Radioprotezione e Radiazioni Ionizzanti

Radiazioni (ionizzanti e non ionizzanti)

• Le radiazioni sono l'emissione di energia sotto forma di onde.
• Le sorgenti di campi elettromagnetici si distinguono in categorie a base di frequenza.
• Le sorgenti a bassa frequenza includono elettrodotti, cabine di trasformazione ed elettrodomestici.
• Le sorgenti ad alta frequenza includono telefoni cellulari, stazioni radio, antenne radiotelevisive e impianti radar.
• Per le sorgenti ad alta frequenza il limite di E è di 6 V/m.
• Le sorgenti ad altissima frequenza comprendono sostanze radioattive, decadimenti aа е ẞ e tubi a raggi X.
• Le sorgenti di radiazioni ionizzanti sono comprese in questa categoria.
• I campi elettromagnetici hanno diverse caratteristiche: intensità della componente elettrica (V/m), intensità della componente magnetica (T o A/m), densità di potenza irradiata (W/m²).
• I campi elettrici sono schermati facilmente da oggetti sul loro percorso (o gabbie di Faraday) e sono generati da tutti i dispositivi elettronici collegati alla rete, anche se spenti.
• I campi magnetici sono difficili da schermare e sono generati solo da dispositivi accesi.
• Lo spettro elettromagnetico è l'insieme di tutte le frequenze delle radiazioni elettromagnetiche ed è visualizzabile come un grafico, in cui la lunghezza d'onda è rappresentata sull'asse orizzontale e la frequenza sull'asse verticale.
• Lo spettro elettromagnetico contiene diverse tipologie di onde radianti, ordinate per lunghezza d'onda e frequenza: onde radio, onde TV, microonde, infrarosso, visibile, ultravioletto, raggi X, raggi gamma e raggi cosmici.
• La lunghezza d'onda è correlata alla frequenza dalla relazione v = c/λ, dove v è la frequenza, c è la velocità della luce e λ è la lunghezza d'onda.
• Ogni tipologia di radiazione elettromagnetica ha una gamma di lunghezze d'onda e frequenze specifiche; le frequenze sono rappresentate nel grafico come numeri moltiplicati per 10 elevato a un esponente.
• Le diverse tipologie di radiazioni hanno diverse capacità di penetrazione nell'atmosfera terrestre.
• Le radiazioni sono classificate come ionizzanti o non ionizzanti in base alle loro capacità di ionizzare la materia.
• Le radiazioni non ionizzanti non modificano la struttura degli atomi o delle molecole, mentre quelle ionizzanti sì.

Radiazioni NON Ionizzanti

• Le radiazioni non ionizzanti non hanno la capacité di ionizzare la materia.
• Le radiazioni non ionizzanti comprendono i campi elettrici e magnetici statici, i campi elettromagnetici a frequenze molto basse, le radiofrequenze, le microonde, l'infrarosso e la luce visibile.
• Si parla anche di raggi ultravioletti, ma questi ultimi in realtà hanno un'energia sufficiente per spostare elettroni da orbitali periferici, quindi sono considerati come radiazioni ionizzanti.

Campi a bassa frequenza (< 100 kHz)

• I campi sono generati da elettrodotti, cabine di trasformazione, elettrodomestici.
• L'intensità dei campi magnetici (B) è tipicamente inferiore a 0,2-0,4 μT.
• I valori dell'intensità elettrica (E), inferiori a 10 kV/m, non sono dannosi per la salute.

Campi ad alta frequenza (100 kHz - 300 GHz)

• Sorgenti come telefoni cellulari, ponti radio, antenne radio e TV e impianti radar generano campi EM che si propagano a grandi distanze.
• L'intensità del campo elettrico ha un limite di sicurezza di 6 V/m/ e è considerato come valore precauzionale.

Valori limite da normativa

• Sono elencate diverse tabelle con i valori limite, che rappresentano i limiti di esposizione a campi elettrici, magnetici e densità di potenza, specificati per diverse frequenze.

Effetti dei campi EM a bassa frequenza

• Gli effetti termici sono trascurabili.
• Gli effetti specifici acuti implicano l'induzione di correnti nel corpo umano.
• Gli effetti sul sistema nervoso centrale e sui tessuti eccitabili possono verificarsi.
• È segnalato un rischio di neoplasie, classificate come "possibili cancerogeni per l'uomo."

