Agenda 1 Le radiazioni 2 Tecniche di Analisi

Agenda 1) Le radiazioni 2) Tecniche di Analisi del Rischio Cosa fare? DISCUSSIONE Pierre Auguste Renoir “Due sorelle sulla terrazza” 1881

1) Illusorio aspettarsi scoperte che diano energia “gratis” 3) Energia “INFINITA” a “BASSO COSTO”: sarebbe un bene? 4) Riserve Combustibili petrolio 60 anni? gas 120 anni? carbone 1500 anni? nucleare 2000 anni? (autofertilizzanti) fusione infinito solare infinito eolica infinito L’Energia c’è. . . dobbiamo adattarci a quella disponibile. Ma qual’è l’impatto sulla biosfera?

IONIZZAZIONE e Particella ionizzante e e Ione negativo

LE RADIAZIONI SONO DEI MICROSCOPICI PROIETTILI PROTONI NEUTRONI ELETTRONI (raggi ) FOTONI (luce) 2 P 2 N (NUCLEI DI ELIO) e e e e

I NUCLEI DEGLI ATOMI Forze Elettriche e Forze Nucleari Il protone 10 -13 cm

Il Sole Formazione dei nuclei nel centro delle stelle. Fusione Nucleare Creazione (grande esplosione) 12 miliardi di anni di storia Formazione delle stelle Formazione dei nuclei Esplosione delle stelle Formazione del sistema solare Nel centro del sole!!! 20 106 gradi Centigradi

N=Z

S. Nova

L’Uranio Naturale 0. 7% di U 235 Famiglia Radioattiva Dell’Uranio 238

Uranio, scoperto nel 1789 da Klaproth Concentrazione nei minerali 0. 1% Pechblenda , Uranite UF 4 Uranio metallico UO 2 biossido di Uranio Naturale : U 238 99. 282% 4. 5 109 anni a a U 235 0. 712% 7. 1 108 anni U 234 0. 006% 0. 250 106 anni a

Le radiazioni : a b g p n. . . a decadimento una particella a è costituita da 2 protoni e 2 neutroni. . . (un nucleo di Elio) Emissione per “effetto tunnel” DE x Dt = h/2 p Principio di indeterminazione

Gamma Schermo fluorescente Alfa Beta Sorgente radioattiva Schermo di piombo Il campo magnetico è diretto perpendicolarmente al piano del disegno

Le forze nucleari non si controllano d. N = - l N(t)dt Decadimento esponenziale N(t)=N 0 e –t/t

1) Attività 2) Tempo di dimezzamento 3) Becquerel (Bq)

“Decadimenti in cascata” Trasformazioni spontanee di particelle mp- d – 1/3 anti u – 2/3 p- W - anti-n m- +anti-nm e- + nm + anti-ne nm m- e. W - anti-ne

Raggi g = LUCE Onde Radio : antenne Micro-Onde : antenne Onde luminose : elettroni atomici Raggi g : fotoni di ata energia. . . . cariche elettriche accelerate. . .

Radioattività naturale: dallo spazio dall’ambiente 1 m /(cm 2 sec) dai raggi cosmici 1010 neutrini solari al cm 3 Onde Elettromagnetiche Viviamo in un mare di radiazione!!

Gli effetti delle radiazioni dipendono dalla dose e da dove sono assorbite Effetti immediati, a breve scadenza ed a lunga scadenza

Le radiazioni sono “piccoli proiettili” Si muovono alla velocità della luce Sono tanti Ionizzano gli atomi Possono modificare i meccanismi della vita delle cellule

La Radioattività --- Unità di misura (Curie) 1 Ci = 3. 7 x 10 10 emissioni/sec (Roentgen) 1 R = 6. 77 x 10 4 Me. V/cm 3 di aria (Ionizzazione) (1 Me. V = 1. 5 x 10 – 13 Joule) (Rad) 1 rad = 100 erg/grammo (energia assorbita) (Gray) 1 Gy = 100 rad 1 rem = rad x Fattore di qualità (Sievert) 1 Sv = 100 rem Schermo di Pb Assorbimento della radiazione dai materiali

Fattori di peso per i tessuti Tessuto o organo . Fattori di qualità Fattore di peso per i tessuti, w. T Gonadi 0, 20 Midollo osseo (rosso) 0, 12 Colon 0, 12 Polmone 0, 12 Stomaco 0, 12 Vescica 0, 05 Mammella 0, 05 Fegato 0, 05 Esofago 0, 05 Tiroide 0, 05 Cute 0, 01 Superfici ossee 0, 01 Altri tessuti 0, 052, 3 1 I valori sono stati derivati per una popolazione di riferimento composta da un ugual numero di persone dei due sessi e con un ampio intervallo d’età. Nella definizione della dose efficace i valori si applicano ai lavoratori, alla popolazione e ad ambedue i sessi.

