderea alfa

Dezintegrarea gamma

Din punct de vedere istoric (în urma studiilor lui Ernest Rutherford ), degradările nucleare au fost grupate în trei clase principale:

La această primă clasificare, în urma unor investigații suplimentare asupra fenomenului, s-au adăugat emisia de neutroni, emisia de protoni și fisiunea spontană . În timp ce dezintegrarea alfa și decăderea beta modifică numărul de protoni din nucleu și, prin urmare, numărul de electroni care orbitează în jurul acestuia (schimbând astfel natura chimică a atomului în sine), dezintegrarea gamma are loc între stările aceluiași nucleu și implică doar pierderea energie.

Timp de decădere

Exemple de descompunere exponențială

Momentul exact în care un atom instabil se va descompune într-unul mai stabil este considerat a fi aleatoriu și imprevizibil. Ceea ce se poate face, având în vedere un eșantion al unui anumit izotop , este să rețineți că numărul decăderilor respectă o lege statistică precisă. Activitatea, adică numărul de dezintegrări preconizate să apară într-un interval dt , ^[1] este proporțional cu numărul N de atomi (sau nuclei) prezenți.

Este $N(t)$ ${\ displaystyle N (t)}$ ${\ displaystyle N (t)}$ un număr mare de nuclei radioactivi ( radionuclizi ) ai unei substanțe date în acel moment $t$ ${\ displaystyle t}$ $t$ , functia $f$ ${\ displaystyle f}$ $f$ a nucleilor care se descompun în intervalul de timp infinitesimal $d t$ ${\ displaystyle dt}$ $dt$ este dat de

f=\lambda \,\mathrm {d} t

{\ displaystyle f = \ lambda \, \ mathrm {d} t}

{\ displaystyle f = \ lambda \, \ mathrm {d} t}

unde este $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ se numește constanta de descompunere; este caracteristică substanței în cauză și reprezintă numărul mediu de descompuneri ale nucleului unic în unitatea de timp. Variația numărului $N(t)$ ${\ displaystyle N (t)}$ ${\ displaystyle N (t)}$ de nuclee în interval $d t$ ${\ displaystyle dt}$ $dt$ este dat de

\mathrm {d} N=-\lambda N(t)\,\mathrm {d} t

{\ displaystyle \ mathrm {d} N = - \ lambda N (t) \, \ mathrm {d} t}

{\ displaystyle \ mathrm {d} N = - \ lambda N (t) \, \ mathrm {d} t}

din care apare activitatea

{\dot {N}}(t)={\Bigl |}{\frac {\mathrm {d} N}{\mathrm {d} t}}{\Bigr |}=\lambda N(t)

{\ displaystyle {\ dot {N}} (t) = {\ Bigl |} {\ frac {\ mathrm {d} N} {\ mathrm {d} t}} {\ Bigr |} = \ lambda N (t )}}

{\ displaystyle {\ dot {N}} (t) = {\ Bigl |} {\ frac {\ mathrm {d} N} {\ mathrm {d} t}} {\ Bigr |} = \ lambda N (t )}}

care este o ecuație diferențială de prim ordin. Soluția oferă numărul de nuclee care nu au fost încă degradate la timp $t$ ${\ displaystyle t}$ $t$ ,

N(t)=N_{0}\exp(-\lambda t)

{\ displaystyle N (t) = N_ {0} \ exp (- \ lambda t)}

{\ displaystyle N (t) = N_ {0} \ exp (- \ lambda t)}

reprezentând o descompunere exponențială . Trebuie remarcat faptul că aceasta reprezintă doar o soluție aproximativă, în primul rând pentru că reprezintă o funcție continuă, în timp ce evenimentul fizic real își asumă valori discrete, deoarece descrie un proces aleatoriu, doar statistic adevărat. Cu toate acestea, deoarece în majoritatea cazurilor N este extrem de mare, funcția oferă o aproximare foarte bună.

