Quanto è grande il pericolo delle radiazioni atomiche?

NON le vedete né le sentite, ma proprio in questo momento il vostro organismo è il bersaglio di un incessante fuoco incrociato di particelle subatomiche. Come minuscole pallottole di mitragliatrice, ogni giorno queste particelle colpiscono direttamente il vostro corpo in un enorme numero di punti. Sebbene siano di diversa forma e grandezza, e vi colpiscano a velocità diverse e con effetti diversi, collettivamente sono chiamate radiazioni atomiche. Che effetto hanno le radiazioni sull’uomo?

La domanda è semplice, non è vero? E forse vorreste una risposta semplice. Purtroppo non esiste una risposta semplice. Quali siano gli effetti che le radiazioni producono sull’uomo è uno dei soggetti più accesamente dibattuti oggi in campo scientifico, medico e anche politico.

Forse avete sentito dell’incidente che si verificò nel 1979 nel reattore nucleare di Three Mile Island in Pennsylvania (U.S.A.). Nessuno rimase direttamente danneggiato all’epoca dell’incidente, ma come conseguenza nei giorni successivi venne liberata della radioattività. Alcuni scienziati calcolarono che alla fine la radioattività poteva causare la morte per cancro a migliaia di persone. D’altra parte, la relazione ufficiale della Commissione Presidenziale sull’incidente di Three Mile Island dichiarò: “Non ci sarà nessun caso di cancro oppure il numero dei casi sarà così esiguo che non sarà mai possibile individuarli”.

Chi ha ragione? Nessuno lo sa con certezza. Questo è dovuto essenzialmente al fatto che gli abitanti della zona intorno a Three Mile Island ricevettero dosi relativamente basse di radiazioni a seguito dell’incidente. Gli scienziati sono generalmente d’accordo su ciò che accade all’organismo quando riceve una dose molto forte di radiazioni. Gli individui sottoposti a un’alta concentrazione di radiazioni si sentono subito molto male, e se sopravvivono il rischio di contrarre il cancro in futuro è notevolmente aumentato. È l’effetto delle basse concentrazioni di radiazioni che non è compreso molto bene.

Ma cosa sono le radiazioni?

Le radiazioni non sono tutte uguali. Le radiazioni atomiche sono basilarmente costituite o di piccole parti di atomi, come gli elettroni, o di piccole particelle di energia dette fotoni. Il nucleo di alcuni atomi è instabile e si scinde, emettendo nel processo delle radiazioni. Questi nuclei instabili si dice siano radioattivi. Quando le particelle atomiche colpiscono una cellula, liberano un po’ di energia, come una veloce pallottola libera un po’ di energia nel colpire un bersaglio.

Di solito la cellula non è pronta a questa improvvisa collisione. Le cellule sono fatte di molte diverse specie di complicatissime molecole che devono funzionare insieme in perfetta armonia. Spesso succede che una particella di radiazione atomica sposta un elettrone da quelle complicate molecole, trasformando la molecola in uno ione. Gli ioni possono essere molto pericolosi per la cellula perché tendono a innescare violente reazioni con altre molecole mentre cercano disperatamente di sostituire gli elettroni che hanno perduto. Queste “aggressioni” molecolari possono essere disastrose per la cellula. Se i sistemi di riparazione della cellula non ristabiliscono l’equilibrio, l’armonia cellulare è sconvolta, possono risultare pericolose combinazioni di molecole e la cellula può addirittura morire.

Le radiazioni in grado di produrre questi pericolosi ioni sono dette, come forse avete indovinato, radiazioni ionizzanti. Le radiazioni a bassa energia, come le microonde, non sono ionizzanti.

Alcune radiazioni atomiche sono costituite di particelle senza peso che viaggiano a forte velocità, come i fotoni ad alta energia o raggi gamma. Simili fotoni ad alta energia possono essere generati dall’uomo, senza l’uso di una sorgente radioattiva, e sono comunemente chiamati raggi X. Forse avete fatto una radiografia dal medico o dal dentista. Sia i raggi X che i raggi gamma si potrebbero paragonare a veloci pallottole di fucile. Una cosa interessante è che quegli stessi fotoni che a volte sono pericolosi come raggi gamma sono innocui a energie inferiori. La luce, ad esempio, è pure costituita di fotoni, ma non ci preoccupiamo per un po’ di luce! A energie ancora più basse, i fotoni sono detti microonde e queste possono essere pericolose pur non essendo ionizzanti.

