Le radiazioni ionizzanti possono interagire con la materia vivente trasferendo energia alle molecole delle strutture cellulari e sono quindi in grado di danneggiare in maniera temporanea o permanente le funzioni delle cellule stesse.
I danni più gravi derivano dall’interazione delle radiazioni ionizzanti con il DNA dei cromosomi. I danni al DNA cellulare possono essere prodotti direttamente dalle radiazioni incidenti o indirettamente dalle aggressioni chimiche generate dall’interazione delle radiazioni con le molecole di acqua contenute nei tessuti.
A livello di organismo la gravità del danno dipende dal tipo e dalla dose di radiazione (quantità di energia ceduta dalla radiazione), dalla via di esposizione (irraggiamento esterno, inalazione, ingestione) e dalla sensibilità del tessuto interessato alle radiazioni.
La radiosensibilità di un tessuto è direttamente proporzionale all’attività proliferativa delle sue cellule ed è inversamente proporzionale al suo grado di differenziazione. Le popolazioni cellulari più radiosensibili sono pertanto quelle con un elevato indice di proliferazione, come quelle della cute, del midollo osseo e delle gonadi; sono invece definiti radio resistenti i tessuti con cellule che hanno scarsa capacità proliferativa, come il sistema nervoso, i muscoli, i reni ed il fegato.
I danni che una radiazione ionizzante può provocare ai tessuti biologici sono di vario tipo e vengono suddivisi in:

• danni somatici deterministici (si verificano nel soggetto esposto subito dopo l’irraggiamento);
• danni somatici stocastici (possono verificarsi nel soggetto esposto anche a distanza di anni dall’irraggiamento);
• danni genetici stocastici (possono verificarsi nella progenie del soggetto esposto ed anche nelle generazioni successive).
   

Storicamente la prima unità di misura utilizzata per esprimere l’attività di una sostanza radioattiva è stata il Curie (Ci): pari all’attività di circa 1 gr di Radio (Ra-226), ed esprimibile come 37.000 miliardi di disintegrazioni al secondo.
Da alcuni anni nel Sistema Internazionale (SI), tale unità di misura è stata sostituita dal Bequerel (Bq), che corrisponde a 1 disintegrazione al secondo.
In ambito radioprotezionistico, le grandezze di riferimento sono espresse tramite la dose di radiazioni necessaria a produrre effetti visibili sulla materia. Esprime la misura dell’energia assorbita per unità di massa ed in particolare:

la DOSE ASSORBITA individua la quantità di energia che viene liberata dalle radiazioni ionizzanti per unità di massa. Tale grandezza la si misura con appositi strumenti (dosimetri) ed il suo significato è del tutto generale e non legato specificatamente all’interazione delle radiazioni con i tessuti biologici. L’unità di misura è il Gray (Gy);
la DOSE EQUIVALENTE è definita come la DOSE ASSORBITA media in un tessuto o organo, ponderata a seconda del tipo e della qualità della radiazione. L’unità di misura è il Sievert (Sv);
la DOSE EFFICACE è definita tramite la somma delle dosi equivalenti in diversi organi interessati dalla radiazione, ponderata a seconda dell’organo o tessuto (non tutti gli organi e tessuti sono sensibili allo stesso modo alle radiazioni ionizzanti). L’unità di misura è il Sievert (Sv).
 

Il “tempo di dimezzamento” di un radioisotopo (elemento radioattivo) è definito come il tempo necessario affinché la metà degli atomi di un campione puro, di tale elemento radioattivo, si trasformi in un altro radioisotopo. In altre parole, il tempo di dimezzamento, è il tempo necessario perché il numero dei nuclei radioattivi diminuisca di una metà rispetto al valore iniziale. Tale grandezza fisica varia da radionuclide a radionuclide e può variare da frazioni di secondo a miliardi di anni.
 
 

La normativa nazionale in materia di radiazioni ionizzanti è costituita da:

DECRETO LEGISLATIVO 31 luglio 2020, n. 101 “Attuazione della direttiva 2013/59/Euratom, che stabilisce norme fondamentali di sicurezza relative alla protezione contro i pericoli derivanti dall’esposizione alle radiazioni ionizzanti, e che abroga le direttive 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom e 2003/122/Euratom e riordino della normativa di settore in attuazione dell’articolo 20, comma 1, lettera a), della legge 4 ottobre 2019, n. 117.

La normativa regionale in materia di radiazioni ionizzanti è costituita da:

• Legge Regionale 15 dicembre 2008, n. 33: Norme per il rilascio del nulla osta all’impiego di sorgenti di radiazioni ionizzanti di categoria B per le attività comportanti esposizioni a scopo medico;
• Delibera della Giunta Regionale 26 aprile 2010, n. 1077: Approvazione della rete regionale di monitoraggio della radioattività ambientale.