În plus față de constanta de dezintegrare λ, dezintegrarea radioactivă este caracterizată de o altă constantă numită viață medie . Fiecare atom trăiește un timp precis înainte de descompunere, iar viața medie este tocmai media aritmetică pe durata de viață a tuturor atomilor din aceeași specie. Viața medie este reprezentată de simbolul τ, legat de λ prin:

\tau ={\frac {1}{\lambda }}

{\ displaystyle \ tau = {\ frac {1} {\ lambda}}}

\ tau = {\ frac {1} {\ lambda}}

.

Un alt parametru utilizat pe scară largă pentru a descrie o dezintegrare radioactivă este dat de timpul de înjumătățire sau timpul de înjumătățire t _½ . Având în vedere un eșantion dintr-un anumit radionuclid , timpul de înjumătățire ne spune cât timp după ce un număr de atomi egali cu jumătate din total vor fi decăzut și este legat de durata medie de viață prin relație:

t_{\frac {1}{2}}={\frac {\ln 2}{\lambda }}

{\ displaystyle t _ {\ frac {1} {2}} = {\ frac {\ ln 2} {\ lambda}}}

{\ displaystyle t _ {\ frac {1} {2}} = {\ frac {\ ln 2} {\ lambda}}}

.

Aceste relații ne permit să vedem că multe dintre substanțele radioactive prezente în natură s-au degradat și, prin urmare, nu mai sunt prezente în natură, ci pot fi produse numai artificial. Pentru a face o idee despre ordinele de mărime implicate, se poate spune că durata medie de viață a diferiților radionuclizi poate varia de la 10 ⁹ ani până la 10 ⁻¹² secunde.

Ansamblul elementelor obținute prin dezintegrări succesive constituie o familie radioactivă. Există trei familii principale radioactive în natură: familia uraniului, familia actinium și familia toriu.

Măsurarea radioactivității

Radioactivitatea se măsoară prin activitatea izotopului care o generează. Activitatea se măsoară în:

Surse de radioactivitate

Flux de raze cosmice

Radioactivitatea prezentă în mediu poate fi atât de natură artificială, cât și naturală: contribuția principală la doza absorbită anual în medie de fiecare individ provine din radioactivitatea naturală, care este responsabilă pentru aproximativ 80% din doza totală. Dintre acestea, aproximativ 30% se datorează potasiului (izotopul de ⁴⁰ K, generat de radiația potasiului natural de la razele cosmice care reușesc să ajungă la sol): 15% la gazul radon emanat din subsol, 15% din materialele de construcție și 13 % (la nivelul mării) din radiațiile cosmice . Cu cât mergeți mai sus, cu atât crește radiația cosmică, deoarece stratul de aer care absoarbe cea mai mare parte este subțiat: la 5500 de metri deasupra nivelului mării, doza anuală absorbită crește la aproximativ dublu față de nivelul mării. Potasiul 40 este responsabil pentru aproape toată radioactivitatea naturală prezentă în corpul uman.

Sursele artificiale (sau tehnologice) cu care se poate contacta voluntar sunt legate în principal de utilizarea radioizotopilor în medicină pentru diagnostic ( scintigrafie ) sau terapeutic ( brahiterapie , terapie cu cobalt , terapie radiometabolică ), în timp ce orice contact involuntar poate fi cauzat de surse radioactive utilizate în activități militare sau orice scurgeri radioactive legate de utilizarea civilă în centralele nucleare .

Există trei forme distincte de radioactivitate clasificate după modul de descompunere: acestea sunt raze alfa , raze beta și raze gamma . La aceste trei forme se adaugă neutronii liberi care decurg din fisiunea spontană a elementelor mai grele. Fiecare dintre aceste tipuri de radioactivitate are proprietăți și pericole diferite. Tabelul enumeră formele de radioactivitate, particulele implicate, distanța parcursă, capacitatea de a provoca fisiune și transmutație .