Effetti dei campi EM ad alta frequenza

• I campi elettromagnetici possono cedere energia ai tessuti biologici tramite induzione elettrica, e possono inoltre danneggiare i tessuti per riscaldamento.
• La conducibilità elettrica è rilevabile in tessuti sotto i 1MHz, mentre variazioni nell'isolamento sopra i 30MHz.
• Il limite di cautela per il campo elettrico è 6 V/m.

Effetti delle NIR sulla salute

• Gli effetti acuti sono immediati o di breve periodo: fibrillazione ventricolare e disturbi visivi, bruciature.
• Gli effetti cronici sono ritardati.
• Gli effetti termici riguardano l'intero corpo a causa dell'effetto Joule.
• Effetti non-termici (specifici) si sviluppano a livello cellulare o molecolare.

Effetti dell'esposizione a UV

• Gli effetti deterministici sono correlati ad una soglia ed influenzati dalla dose.
• Gli effetti probabilistici non sono correlati ad una soglia.
• I tumori cutanei sono considerati effetti probabilistici, in accordo con la classificazione IARC.
• La fotoelastosi è un ulteriore effetto probabilistico.

Radiazioni Ionizzanti

• Le radiazioni ionizzanti hanno un elevato contenuto energetico.
• Sono in grado di ionizzare la materia, trasformando gli atomi elettricamente neutri in ioni.
• Possono essere corpuscolari (Alfa e Beta) o non corpuscolari (raggi X e Gamma).

Capacità di penetrazione delle Radiazioni Ionizzanti

• Le radiazioni Alfa hanno scarsa capacità di penetrazione, essenzialmente arginate da barriere come pochi centimetri d'aria o un foglio di carta.
• Le radiazioni Beta hanno penetrazione maggiore, ma ancora minori dei raggi X ed Gamma, per cui sono arginate da barriere come un foglio di alluminio.
• I raggi Gamma e X hanno elevato potere di penetrazione.

Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti

• Gli effetti acuti si verificano a causa dell'assorbimento di dosi elevate.
• Gli effetti cronici sono dovuti ad esposizioni prolungate.
• Gli effetti somatici colpiscono tutti i tessuti dell'organismo.
• Gli effetti genetici si manifestano a livello del sistema riproduttivo e possono essere trasmessi alla prole.
• Gli effetti biologici dipendono dalla dose.
• Gli effetti biologici dipendono dalla via di esposizione (irraggiamento esterno o interno).
• Gli effetti biologici dipendono dalla velocità di riproduzione delle cellule del tessuto irradiato.
• L'esposizione a dosi superiori a 5-6 Gray può comportare la morte.

Effetti biologici Tipologia di Danni

• I danni deterministici sono correlati in modo prevedibile in seguito all'assorbimento di una dose.
• I danni stocastici non sono correlati in modo prevedibile con la dose, in cui la probabilità di verificarsi è influenzata dalla dose assorbita.
• I danni conseguenti ad assorbimento di radiazioni ionizzanti possono essere somatici o genetici.
• L'assorbimento di radiazioni ionizzanti induce modifiche al DNA delle cellule, con conseguenze che dipendono dal tipo di cellula e dall'entità dell'alterazione.

Campi Elettromagnetici e Radiazioni Ottiche Artificiali

• Normativa italiana (D.lgs 81/2008).
• D.lgs 81/2008 e prevenzione rischi derivati da esposizione ad agenti fisici.
• Valutazione dei rischi di esposizione a campi elettromagnetici sul luogo di lavoro.
• Misura e calcolo dei campi elettromagnetici.
• Valutazione dei rischi da radiazioni ottiche artificiali (D.Lgs 81/2008).

Rischi di esposizione a radiazioni e sorgenti UV

• Le attività che comportano elevato rischio di esposizione a raggi UV sono individuate con una categorizzazione, in base alla tipologia d'attività.
• La radiazione UV influenza la pelle e l'occhio.
• I livelli di radiazioni UV e le protezioni per l'occhio e la cute sono specificati in accordo col parametro lunghezza d'onda e tipologia di radiazione.
• Le sorgenti di radiazioni ottiche possono essere classificate come coerenti (LASER) o non coerenti.

Radiazione, LASER e pelle

• Meccanismi di interazione di radiazioni laser con la cute.
• Metodi utilizzati per rallentare la degradazione del collagene nelle cellule della cute umana, grazie allo stimolo della produzione con laser.
• Utilizzo della luce rossa e blu per trattamenti acneici.