Un tipo molto diverso di radiazioni atomiche sono le particelle beta. Queste particelle sono più pesanti dei fotoni e viaggiano più lentamente. Infatti le particelle beta sono semplici elettroni, come gli elettroni che passano attraverso i fili per far funzionare il vostro tostapane. L’unica differenza è che questi elettroni ad alta energia sono stati espulsi con violenza da un nucleo radioattivo. Le particelle beta e i raggi gamma tendono a produrre effetti simili quando colpiscono una delle nostre cellule.

Ancora diversa è la particella alfa. Le particelle alfa sono migliaia di volte più pesanti delle particelle beta; quindi in genere non sono così veloci né vanno altrettanto lontano. Ma quando una cellula è colpita da una particella alfa, attenzione! Se i raggi gamma e le particelle beta sono come pallottole di fucile, le particelle alfa sono come palle di cannone, e possono fare un gran danno all’interno di una cellula. Sebbene una cellula possa spesso riparare il danno causato da particelle beta o da raggi gamma, il danno causato dalle particelle alfa è molto più difficile da riparare per la cellula. Le particelle alfa si formano quando un atomo radioattivo espelle due protoni e due neutroni, che sono uniti insieme.

A volte le radiazioni possono consistere di protoni e neutroni da soli. I raggi cosmici che bombardano la terra dallo spazio sono causati più che altro da protoni ad alta energia, e sono state progettate bombe al neutrone che utilizzerebbero neutroni ad alta energia per penetrare gli edifici o i carri armati e uccidere le persone.

Dato che diversi tipi di radiazioni atomiche hanno effetti diversi sulle cellule umane, gli scienziati non sono tutti d’accordo circa la comparativa pericolosità delle dosi di radiazioni a bassa concentrazione. I neutroni (che possono far diventare radioattivi i comuni atomi) sono due volte più nocivi per le cellule dei raggi gamma, o sono otto volte più nocivi? Le particelle alfa sono otto volte o venti volte più nocive dei raggi gamma? Gli scienziati non lo sanno con certezza.

Questo è significativo perché persone diverse sono esposte a tipi diversi di radiazioni atomiche. Chi si sottopone a radiografie viene esposto soprattutto a un tipo di radiazioni, mentre chi lavora nelle miniere di uranio può ricevere forti dosi di un altro tipo, e le vittime della pioggia radioattiva radiazioni di un altro tipo ancora.

Radiazioni di fondo

C’è un tipo di radiazioni a cui siamo tutti esposti. Sono le radiazioni naturali, “di fondo”. Provengono dal suolo su cui camminiamo, e dai mattoni delle case in cui abitiamo, i quali contengono piccole quantità di atomi radioattivi. Un altro po’ di radiazioni proviene dai raggi cosmici che colpiscono l’atmosfera terrestre. Un’altra dose proviene dal nostro stesso corpo! L’uomo contiene grandi quantità di carbonio e di potassio, e una piccola frazione d’esso è radioattivo.

Il nordamericano medio riceve circa un quarto delle radiazioni di fondo che ricevono gli abitanti di certe parti del Brasile o dell’India, dove il suolo contiene più materiale radioattivo. Le radiazioni extra presenti in Brasile o in India sono pericolose? È possibile. D’altra parte, nel Colorado le radiazioni di fondo sono più elevate che a New York, ma l’incidenza del cancro è inferiore.

È molto difficile misurare gli effetti di piccole quantità di radiazioni. Una piccola dose di radiazioni non vi farà sentire male né vi farà cadere i capelli, ma potrebbe accrescere le vostre probabilità di contrarre un giorno il cancro. Supponiamo comunque che qualcuno abbia veramente contratto il cancro. Come si fa a sapere se è stato causato dalle radiazioni? Avrebbero potuto concorrervi varie cose. Il dott. Karl Morgan, ingegnere nucleare, osserva: “Una data forma di leucemia può richiedere ben tre avvenimenti consecutivi (come inserire tre interruttori elettrici collegati in serie). Alcuni di questi interruttori possono essere inseriti da virus, batteri, sostanze chimiche, guasti meccanici o radiazioni”.

Una piccola dose di radiazioni può essere più pericolosa per un individuo che per un altro. Un bambino che soffre di gravi forme di allergia può essere tre o quattro volte più soggetto a contrarre il cancro di un bambino normale. Forse un terzo bambino è stato esposto a radiazioni quando la madre, incinta di lui, fece una radiografia. Il rischio che questo bambino contragga la leucemia sarebbe del 50 per cento più alto di quello del bambino normale. Ma cosa accadrebbe se il bambino che soffre di allergie fosse stato esposto a quei raggi X nel seno di sua madre? Ora il suo rischio di contrarre il cancro sarebbe non tre o quattro volte, né sei o otto volte più alto, ma cinquanta volte più alto di quello del bambino normale!