Tipul emisiunii	Particulă	Distanța parcursă în aer	provoacă transmutație	provoacă fisiune
Razele alfa	4 2 El	aproximativ 6-7cm	Da	Da
Razele beta	electroni (β ^- ) și pozitroni (β ⁺ )	aproximativ 5-7 metri	Nu	Nu
Raze gamma	fotoni provenind din nucleu ( unde electromagnetice )	statistici, câțiva km	Nu	Nu
Raze X	fotoni de pe orbitalii electronici (în special K): unde electromagnetice	statistici, câțiva km	Nu	Nu
Neutroni liberi	neutroni	statistici, de la 30 la 300 m	Da	Da

Razele alfa și beta sunt compuse din particule încărcate electric, de aceea interacționează aproape imediat cu materia înconjurătoare și sunt aproape toate absorbite la o anumită distanță: razele gamma și neutronii, pe de altă parte, neutri din punct de vedere electric, sunt absorbiți doar de impactul direct împotriva unui atom sau a unui nucleu atomic și parcurg distanțe mult mai mari. Mai mult, nu există o distanță limită pentru absorbția lor, dar sunt absorbite exponențial: adică, pe măsură ce calea parcursă de fascicul crește, o fracție din ce în ce mai mică „supraviețuiește” (datorită imposibilității practice actuale de a o măsura, dar întotdeauna estimată la să fie diferit de zero) din particulele originale.

Radiații secundare

Atunci când o particulă radioactivă este absorbită, ea își transferă energia către nucleul sau atomul care a captat-o, excitând-o: atomul capturant reemite apoi această energie sub forma unei noi radiații (raze gamma sau raze X) sau alte particule. (raze beta sau neutroni termici) cu energie mai mică decât cele absorbite; în plus, impactul particulelor încărcate de energie mare determină emisia de raze X (prin bremsstrahlung , radiații de frânare) în materialul de absorbție. La proiectarea ecranelor împotriva radiațiilor, este întotdeauna necesar să se ia în considerare ce tipuri de particule trebuie oprite și ce emisii secundare vor avea loc.

Scuturi de radiații

Cu cât mai multă masă este concentrată într-un spațiu dat, cu atât va fi mai probabil ca absorbția unei particule vagabunde date să aibă loc în acel spațiu: acesta este motivul pentru care o acoperire de plumb foarte densă și absorbantă este folosită în general pentru a proteja obiectele, recipientele și orice altceva altfel din radioactivitate. Plumbul are, de asemenea, avantajul de a fi elementul final în degradarea uraniului și a familiei sale, prin urmare nuclear foarte stabil și nu foarte supus transmutării, în timpurile „umane”, în alte elemente.

Oprirea completă a emisiilor de raze alfa și beta este foarte simplă și necesită câțiva milimetri din orice material solid sau câteva zeci de centimetri de aer; un ecran eficient împotriva fotonilor constitutivi ai razelor X și gamma trebuie să fie mai gros și să fie realizat dintr-un material foarte dens, cum ar fi oțelul sau plumbul. Pe de altă parte, este mai complex să protejăm radiația neutronică, deoarece aceste particule pătrund și merg foarte adânc: neutronii, în funcție de energia și materialul lor, pot reacționa cu nucleele în moduri diferite și scuturile multistrat sunt utilizate pentru a proiecta un scut eficient ; partea internă este construită cu materiale grele (de exemplu fier ), în timp ce partea exterioară cu materiale ușoare.

Efectele radioactivității

Efectul radiației nucleare asupra materialului non-viu se datorează în esență a două cauze: ionizarea și, prin urmare, ruperea legăturilor chimice și transmutarea unor nuclee în alte elemente.

Simbol al pericolului

Pictogramă care indică prezența radiațiilor. ^[2]

Pictogramă care indică pericol de radiații. Înlocuiește simbolul clasic galben doar în anumite situații.

