Per poter ragionare dei possibili danni da radiazione, occorre conoscere come queste sono misurate. Attualmente coesistono due sistemi di unità di misura: le cosiddette "vecchie unità" e quelle più recenti del Sistema Internazionale (SI); ufficialmente sono valide soltanto le unità SI, ma le vecchie erano entrate quasi nel linguaggio comune, per cui capita spesso di vederle ancora usate. Tuttavia, diffidate di un comunicato "ufficiale" che usa le vecchie unità: probabilmente non è così ufficiale come sembra!
Le unità SI si riferiscono alla quantità di energia che la radiazione lascia nel materiale attraversato; più è l'energia rilasciata, più in genere è alto il danno alla materia: si può andare da una semplice perturbazione, fino alla creazione di particelle e alla rottura di legami interni, che possono creare elementi che prima non esistevano, magari instabili e quindi radioattivi.
Attività: misura quanto un materiale è attivo, dando il numero di disintegrazioni (cioé decadimenti radioattivi) nell'unità di tempo. Si misura in becquerel (Bq), definito come l'attività di un radionuclide che presenta una disintegrazione al secondo.
In precedenza, si usava il curie (Ci), unità molto grande (1 Ci = 37 GBq), pari all'attività di un grammo di Radio-226.
L'attività quindi è un numero che dà l'idea della potenza di una sorgente, ma prescinde dall'energia e dal possibile danno.
Dose assorbita: come dice il nome, misura l'energia assorbita da un materiale; l'unità è il gray (Gy), pari all'energia di 1 joule per chilogrammo di materia (1 Gy = 1 J/kg). La vecchia unità era il rad (1 Gy = 100 rad). Da notare che per esposizioni di raggi x e gamma, si usava il roengten, che oggi non ha un corrispettivo SI: misurava la carica prodotta dalla radiazione in un centimetro cubo di aria. Era facilmente misurabile, in quanto bastava misurare la tensione ai capi di un condensatore si cui si accumulava la carica, ma oggi è in disuso.
La dose assorbita nell'unità di tempo Gy/s è anche chiamata intensità di dose e spesso è la misura più interessante, p.es. per calcolare quanto tempo un uomo può ricevere una certa radiazione prima di subire danni irreparabili.
Dose equivalente: misura gli effetti biologici di una radiazione, considerando come riferimento i raggi x e gamma e si misura in sievert (Sv). Come accennato nella puntata precedente, se una radiazione è composta da raggi x, molto energetici ma con poca probabilità di interagire con le cellule del corpo, può produrre un danno minore di una radiazione alfa, che scarica tutta la sua energia in uno volume piccolissimo. La dose equivalente tiene infatti conto del tipo di radiazione, usando un fattore di qualità diverso nei vari casi. Vediamo qualche esempio di fattore di qualità:
raggi x/gamma: w = 1;
raggi alfa: w = 20;
neutroni: w variabile da 3 a 11, a seconda dell'energia
Quindi per i fotoni 1 Gy = 1 Sv, mentre per la radiazione alfa 1 Gy = 20 Sv. In altre parole, la conoscenza della dose equivalente prescinde dal tipo di radiazione.
In precedenza, l'unità usata era il rem, con lo stesso significato, ma relativo alla dose in rad; oggi non dovrebbe essere più usato.
Esiste ed è utile anche la misura di Dose Efficace, data dalla somma delle dosi equivalenti ai vari organi del corpo, pesati ciascuno con la sua sensibilità alle radiazioni. Per esempio, il cristallino dell'occhio o le gonadi sono più sensibili (cioè possono avere più danno da radiazioni di una mano, a parità di intensità); allo stesso modo, un'organo insensibile ad una radiazione esterna, può essere molto sensibile ad una interna (p.es. cibo radioattivo) L'unità di misura è sempre il sievert.
Ora abbiamo i mezzi per parlare dei danni: alla prossima puntata!
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