Dosi Naturali di radiazione assorbita

RADIAZIONE DALLE ESPLOSIONI NUCLEARI

Quando un RISCHIO è ACCETTABILE ? Non ESISTE il RISCHIO 0 70 anni = 25550 giorni !

La produzione di ENERGIA ha un RISCHIO

COSA CONVIENE FARE? TUTTO QUELLO CHE FACCIAMO E’ RISCHIOSO!! QUANDO CI FERMIAMO? ? ANALISI DEL RISCHIO

probabilità CONCETTO di PROBABILITA’ La probabilità p si definisce come : m=p. N m= valore medio aspettato SI PUO’ PREVEDERE IL FUTURO!!!!!! (in che senso? )

Quante volte viene “TESTA” Lanciando 10 monete? N=10, p=0. 5 Distribuzione Binomiale Quante volte viene “UNO” Lanciando 10 dadi? N=10, p=1/6 N! = 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x. . . N

Statistica degli eventi “rari” Esempio: 10000 abitanti hanno 0. 2 casi di leucemia/anno 0 1 2 3 P(0)=82% P(1)=16% P(2)=1, 6% P(3)= 0, 1%. . P(10)= 2 x 10 -12 Più piccolo è il valore medio aspettato e più numerose possono essere le cause che lo generano. . . . Si deve confrontare con i rischi conosciuti e. . . accettati. . !?

Emissioni C mondo Italia

Assorbimento. C

Fissione = rottura del Nucleo Energia Liberata 193 Me. V (160 Me. V cinetica) U 235 emissione di 2. 5 neutroni (Pu 239 3 neutroni) Il calore è l’energia di agitazione molecolare Ec= (3/2)KT

THE END ………per oggi…. .

Famiglia Radioattiva Naturale dell’U 238 (4 n+2) U 238 4. 468 E 9 y 99. 87% Pa 234 m 1. 17 m 0. 13% Th 234 24. 10 d Pa 234 6. 7 h U 234 2. 457 E 5 y Th 230 7. 538 E 4 y Ra 226 1600 y Rn 222 3. 823 d Po 218 3. 05 m Rn 218 At 218 1. 6 s 0. 1% 99. 9% Po 214 0. 02% 99. 98% Bi 214 - Pb 214 26. 8 m 0. 035 s Po 210 1. 65 E-4 s 138. 4 d B 1210 19. 9 m 5. 013 d Pb 210 Pb 206 26. 8 m stabile

Famiglia Radioattiva Naturale dell’U 235 (4 n+3) U 235 7. 037 E 8 y Pa 231 3. 276 E 4 y Th 231 25. 52 h Ac 227 21. 6 y 1. 4% Fr 223 Th 227 18. 2 d Ra 223 11. 4 d 21. 8 m Rn 219 4 s Po 215 1. 8 E-3 s - Pb 211 36. 1 m Po 211 Bi 211 0. 516 s 2. 15 m 0. 2% 99. 8 Po 207 % stabile Tl 207 4. 79 m

ISOTOPO URANIO NATURALE TEMPO DIMEZZAMENTO (ANNI) PERCENTUALE ISOTOPICA (%) ATTIVITA' Bq /mg 238 U 4. 468 X 10 9 99. 2745 12. 40 234 U 2. 450 X 10 5 0. 0055 12. 40 235 U 7. 037 X 10 8 0. 7200 0. 60 TOTALE 25. 40 URANIO IMPOVERITO 238 U 4. 468 X 10 9 99. 8000 12. 40 234 U 2. 454 X 10 5 0. 0010 2. 26 235 U 7. 037 X 10 8 0. 2000 0. 16 TOTALE 14. 80

URANIO IMPOVERITO Caratteristiche Utilizzo Prodotto di scarto Basso costo Ambito civile Ambito militare Alta densita’ Duttilita’ Industria petrolifera Industria aereonautica Industria navale Industria spaziale Industria nucleare Impianti di ricerca Utilizzato da Stati Uniti D’America Gran Bretagna Francia Israele Pakistan Turchia Arabia Fabbricazione Corazze Munizioni Missili Proiettili vari

Velocita’ 1. 8 km/s= 6480 km/h

Abrams tank and DU sabot rounds

M 1 A 1 Main Battle Tank

U 3 O 8 UO 3 UF 4 Depleted Uranium yellowcake Milling U 3 O 8 Chemical separation Concentration 80% U 0. 1% U Mining Conversion 0. 7% U-235 UF 6 Enrichment 3% U-235 Reprocessing Fuel fabrication Power generation Disposal Spent fuel storage