Raggi Cosmico e Radioattività Naturale

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Questions and Answers

Quali prodotti secondari vengono generati dall'interazione dei raggi cosmici primari con l'atmosfera terrestre?

Neutroni e isotopi radioattivi

Mesoni e fotoni (correct)

Basse energie e fotoni

Elettroni e molecole d'acqua

Dove vengono principalmente assorbiti i raggi cosmici primari?

Nelle regioni polari

Nello strato più alto dell'atmosfera (correct)

Nella stratosfera

Nel nucleo terrestre

Quale fenomeno viene generato dall'interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera?

Eruzioni vulcaniche

Onde radio

Radiografie naturali

Cascate elettro-fotoniche (correct)

Qual è la massa tipica dei mesoni generati dai raggi cosmici?

Compresa tra l'elettrone e il protone Signup and view all the answers

Cosa succede ai raggi cosmici secondari sulla Terra?

Interagiscono per generare nuove particelle Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sui radionuclidi è corretta?

Sm-147 emette radiazioni α. Signup and view all the answers

Qual è il periodo di dimezzamento del K-40?

1.3 · 10^9 anni Signup and view all the answers

Quale radionuclide è considerato un'importante fonte di radiazioni naturali per la popolazione mondiale?

K-40 Signup and view all the answers

Quale tra i seguenti radionuclidi emette sia radiazioni β che γ?

La-138 Signup and view all the answers

Quale famiglia di radionuclidi ha un'importanza predominante per la dose di radiazioni ricevuta dalla popolazione?

Famiglia del torio Signup and view all the answers

Qual è il principale contributo alla dose di radiazione ricevuta dalla popolazione mondiale?

Radiazioni naturali Signup and view all the answers

Da quando l'uomo è stato esposto a radiazioni naturali?

Fin dall'apparire sulla Terra Signup and view all the answers

Cosa distingue la radioattività naturale?

La presenza di radionuclidi primordiali Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo alla radioattività naturale?

Continuerà a essere una fonte di irradiazione in futuro. Signup and view all the answers

Quali materiali contengono radionuclidi primordiali?

Materiali inorganici della crosta terrestre Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la radioattività artificiale?

Radiazione derivante da impianti e sostanze create dall'uomo Signup and view all the answers

Qual è la distinzione principale tra radiazione naturale e artificiale?

La radiazione artificiale proviene da processi umani Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguarda la radioattività naturale?

È sempre stata presente sin dall'inizio della formazione della Terra. Signup and view all the answers

Quale reazione porta alla formazione del C-11?

C-12 (n,2n) C-11 Signup and view all the answers

Quali radionuclidi sono considerati primordiali?

Uranio, Torio e Attinio Signup and view all the answers

Qual è il prodotto della reazione N-14 (n,p)?

C-14 Signup and view all the answers

Da quale fonte si originano i radionuclidi prodotti in atmosfera?

Radiazione cosmica Signup and view all the answers

Qual è il significato di 'cosmogenici' in relazione ai radionuclidi?

Prodotti generati da radiazione cosmica Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo ai radionuclidi primordiali?

Fanno parte di famiglie radioattive naturali Signup and view all the answers

Quale radionuclide è il risultato della reazione C-12 (n,2n α)?

Be-7 Signup and view all the answers

Quali elementi fanno parte delle famiglie radioattive naturali?

Uranio, Torio e Attinio Signup and view all the answers

Quali rocce contengono generalmente più U-238?

Rocce ignee Signup and view all the answers

Qual è il valore tipico di concentrazione di attività per il K-40 nel suolo?

100 ÷ 700 Bq.kg Signup and view all the answers

Quale gas è principalmente presente nell'aria come fonte di radiazione naturale?

Radon Signup and view all the answers

Cosa emette il Ra-226 durante il suo decadimento?

Una particella alfa Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra U-238 e Ra-226?

Il decadimento dell'U-238 produce Ra-226 Signup and view all the answers

In quale tipo di acque si può trovare una maggiore radioattività?