Simbolul radiațiilor ionizante este trifoiul caracteristic. Locațiile cu niveluri periculoase de radiații ionizante sunt indicate prin semne cu acest simbol. Semnele sunt, în general, plasate la marginea unei zone controlate de radiații sau oriunde în care nivelurile de radiații sunt semnificativ mai mari datorită intervenției umane.

Efecte asupra materialelor

Transmutația necesită o alegere atentă a oțelurilor și a altor aliaje metalice destinate să funcționeze în medii radioactive, deoarece acumularea radioactivă își modifică compoziția chimică și fizică și le poate face să piardă caracteristicile necesare de rezistență mecanică, stabilitate și durabilitate., Chimie și fizică; cimentul se confruntă, de asemenea, cu aceleași dezavantaje, deși într-o măsură mai mică. Mai mult, nucleele transmutate sunt în parte și radioactive; prin urmare, materialul, dacă este expus permanent la radiații, acumulează în timp izotopi instabili în interiorul acestuia și devine din ce în ce mai radioactiv. Acesta este principalul motiv pentru care centralele nucleare au o durată fixă de funcționare (câteva decenii), după care trebuie demontate.

În plus, radioactivitatea este capabilă să facă inutilizabil un circuit electronic bazat pe semiconductori , transmutând atomii de siliciu și modificând concentrațiile slabe ale elementelor dopante din care aceste componente electronice își derivă capacitățile.

Efecte biologice

Efectul biologic, pe de altă parte, se datorează în mare măsură proprietăților ionizante: prin distrugerea legăturilor dintre molecule , radiația dăunează celulelor, generând radicali liberi . Dar, mai presus de toate, modifică macromoleculele mari de ADN și ARN , provocând daune somatice și genetice; acest efect este produs în principal de radiația gamma , care este mai energică și pătrunzătoare decât particulele alfa și beta . De asemenea, ele modifică funcțiile și contribuțiile oligoelementelor în metabolismul organic.

Momentul în care celulele sunt cele mai vulnerabile în raport cu radiațiile este cel al reproducerii ( mitoză sau meioză ), în care ADN - ul este duplicat, structurile nucleului sunt dizolvate și enzimele care asigură integritatea genetică materială nu pot funcționa . Prin urmare, cel mai izbitor efect macroscopic al radioactivității asupra celulelor este încetinirea vitezei de reproducere: populațiile de celule care se reproduc foarte repede sunt mai vulnerabile decât cele care o fac încet. În virtutea acestui fapt, organele cele mai sensibile la radiații sunt măduva osoasă hematopoietică și sistemul limfatic .

La nivelul întregului organism, pe de altă parte, atât la om, cât și la animalele superioare există o îmbătrânire prematură a organismului corelată cu doza totală de radiații absorbite, atât cu doze puternice instantanee, cât și cu expunere prelungită la niveluri scăzute de radioactivitate.

Măduvă osoasă și sânge

Este cel mai afectat țesut al corpului uman. Prima consecință a radiațiilor este scăderea globulelor albe din sânge ( leucopenie ), urmată de scăderea trombocitelor , care provoacă sângerări și, dacă daunele sunt foarte severe, de cea a globulelor roșii ( anemie ). Dacă daunele nu extermină complet celulele stem hematopoietice, acest țesut se recuperează mai repede după iradiere.

Sistem limfatic

În sistemul limfatic, principala consecință a radiației este infecția ganglionilor limfatici și a splinei după moartea limfocitelor prezente.

Sistem digestiv

Intestinul subțire este porțiunea radiosensibilă a tractului gastro-intestinal , în timp ce esofagul și stomacul sunt mai puțin. Cu leziuni ușoare, celulele mucoasei intestinale încep să se reproducă intermitent și secretă mai mult mucus, care împreună cu celulele moarte pot da naștere ocluziilor . Odată cu creșterea dozei, apar ulcerații care, datorită numărului redus de celule albe din sânge, se infectează ușor.

