Enrico Barsanti

LE GRANDEZZE RADIOLOGICHE

---

GRANDEZZE E UNITÀ DI MISURA

---

AVVERTENZE:
Per accedere ad altri scritti su questo argomento,
andare all'indice della Home Page, sezione Lavori scientifici.
In particolare, leggere la Premessa dello scritto
Le radiazioni ionizzanti.

Se 2³ (2 elevato alla terza) si legge 23, il vostro browser non è
in grado di visualizzare gli esponenti.

Indice

• INTRODUZIONE
• GRANDEZZE
• UNITÀ DI MISURA

INTRODUZIONE

Per poter valutare oggettivamente l'azione delle radiazioni ionizzanti, che, come indicato nello scritto Le radiazioni ionizzanti, sono di diverso tipo e di diversa origine, e per valutare in modo particolare la loro intensità e l'energia che cedono alla materia e ai tessuti biologici, nonché per misurare l'attività delle sostanze radioattive, sono state definite alcune grandezze e unità di misura.

Da capire: Una cosa è l'attività di una sorgente di radiazioni, un'altra cosa è la ionizzazione prodotta da una sostanza irradiata. L'attività si misura in curie, la ionizzazione si misura in röntgen.

Torna all'Indice

GRANDEZZE

Dose di esposizione (röntgen, coulomb):

La dose di esposizione, che si misura in röntgen, si riferisce propriamente alle radiazioni elettromagnetiche (X e gamma) e riguarda la loro capacità di produrre ionizzazione. 1 röntgen (simbolo R) è la dose di radiazioni X (di energia pari a 250 keV) che in 1 cm³ di aria, a 760 mm di pressione e a 0 ºC di temperatura, produce due miliardi di coppie di ioni. L'intensità della dose d'esposizione, cioè il rapporto fra la dose d'esposizione e il tempo d'esposizione, si misura in R/h (röntgen all'ora). La dose di esposizione, e in particolare la sua intensità, è l'indice che in seguito prenderemo maggiormente in considerazione per la sicurezza in caso di contaminazione radioattiva. Nel Sistema Internazionale (SI), la dose di esposizione si esprime in coulomb per kilogrammo. 1C/kg è la quantità di radiazioni X o gamma che produce coppie di ioni con una carica complessiva di 1 coulomb in un kilogrammo di aria pura e secca. Un röntgen è uguale a 2,58·10^-4 C/kg. Ciò significa che 1R di esposizione libera in ogni chilogrammo di aria 2,58·10^-4 coulomb di carica.

Nota: La dose di esposizione è la grandezza più importante per i nostri scopi, che riguardano non solo l'individuazione di sorgenti radioattive, ma anche la misura della loro pericolosità.

Dose assorbita (rad, gray):

La dose assorbita è la quantità di energia che le radiazioni ionizzanti cedono alla materia per l'unità di massa della sostanza irradiata, cioè il rapporto tra l'energia delle radiazioni assorbita dalla materia e la massa di materia interessata. Tutto questo indipendentemente dal tipo di radiazione ionizzante. Come unità di dose assorbita si usa il rad (rate adsorbed dose) che corrisponde a un'energia di 100 erg assorbita per ogni grammo di materia. Un grammo di tessuto esposto a 1 röntgen assorbe ca. 93 erg. Nel SI la dose assorbita si misura in gray (Gy). 1 Gy è la dose che viene assorbita quando l'energia per unità di massa, ceduta alla materia da una radiazione ionizzante, è 1 joule per kilogrammo (1 J/Kg). 1 Gy è uguale a 100 rad.

La dose assorbita dipende sia dalle proprietà del materiale irradiato sia dal campo di radiazioni. Pertanto, se nell'aria una irradiazione di 1 röntgen corrisponde a 0,887 rad, nei tessuti molli del corpo umano la stessa irradiazione produce una dose assorbita di ca. un rad e nelle ossa da 1 a 3 rad.

Equivalente di dose (rem, sievert):

L'equivalente di dose è la dose di radiazioni ionizzanti che, assorbita dal corpo umano, produce un effetto biologico identico a quello prodotto nello stesso tessuto dall'assorbimento di raggi X o gamma. Questa grandezza è molto importante perché le radiazioni ionizzanti di caratteristiche diverse, come i raggi alfa o X, possono provocare effetti biologici diversi pur dando luogo alla stessa dose assorbita. Il valore dell'equivalente di dose si ottiene moltiplicando la dose assorbita per un fattore numerico caratteristico del tipo di radiazione ionizzante (fattore di qualità). L'equivalente di dose si misura in rem (röntgen equivalent man) (1 rem = 1 rad x fattore di qualità) e indica la quantità di radiazioni ionizzanti che, a parità di altre condizioni, producono lo stesso effetto biologico di 1 röntgen. 1 rem è la dose biologica assorbita da un organismo vivente dovuta a 1 rad. L'unità di misura SI è il sievert (Sv) (1 Sv = 1 Gy x fattore di qualità). 1 Sv è l'equivalente di dose che si verifica quando la dose di radiazioni assorbita, moltiplicata per un dato fattore adimensionato, è uguale a 1 J/kg. 1 Sv = 100 rem. 1 rem = 0,01 Sv.

Efficacia biologica relativa (EBR):

Corrisponde al rapporto tra una dose in rad di raggi X standard, presa come riferimento, e la dose in rad delle radiazioni ionizzanti considerate che produce lo stesso effetto biologico. Si tratta di un parametro molto importante.

I raggi X, i gamma, gli elettroni e i raggi beta di qualsiasi energia hanno un valore EBR uguale a 1. I protoni e i raggi alfa hanno un valore EBR uguale a 10. I nuclei pesanti hanno un valore EBR uguale a 20. I neutroni hanno un valore EBR che varia da 2 a 10,5 a seconda dell'energia posseduta.

Dose biologica efficace:

La dose biologica efficace, espressa in rem, è data dal prodotto della dose assorbita in rad per il valore (numerico) della efficacia biologica relativa.

Attività (curie, becquerel):

L'attività di una sostanza radioattiva è data dal numero di disintegrazioni nucleari prodotte nell'unità di tempo. Di solito, si usa misurare l'attività per unità di massa (o attività specifica) e per unità di volume (o concentrazione di attività). L'unità di misura è il curie (Ci), che esprime l'attività di un grammo di radio 226 e corrisponde a 3,7·10¹⁰ disintegrazioni al secondo. Nel SI si usa il Becquerel. 1 Bq è l'attività di un radionuclide che decade spontaneamente subendo in media una disintegrazione al secondo. 1 Bq = 2,7·10^-11 Ci

Attenzione bene: Poiché quello che interessa conoscere per la sicurezza è la ionizzazione prodotta da una sostanza irradiata, l'unità di misura da prendere principalmente in considerazione è il röntgen (R), non il curie. Il fatto che ai tempi del disastro di Cernobyl le tabelle di radioattività fossero tutte diffuse in curie (qualcuno ricorderà il famoso "nano curie"), la dice lunga sulla qualità dell'informazione, come già detto nella Premessa .

Torna all'Indice

UNITÀ DI MISURA

Torna all'Indice

Fine
© Copyright 1997 by Enrico Barsanti
Prima edizione su Internet: 9 novembre 1997