Acque calde solfuree Signup and view all the answers

Quale dei seguenti radionuclidi ha un periodo di dimezzamento di 55.6 secondi?

Ra-224 Signup and view all the answers

Quali sono i radionuclidi delle serie radioattive comunemente presenti nel suolo?

U-238 e Th-232 Signup and view all the answers

Cosa sono i radionuclidi cosmogenici?

Prodotti dall'interazione dei raggi cosmici con i nuclei dell'atmosfera Signup and view all the answers

Qual è la dose di raggi cosmici per un volo da New York a Londra?

2.4 µGy Signup and view all the answers

Qual è l'altitudine di un volo supersonico?

19 km Signup and view all the answers

Quale percorso presenta la dose più alta di raggi cosmici durante il volo?

Los Angeles - Sydney Signup and view all the answers

Qual è la durata del volo da Los Angeles a Paris?

11.1 ore Signup and view all the answers

Qual è la dose in mrad per il volo Chicago - Paris?

3.6 mrad Signup and view all the answers

Quale rotta subisce una dose di 4.8 mrad?

Los Angeles - Paris Signup and view all the answers

Quale delle seguenti dosi corrisponde a un volo subsonico?

3.1 µGy Signup and view all the answers

Qual è la dose di raggi cosmici per il volo Los Angeles - Sydney?

44 µGy Signup and view all the answers

Cosa determina l’esposizione ai raggi cosmici durante i voli?

La durata del volo e l'altitudine Signup and view all the answers

Qual è l'effetto dei raggi cosmici sull'atmosfera?

Interagiscono con i nuclei presenti nell’atmosfera Signup and view all the answers

Qual è la differenza tra volo supersonico e subsonico in termini di dose?

Il volo supersonico ha una dose superiore Signup and view all the answers

Quale è la dose totale per un volo da Los Angeles a Paris?

48 µGy Signup and view all the answers

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Study Notes

Corso Fisica Sanitaria

La radioattività è una componente normale dell'ambiente naturale, esposta agli esseri umani fin dalla loro comparsa sulla Terra.
La radioattività naturale continua a fornire la dose maggiore alla popolazione mondiale.
La radioattività naturale si distingue in:
- Componente terrestre: radionuclidi primordiali presenti in materiali inorganici (rocce e minerali) fin dalla formazione della crosta terrestre.
- Componente extra-terrestre: raggi cosmici e radionuclidi cosmogenici.
I raggi cosmici provengono dallo spazio interstellare e sono costituiti principalmente da protoni, particelle alfa e nuclei pesanti.
I raggi cosmici, quando raggiungono l'atmosfera terrestre, interagiscono con essa, dando origine a radiazioni secondarie.
Le radiazioni cosmiche primarie vengono assorbite dallo strato più alto dell'atmosfera, dando origine a radiazioni secondarie.
I raggi cosmici sono principalmente intrappolati nel campo magnetico terrestre in due zone:
- La prima, vicino alla superficie terrestre, è popolata principalmente da protoni con energie di alcuni centinaia di MeV.
- La seconda, più esterna, è popolata principalmente da elettroni con energia media di circa 7 MeV.
L'interazione di queste particelle ad alta energia con l'atmosfera terrestre genera numerose particelle secondarie, come mesoni, elettroni, fotoni, protoni e neutroni, che possono a loro volta generare altre particelle.
Le radiazioni cosmiche raggiungono la superficie terrestre, interagendo con l'atmosfera originando cascate elettro-fotoniche.
Il contributo all'esposizione delle radiazioni cosmiche è maggiore alle zone equatoriali, a causa dell'effetto dell'azione del campo magnetico terrestre.
Il livello di dose dovuta ai raggi cosmici diminuisce con l'altitudine, riducendosi dello spessore dell'atmosfera.
A livello del mare, il valore è di circa 0.4 mSv a-1, raddoppiando ogni circa 1500 metri di altitudine.
L'atmosfera produce una protezione equivalente a uno schermo di calcestruzzo di 4 m a livello del mare, diminuendo a 1 m a quote elevate.
L'esposizione alla radiazione cosmica è importante per gli equipaggi degli aerei destinati a voli intercontinentali.
I livelli di dosi sono dell'ordine di 5 mSv/h, causando un problema reale, soprattutto durante voli intercontinentali.