Organele genitale

Daunele pot fi atât somatice ( sterilitate , permanente sau nu), cât și genetice. Femelele sunt mai sensibile decât masculii. Daunele genetice constau în mutații care pot fi transmise generațiilor următoare.

Sistem nervos

Sistemul nervos central este printre țesuturile cel mai puțin radiosensibile, în timp ce coloana vertebrală și nervii periferici sunt cei mai mulți. Cu doze mari absorbite este posibil să aveți ischemie , din cauza leziunilor suferite de capilarele cerebrale.

Sistemul tiroidian și endocrin

Glanda tiroidă , hipofizară , suprarenală și alte glande nu sunt deosebit de radiosensibile. Din motive metabolice, totuși, glanda tiroidă concentrează aproape tot iodul prezent în organism; fiind foarte frecvent izotopul radioactiv ¹³¹ I, acest organ poate absorbi doze masive de radioactivitate dacă respirați aer sau ingerați alimente contaminate.

Ochi

Retina nu este foarte radiosensibilă, dar lentila , compusă din celule moarte și, prin urmare, incapabilă să se repare singură, își pierde rapid transparența pe măsură ce doza absorbită crește, dezvoltând o cataractă .

Plămânii

Plămânul , intrând în contact cu aerul extern, este direct afectat de particulele radioactive inhalate prin respirație care sunt depozitate în alveolele sale: pentru aceasta este cu siguranță necesar să purtați măști de gaz în timpul operației în zone contaminate de substanțe, praf, vapori sau gaze radioactive. Sursa principală de contaminare pulmonară este radonul , care fiind un gaz radioactiv, poate fi ușor inhalat și depus (acesta sau produsele sale de degradare) în plămâni.

Ficatul, rinichii, inima și sistemul circulator

Toate acestea sunt organe foarte puțin radiosensibile. Ficatul și vezica biliară pot primi daune în caz de contaminare cu anumiți izotopi radioactivi, cum ar fi aurul ; dar, în general, există daune numai cu doze de radiații foarte mari.

Piele și păr

Pielea prezintă o vulnerabilitate specială, deoarece, dacă este neprotejată, primește toate cele trei tipuri de radiații (alfa, beta și gamma). Daunele pe care le primește sunt mult mai mari cu cât radiația pătrunde mai puțin: este deteriorată puțin de razele gamma și mult mai mult de radiațiile alfa și beta. Pentru niveluri scăzute de radiații se dezvoltă un eritem ; dacă iradierea crește, se poate forma o neoplasmă epitelială . Capacitatea de a repara daunele suferite este totuși foarte mare.

Creșterea părului se oprește complet; cei prezenți cad în cantitate mai mare sau mai mică în funcție de doza absorbită. După câteva săptămâni încep să crească din nou, uneori cu caracteristici diferite de cele pe care le aveau înainte.

SIstemul musculoscheletal

Mușchii și scheletul sunt, în general, țesuturile cele mai puțin deteriorate de radiații; cu toate acestea, unii izotopi de stronțiu sau plutoniu sunt concentrați în măduva osoasă, caz în care afectarea poate fi foarte gravă și poate duce la leucemie sau alte neoplasme.

Trebuie remarcat faptul că nu toate speciile de animale și plante au aceeași susceptibilitate la radiații: de exemplu, gândacii pot rezista rate de radioactivitate mult peste cele letale pentru oameni fără daune grave, iar o bacterie , Deinococcus radiodurans , supraviețuiește la doze de radiații de 1000 de ori mai mari decât doza letală pentru oameni

Efecte la om

Același subiect în detaliu: boala acută de radiații .

Boală acută de radiații

Efectele radiațiilor ionizante sunt împărțite în „Efecte deterministe” și „Efecte stochastice” (ICRP 60 International Commission on Radiological Protection ^[3] ), în funcție de faptul dacă sunt sau nu direct legate de doza absorbită. Datorită susceptibilității la cancerul de sân, femeile au cu 40% mai multe șanse să experimenteze efecte stocastice decât bărbații.