Radiazioni “extra”

Oggi la maggioranza delle persone sono soggette a radiazioni “extra” in aggiunta alle normali radiazioni di fondo. Negli Stati Uniti la dose annua media di radiazioni è quasi doppia a causa di queste sorgenti extra, soprattutto per radiografie mediche. Quella radiografia al torace che avete fatto il mese scorso potrebbe causarvi la leucemia tra cinque anni? È possibile, ma prima di farvi prendere dal panico, ricordate che tutte le procedure mediche — anche prendere un’aspirina — comportano qualche rischio. Quando i vantaggi di una radiografia superano il rischio leggermente accresciuto di contrarre il cancro, il medico sarà giustificato a consigliarvi una radiografia.

Un’altra sorgente sempre più comune di radiazioni extra è il risparmio di energia sotto forma di isolamento domestico! Come mai? Ebbene, la maggioranza dei comuni materiali da costruzione contiene alcuni atomi radioattivi di radio. Questi atomi si trasformano gradualmente in piombo, passando nel processo attraverso vari stadi. A un certo punto gli atomi di radio si trasformano in radon, un gas radioattivo. Finché gli atomi di radio rimangono tali, sono imprigionati dentro cristalli nei mattoni o nelle pietre di casa vostra. Ma quando si trasformano in radon sono liberi e alcuni di essi si diffondono nell’aria in casa vostra.

Quando respirate aria contenente atomi di radon, alcuni di questi atomi possono rimanere imprigionati nei vostri polmoni, dove si trasformeranno rapidamente in piombo, perdendo nel processo particelle alfa. Rammentate le particelle alfa? Sono le “palle di cannone” subatomiche che possono recare tanto danno alle cellule dell’organismo. Se un atomo di radio si trasforma in piombo dentro una parte di casa vostra, le particelle alfa che libera non vi raggiungeranno mai. Le particelle alfa fanno molta fatica ad andare lontano anche nell’aria. Ma se respirate quello che era un atomo di radio (sotto forma di radon) e quelle particelle alfa sono sparate proprio dentro il vostro corpo, possono risultare molto nocive.

La pericolosità del radon è stata stabilita attraverso generazioni di persone che hanno lavorato nelle miniere d’uranio e tra cui sono stati registrati alti livelli di cancro del polmone. Nessuno rimarrebbe troppo sorpreso apprendendo che tra questi minatori ci sono alti livelli di cancro, ma perché di cancro del polmone? Perché nelle miniere di uranio ci sono elevate concentrazioni di radon (le miniere d’oggi hanno una ventilazione molto migliore) e le radiazioni alfa prodotte da questo gas contribuiscono al cancro del polmone.

Le radiazioni non sono dunque qualcosa che si riceve solo dalla locale centrale nucleare. Provengono anche dalle nostre stesse ossa leggermente radioattive, dalle radiografie mediche, dal televisore a colori (che libera un po’ di raggi X), vi si è esposti durante i voli in aereo (i raggi cosmici sono più intensi a forti altitudini) e provengono infine dalle case termicamente ben isolate.

Quanto è grande il pericolo delle radiazioni a basso livello? Nessuno lo sa con certezza, ma non è una cattiva idea prendere ragionevoli precauzioni per evitare di esporvici quando non occorre!

[Testo in evidenza a pagina 10]

Se i raggi X e i raggi gamma sono come veloci pallottole di fucile all’interno della cellula, le particelle alfa sono come palle di cannone

[Testo in evidenza a pagina 11]

Quando i vantaggi di una radiografia superano il rischio leggermente accresciuto di contrarre il cancro, il medico sarà giustificato a consigliarvi una radiografia

[Riquadro a pagina 12]

Quali precauzioni prendere

Evitate gli orologi fosforescenti al radio. Il radio emette particelle alfa e libera gas radon. Gettateli via se hanno il cristallo incrinato.

Tenete carte di identità o patenti radioattive dentro l’apposito involucro di protezione.

Tenete conto delle radiografie che fate e non chiedete al medico di sottoporvi a radiografia se egli non ritiene ne abbiate bisogno. Quando vi fanno una radiografia, chiedete l’apposita protezione.

Se avete il televisore a colori, mantenetelo in buone condizioni e guardatelo da una certa distanza.

Se dovete lavorare nei pressi di una sorgente di radiazioni, attenetevi alle norme precauzionali.

Accertatevi che la vostra casa sia debitamente ventilata per evitare l’accumulo di radon. È possibile farlo senza dispersione di energia con l’impiego di scambiatori di calore.

[Immagine a pagina 9]

Three Mile Island