Misurare la radioattività

Per quantificare la radioattività si usano due grandezze:

• l’attività, che esprime il numero di nuclei instabili che in ogni secondo si trasformano (decadono) emettendo radiazione; l’attività si misura in Becquerel (Bq), una grandezza che esprime il numero di decadimenti radioattivi (e quindi delle emissioni di radioattività) in un secondo (1 Bq = 1 decadimento al secondo)
• la dose, che misura la quantità di energia ceduta dalla radiazione quando interagisce con la materia e il corpo umano. La dose si misura in Gray (Gy), 1 Gy corrisponde all’assorbimento di una quantità di energia di 1 Joule in 1 chilogrammo di materia. Un’altra unità di misura molto utilizzata è il Sievert (Sv) che permette di misurare la quantità di energia ceduta dalla radiazione quando colpisce il corpo umano tenendo anche conto della pericolosità dei diversi tipi di radiazione (alfa, beta, gamma) e della radiosensibilità dei tessuti e degli organi colpiti.

La radioattività si può misurare in molti modi diversi. Le misure di attività (Bq) devono essere effettuate in laboratorio e sono differenti in funzione del tipo di radiazione (alfa, beta o gamma) che si vuole misurare. Ad esempio:

• per la radiazione alfa e gamma: spettrometria ad alta risoluzione con rivelatori a semiconduttore: rivelatori al germanio iperpuro (HPGe) per la radiazione gamma o rivelatori al silicio a barriera superficiale per la radiazione alfa
• per la radiazione alfa e beta: rivelatori proporzionali a flusso di gas, spettrometria a bassa risoluzione con scintillatori liquidi (LSC).

Con alcune di queste tecniche è possibile misurare il campione tal quale, altre hanno bisogno di un trattamento chimico preliminare, spesso complicato. Se vuoi maggiori informazioni ARPA Lombardia ha collaborato alla stesura di un manuale nazionale per l’esecuzione di misure di radioattività. Altre informazioni di dettaglio le trovi negli articoli e relazioni contenuti nella sezione Bibliografia.

In campo le misure più frequenti sono le misure di intensità di dose (Sv/h), cioè le misure della quantità di energia che la radiazione cede alla materia quando la colpisce: questo tipo di misure consente di quantificare immediatamente la componente di irraggiamento gamma ma non è adatta, ad esempio, alla misura diretta della radioattività presente negli alimenti o nell’acqua che deve essere effettuata in laboratorio. Lo strumento storicamente più noto utilizzato per la misura della dose è il contatore Geiger che al giorno d’oggi è stato spesso affiancato (e in molti casi soppiantato) da altri tipi di rivelatori più sensibili. Poiché è uno strumento relativamente semplice, il contatore Geiger ha un costo limitato e può anche essere assemblato in casa utilizzando kit reperibili in internet: è un esercizio certamente utile e divertente, basta ricordare che l’affidabilità di questi strumenti è limitata e che i numeri che restituiscono devono essere verificati.