Efecte deterministe

Sunt direct atribuibile radiațiilor (există o relație directă cauză-efect);
Ele rezultă din inactivarea structurilor vitale ale celulei;
Se manifestă imediat după iradiere;
Ele apar doar dacă absorbția depășește o doză specifică numită „doză prag”,
Severitatea lor crește odată cu creșterea dozei absorbite (așadar numită și „efecte gradate”).

Efectele deterministe sunt erupțiile cutanate, în special dermatita ( radiația dermatită de fapt), cataracta, anemia și leucopenia. În cele mai grave cazuri există sângerări ale membranelor mucoase și ale tractului intestinal, căderea părului și a părului. Dacă doza absorbită nu a fost letală, efectele deterministe scad în decurs de câteva săptămâni, cu supraviețuire și recuperare mai mult sau mai puțin complete.

Efecte stochastice

Nu depind de doza absorbită;
Ele rezultă din deteriorarea nucleului celular și în special a ADN-ului;
Ele nu se manifestă imediat; pot să apară sau nu, în viitorul nespecificat;

După iradiere, ADN-ul poate fi deteriorat într-un mod reversibil sau ireversibil; dacă structura ADN-ului nu ar fi reparată (sau reparată incorect), celula ar da viață unei descendențe de celule modificate genetic care, după o anumită perioadă de latență, ar putea da naștere unor patologii precum tumori sau leucemie. Prin urmare, crește probabilitatea ca pacientul mai devreme sau mai târziu să fie afectat de anumite tipuri de cancer .

Utilizare în medicină

Particulele beta sunt utilizate pentru PET sau tomografie cu emisie de pozitroni (un alt termen folosit pentru a indica particulele β ⁺ ).
Razele X sunt folosite pentru radiografii folosind proprietatea acestor radiații de a penetra diferit țesuturile cu densitate mai mică sau mai mare.

Notă

^ activitate , în Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.
^ De unde vine simbolul radioactivității , pe ilpost.it , Il Post.it, 12 noiembrie 2017.
^ ( EN ) ICRP Publication 60. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection , su icrp.org .

Bibliografia

Giorgio Bendiscioli, Fenomeni Radioattivi. Dai nuclei alle stelle , Springer, 2013, ISBN 978-88-470-5452-3 .
Maurizio Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione , Pitagora Editrice Bologna, 1993, ISBN 88-371-0470-7 .
Ugo Amaldi, Fisica delle Radiazioni , Bollati Boringhieri, 1971, ISBN 88-339-5063-8 .

Voci correlate

Altri progetti

Wikizionario contiene il lemma di dizionario « radioattività »
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su radioattività

Collegamenti esterni

( EN ) Radioattività / Radioattività (altra versione) , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
( EN ) IUPAC Gold Book, "radioactive" , su goldbook.iupac.org .

Controllo di autorità	Thesaurus BNCF 12606 · LCCN ( EN ) sh85110661 · GND ( DE ) 4048198-0 · BNF ( FR ) cb11935845v (data) · NDL ( EN , JA ) 00563513

Portale Chimica

Portale Energia nucleare

Portale Fisica

[1] tivitate , în Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.

[2] De unde vine simbolul radioactivității , pe ilpost.it , Il Post.it, 12 noiembrie 2017.

[3] ( EN ) ICRP Publication 60. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection , su icrp.org .

[1]

[2]

[3]

V · D · M Processi nucleari
Decadimento radioattivo	Decadimento alfa ( particella α ) · Decadimento beta ( particella β ) · Raggi gamma ( fotone ) · Emissione di neutroni · Emissione di protoni · Fissione spontanea · Processo tre alfa
Nucleosintesi	Cattura neutronica · processo r · processo s · Cattura protonica · Processo p