Radionuclidi Cosmogenici

Sono prodotti dall'interazione dei raggi cosmici con i nuclei presenti nell'atmosfera.
Si formano prevalentemente dall'interazione dei neutroni con i nuclei presenti nell'atmosfera.
Esempi: C-12(n,2n) C-11, C-12 (n,2n α) Be-7, N-14(n,p) C-14, H-3, Be-7, Na-22.
I dati relativi ai nuclidi cosmogenici (dati UNSCEAR 82) contengono informazioni su tempi di dimezzamento, numero totale di atomi prodotti nell'atmosfera, inventario globale, attività per unità di volume di aria, attività per unità di volume nella superficie continentale e attività specifica nella biosfera terrestre, espressi in varie unità.

Radionuclidi Primordiali

I principali radionuclidi primordiali sono quelli appartenenti alle famiglie radioattive naturali dell'uranio, del torio e dell'attinio.
Hanno tempi di dimezzamento molto lunghi, confrontabili con l'età della Terra.
Ogni famiglia è composta da una serie di nuclidi che si succedono attraverso decadimenti radioattivi, fino al raggiungimento di un isotopo stabile.
I radionuclidi primordiali forniscono un notevole contributo alla dose collettiva ricevuta dalla popolazione mondiale.
Le tabelle presentano informazioni sui radionuclidi, i loro tempi di dimezzamento e le principali radiazioni emesse.

Serie Radioattive Naturali

Esistono 3 serie radioattive naturali:
- Serie dell'Uranio (4n+2)
- Serie del Torio (4n)
- Serie dell'Attinio (4n+3)
Ogni serie è caratterizzata da una catena di decadimento radioattivo, che inizia con un nuclide instabile e prosegue fino a un nuclide stabile.
I capostipiti hanno tempi di dimezzamento molto lunghi, confrontabili con l'età della Terra.
I prodotti di decadimento hanno tempi di dimezzamento più brevi rispetto ai capostipiti.
La presenza di gas radioattivi (ad esempio radon) contribuisce alla diffusione di radioattività nell'ambiente.
La catena di decadimento di ogni serie termina in un isotopo stabile di piombo

Radon

Il radon è un gas radioattivo nell'aria.
L'esposizione interna è molto più importante dell'esposizione esterna o incidente.
Il radon è 20 volte più importante del radon-220.
Si trova prevalentemente nel terreno sottostante le case.
I radionuclidi emanati danno origine a un'elevata dose per via inalatoria.
Numerosi materiali da costruzione emettono quantità relativamente modeste di radon.
La concentrazione di radon varia molto a seconda delle condizioni ambientali.
L'elevata concentrazione di radon in alcune aree aumenta il rischio di tumore polmonare.

Dosi Effettive in Italia

Il tasso medio di esposizione a fondo naturale in Italia è di 1.1 mSv/anno.
La dose efficace da esposizione radiologica e medicina nucleare è di 0.9 mSv/anno.
La dose efficace da sorgenti varie è di 1.0 mSv/anno.
Il totale delle dosi effettive annue in Italia è di 3.0 mSv/anno

Radioattività in Diversi Materiali

Vari valori, dalle differenti concentrazioni radioattive in diversi materiali e luoghi in Italia, mostrando differenze significative fra differenti rocce e materiali da costruzione.

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Description

Questo quiz esplora l'interazione dei raggi cosmici primari con l'atmosfera terrestre e i radionuclidi associati. Scoprirai quali fenomeni si generano, la massa dei mesoni e la fonte di radiazioni naturali più significativa per la popolazione mondiale. Testa la tua conoscenza sulla radioattività e il suo impatto sulla vita umana.