La Radioattività Naturale della Materia
La radioattività naturale si trova praticamente ovunque sulla terra ed è originata da varie componenti. Una prima causale è rappresentata dai diversi radionuclidi che sono presenti in varie quantità nella materia del pianeta come le rocce e i minerali.
Il secondo contributo è dato dalla attività solare e dai raggi cosmici che ci investono dal profondo dell’universo. L’insieme di tutte queste sorgenti perciò costituisce il cosiddetto fondo naturale che può essere misurato facilmente anche con il contatore geiger
Cos'è la Radioattività
La Radioattività è la cessione di energia da parte di un nucleo atomico di un elemento instabile sotto forma di particelle cariche.
L’energia emessa ad esempio possono essere i fotoni gamma, ovvero onde elettromagnetiche ad altissima frequenza, oppure particelle di massa cariche come gli elettroni, ovvero i cosiddetti raggi beta e dai pesanti” nuclei di elio (raggi alfa).
La radioattività in pratica è l’effetto delle radiazioni ionizzanti, rappresentate da particelle accelerate che possono produrre direttamente o indirettamente azioni ionizzanti nella materia con cui interagiscono.
Non fanno eccezione i cosiddetti raggi cosmici, particelle molto energetiche che piovono continuamente nella atmosfera terrestre a velocità prossime a quella della luce.
La Radioattività originata dalla materia terrestre
I principali radionuclidi primordiali sono il potassio 40 (K-40), il rubidio 87 (Rb-87), L’uranio 238 (U-238), e il torio 232 (Th-232).
La concentrazione di questi radionuclidi naturali nel terreno e nelle rocce varia sensibilmente secondo la conformazione geologica delle diverse aree geologiche.
In generale le rocce ignee e i graniti hanno tracce di Uranio 238 in concentrazioni più elevate rispetto alle rocce sedimentarie come calcare e il gesso. Alcune di origine marina possono però contenere questo radionuclide in concentrazioni abbastanza elevate.
L’uranio, e il torio, in genere sono più presenti nelle rocce acide rispetto a quelle basiche.Tipici valori di concentrazioni di attività nel suolo sono in genere compresi tra 100 e 700 Becquel.kg-1 per il potassio 40, tra 10 e 50 Becquel.kg-1 per i radionuclidi delle serie dell’Uranio 238 e del Torio-232.
La Radioattività naturale nell'aria
In aria, la radiazione naturale è causata principalmente alla presenza di radon e toron, cioè di gas radioattivi che sono oltre sette volte più più pesanti dell’aria stessa. Questi appartengono alle famiglie dell’uranio e del torio. Il decadimento del Uranio 238 porta infatti alla formazione del Radon 226. Poi il nucleo atomico del Rn-226 emette una particella alfa e decade in Radon-222, cioè nel comune gas Radon.
Se invece consideriamo la famiglia del Torio, il decadimento del Radon 224 porterà alla formazione del Radon-220, un gas radioattivo chiamato Toron.
Però il radon-222 è 20 volte più importante del radon-220. Il contributo maggiore per il calcolo della dose assorbita deriva dai figli del radon e in particolare dalla sua inalazione in luoghi chiusi.
La Radioattività naturale nell'acqua
Nelle acque del pianeta terra è presente una certa quantità di radioattività originata dalle piogge che vi riversano le sostanze radioattive disperse nell’aria, e dalle acque dei corsi d’acqua naturali che convogliano nei bacini di accumulo le sostanze radioattive delle rocce e del suolo.
Sono sensibilmente radioattive le acque calde e solfuree degli impianti termali, in genere utilizzate dall’uomo per produrre elettricità e per riscaldare gli edifici.
La Radiazione cosmica
I raggi cosmici hanno origine nel profondo spazio e sono costituiti principalmente da particelle cariche positivamente come i protoni e nuclei pesanti, che per nostra fortuna quando arrivano vicino alla terra, vengono in gran parte deviati del’azione repulsiva del campo magnetico terrestre.
Va considerata anche una componente che ha origine nel sole a causa dalle sue esplosioni nucleari, questa consiste sopratutto di protoni.
L’interazione di queste particelle ad alta energia con l’atmosfera terrestre genera l’emissione di numerosi elementi secondari come i mesoni, elettroni, fotoni, protoni e neutroni ,che a loro volta possono creare ulteriori particelle.
La maggior parte i raggi cosmici primari vengono assorbiti nello strato più alto dell’atmosfera, mentre sulla terra arrivano sopratutto i raggi cosmici secondari che sono costituiti da mesoni, elettroni, fotoni, neutroni e protoni.
Nei poli terrestri il contributo della dose radioattiva causato dai raggi cosmici risulta maggiore rispetto alle zone equatoriali dove il campo magnetico della terra devia efficacemente la radiazione.
L’interazione della radiazione cosmica con la materia produce un gran numero di radionuclidi. Tra questi le dosi più elevate per gli organismi biologici le forniscono il Carbonio 14 e il H-3 perché in genere vengono introdotti nel corpo umano attraverso la catena alimentare.
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