Le radiazioni e l'ambiente

Circondati dalle radiazioni

Malgrado il largo impiego di sostanze radioattive artificiali e di impianti radiogeni di vario genere, la radioattività naturale continua a fornire il maggior contributo alla dose ricevuta dalla popolazione e, molto probabilmente, sarà sempre così.
Nella radioattività naturale si distinguono una componente di origine terrestre e una componente di origine extraterrestre. La prima é dovuta ai cosiddetti "radionuclidi primordiali", presenti in varie quantità nei materiali inorganici della crosta terrestre (rocce, minerali) fin dalla sua formazione. La seconda è costituita dai raggi cosmici. La concentrazione di radioattività dovuta a questi ultimi aumenta proporzionalmente all'aumentare dell'altitudine, per il ridursi dello spessore d'aria che fa da schermo. A 10 km di altitudine, ad esempio, l'esposizione alla radiazione cosmica è quasi 100 volte maggiore di quella a livello del mare. L'atmosfera, infatti, produce al livello del mare una protezione equivalente a quella di uno schermo di calcestruzzo di circa 4 m di spessore, mentre alla quota di 10.000 m questo schermo si riduce a circa 1 m. L'esposizione alla radiazione cosmica, quindi, costituisce un potenziale problema soprattutto per gli equipaggi degli aerei destinati ai voli intercontinentali.

Terreni radioattivi

Per quanto riguarda la concentrazione dei radionuclidi naturali nel suolo e nelle rocce, essa varia fortemente da luogo a luogo, in base alla conformazione geologica delle diverse aree. Altamente a rischio sono, per esempio, le zone in cui sono presenti particolari rocce (lave, tufi, pozzolane, alcuni graniti, ecc.) in grado di produrre il gas radon, un comune inquinante prodotto dal decadimento di tre nuclidi capostipiti che danno luogo a tre diverse famiglie radioattive: il Thorio 232, l'Uranio 235 e l'Uranio 238. Il radon, quindi, si concentra soprattutto nelle miniere di uranio sotterranee. Le operazioni di estrazione e di macinazione, infatti, lasciano nel suolo una grande quantità di scorie, contenenti piccole quantità di uranio, che vanno mantenute in bacini impermeabili e coperte da uno strato di terra compatta per evitare che rilascino radioattività nella biosfera.
Altre rocce contenenti U-238 sono le rocce ignee, i graniti e, in minore quantità, anche le rocce sedimentarie come il calcare e il gesso. Molto più radioattivi, invece, sono il granito, la pietra pomice, alcuni prodotti di scarto usati nell'edilizia come il fosfato di gesso e le scorie di altiforni, nonché il tufo e la pozzolana, anch'essi diffusamente utilizzati in edilizia.
Nell'aria, la radiazione naturale è dovuta principalmente alla presenza di radon e toron, cioè di gas (7,5 volte più pesanti dell'aria) appartenenti alle famiglie dell'uranio e del torio.
Anche nelle acque vi è una certa quantità di radioattività, dovuta sia alle piogge che trasportano le sostanze radioattive sospese nell'aria, sia alle acque di drenaggio che convogliano nei bacini idrici sostanze radioattive presenti nelle rocce e nel suolo. Significativamente radioattive sono le acque calde sulfuree usate negli impianti termali, per produrre elettricità e per riscaldare gli edifici.
Impianti di arricchimento, centrali e depositi di scorie

Le radiazioni più pericolose, comunque, rimangono quelle prodotte dall'uomo e, in particolare, quelle generate dall'industria del nucleare civile e militare.
La prima fonte, in ordine logico all'interno della catena di produzione dell'energia nucleare, dagli impianti di arricchimento dell'uranio e di fabbricazione degli elementi combustibili. In questo caso, però, il rischio radiologico è basso: le normali misure adottate nell'ambito di rischi di natura chimica sono sufficienti a garantire piena sicurezza.
Una volta arricchito il minerale, però, il pericolo aumenta: il materiale radioattivo, infatti, si diffonde facilmente attraverso il ciclo dell'aria e dell'acqua, accumulandosi negli organismi. L'impiego dei combustibili nucleari, come uranio e plutonio, inoltre, pone il problema dello smaltimento e dell'immagazzinamento delle scorie radioattive, il sottoprodotto dei processi nucleari, che rimangono biologicamente pericolose per migliaia di anni.
E' evidente, quindi, che il maggior rischio per l'ambiente si ha soprattutto nelle zone limitrofe agli impianti nucleari si tratti delle centrali, dei depositi di scorie o degli impianti di arricchimento.
Va ricordato che in Italia, in seguito al referendum del novembre 1987, è stata bloccata la realizzazione e l'installazione di nuove centrali nucleari sul suolo nazionale ed è stata sospesa l'attività di quelle già funzionanti. Al contrario, in Gran Bretagna, Francia, Germania e Giappone è in atto un notevole potenziamento degli impianti nucleari. Generalmente, tutte le basi nucleari sono provviste di diverse strutture di sicurezza atte a controllare le possibili fughe radioattive e a ridurre il rischio e l'effetto di eventuali incidenti o mal funzionamenti del reattore. Ad ogni modo, durante il normale funzionamento di un reattore sfuggono inevitabilmente piccole quantità di sostanze radioattive; esse fanno salire la dose annua assorbita dall'ambiente circostante e dalla popolazione residente nei pressi di un reattore di qualche punto percentuale rispetto a quella dovuta al fondo di radioattività naturale.
Gli incidenti nucleari

Ben più preoccupante, invece, è il rischio di un rilascio imprevisto di sostanze radioattive in caso di incidenti. Nonostante i sistemi di sicurezza sopra descritti, infatti, nel 1979 si verificò un incidente nel reattore PWR di Three Miles Island, in Pennsylvania. Sebbene fosse fuoriuscita solo una piccola quantità di gas radioattivi, il danno fu enorme. Sette anni dopo fu la volta della centrale nucleare di Chernobyl, nell'allora Unione Sovietica, che il 26 aprile del 1986 si incendiò ed esplose. Tale disastro è stato definito come "la peggiore catastrofe tecnologica della storia umana". Le persone colpite sono state circa 9 milioni e centinaia di migliaia sono gli evacuati che non torneranno più nelle loro case. Il danno conseguente all'esplosione fu enorme; in particolare, è stato stimato che il rilascio di radioattività dal reattore n°4 di Chernobyl sia stato circa 200 volte superiore alle esplosioni di Hiroshima e Nagasaki messe insieme. In tutto, sono state seriamente contaminate aree in cui vivono 9 milioni di persone: precisamente 3 milioni in Russia, 3,5 milioni in Ucraina e 2,5 milioni in Bielorussia, per un totale di 160.000 kmq di terra colpita. Più precisamente, in Bielorussia il 30% del territorio nazionale è contaminato dal Cesio-137; in Ucraina circa 42.000 kmq del territorio sono stati resi inservibili e il 40% delle foreste risulta fortemente contaminato; in Russia, invece, l'area contaminata è di oltre 57.650 kmq. Danni conseguenti all'incidente, poi, si sono registrati anche in Gran Bretagna, dove, sino a poco tempo fa, vi erano restrizioni e controlli in 219 fattorie distribuite su 1.097 kmq. Per quanto riguarda le conseguenze sugli animali, è stata registrata una serie di mutazioni genetiche accelerate. Un esempio è dato dalla recente scoperta in Norvegia di quattro cuccioli d'orso ermafroditi, cioè dotati degli organi di entrambi i sessi. Purtroppo questo fenomeno non è rimasto isolato ma sono stati segnalati casi simili in tutto il mondo: salmoni in Gran Bretagna, carpe negli Stati Uniti, e altri tipi di pesce in Italia. Queste mutazioni così accelerate sono state individuate studiando soprattutto i topi di Chernobyl e, in Italia, di Seveso (MI). In entrambe le situazioni, i topi si sono adattati molto velocemente a vivere in un ambiente contaminato sviluppando, così, caratteristiche che altrimenti si svilupperebbero solo in centinaia, se non migliaia di anni.
Telefonini e forni a microonde

Anche se meno immediatamente pericoloso, esiste poi un altro inquinamento dovuto a radiazioni meno cariche di energia: l'inquinamento elettromagnetico che è dovuto a radiazioni di frequenza più bassa: in pratica dalle onde radio a quelle del forno a microonde o del telefono cellulare.
In natura si verificano naturalmente fenomeni che aumentano la quantità di radiazioni elettromagnetiche cui si è esposti: le scariche elettriche dei temporali, i le variazioni del campo magnetico del sole (tempeste solari) e altre. L'uomo, però, con il diffondersi della tecnologia, è riuscito ad alterare pesantemente questa radiazione elettromagnetica di fondo, tanto da farla aumentare di oltre un milione di volte. Con quali conseguenze? La questione è ancora aperto.

Annapaola Medina