I settori principali sono: industriale e sanitario.
In ambito industriale le sostanze radioattive sono utilizzate per il controllo del flusso di scorrimento di liquidi in condutture; verifica operativa nella lavorazione del petrolio (cracking); controllo di livello in serbatoi, silos e altiforni; controllo e valutazione di spessore in lamine metalliche; controllo di qualità per saldature e giunzioni (gammagrafie); sterilizzazione per l’industria agro-alimentare; prodotti tecnologici (parafulmini, dispositivi antincendio, ionizzatori per l’industria cartiera e non, gascromatografi.
In ambito sanitario le sostanze radioattive sono utilizzate presso i servizi di Medicina Nucleare (scintigrafie, flussimetrie, analisi funzionali, brachiterapia endocavitaria e interstiziale, radioterapia metabolica, teleradioterapia con sorgenti esterne), Centri di sterilizzazione ematica; Laboratori R.I.A.( Radio-Immuno-Assay).
 
 

L'uranio impoverito è ottenuto come materiale di scarto del procedimento di arricchimento dell'uranio. La miscela di partenza è quella naturale ed è composta da Uranio 235 (U235) e Uranio 238 (U238) con una concentrazione relativa dell’isotopo U235 pari a 0,71 %. L’arricchimento della concentrazione di U235, da origine all'uranio arricchito utilizzato principalmente come combustibile nelle centrali nucleari e come principale elemento detonante nelle armi nucleari.
Come già detto, il materiale di scarto di tale processo consiste quindi di una miscela di U238 e U235, con una percentuale di U235 pari a 0,2 % circa, inferiore al valore naturale di 0,71 %.
 

La Regione Puglia, con DGR del 26 aprile 2010, n. 1077 “Approvazione della rete regionale di monitoraggio della radioattività ambientale”, ha approvato e finanziato la Rete di Sorveglianza della Radioattività Ambientale, secondo quanto stabilito dallo stesso art.104 del Dlgs. 230/1995 e s.m.i., affidandone la realizzazione e la successiva gestione ad Arpa Puglia. In Tabella 1 sono elencate le principali attività di monitoraggio della radioattività ambientale con programmazione annuale.

Nel nostro paese il controllo sulla radioattività ambientale è regolato dal DECRETO LEGISLATIVO 31 luglio 2020, n. 101. Tale decreto all’art. 152 prevede che il controllo della radioattività ambientale sia affidato alle Regioni.
Ad aprile 2010 la Regione Puglia ha approvato e finanziato la Rete di Sorveglianza della Radioattività Ambientale secondo quanto stabilito dall’ art.104 del Dlgs. 230/95 e s.m.i., all’epoca vigente, affidandone la realizzazione e la successiva gestione ad Arpa Puglia.
ARPA Puglia svolge una costante attività, mediante la ricerca e quantificazione di sorgenti di radiazioni ionizzanti artificiali in matrici ambientali e alimentari, e la quantificazione di gas radon all’interno di luoghi chiusi come edifici ed abitazioni, soprattutto in ambienti sotterranei e seminterrati, dove il radon tende a concentrarsi maggiormente.
Nel Novembre 2009 è stato istituito presso Arpa Puglia il polo di specializzazione “Radiazioni Ionizzanti”. Del polo fa parte il CRR (Centro di Riferimento Regionale per il controllo della radioattività ambientale) inserito, dal 1995, nella Rete degli istituti, enti e organismi idoneamente attrezzati (RESORAD), coordinata da ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), consistente in un insieme di strutture che concorrono a monitorare i punti di osservazione localizzati sul territorio nazionale.
I dati relativi al monitoraggio della radioattività ambientale prodotti dal polo di specializzazione sono trasmessi annualmente ad ISPRA che provvede a sua volta a trasmetterli annualmente alla Commissione Europea.
 
 

La radioattività può avere un’origine sia artificiale che naturale. La radioattività artificiale è si genera a seguito di attività umane: produzione di energia nucleare, apparecchiature mediche per diagnosi e cure, apparecchiature industriali, attività di ricerca, eccetera, cui vanno aggiunte le attività legate alla produzione di materiale bellico.
La radioattività naturale è dovuta alla presenza di radiazioni provenienti dal cosmo, alle interazioni tra queste e l’atmosfera e alla presenza di molti elementi radioattivi esistenti fin dalle origini della terra, che non si sono ancora trasformati completamente e ancora non hanno raggiunto lo stato di stabilità finale. Questi elementi sono presenti ovunque nell’aria, nel suolo, nelle acque e perfino nel nostro corpo.
Alcune determinate attività produttive che utilizzano materiali naturali possono dar luogo, durante i processi di lavorazione, a condizioni di esposizioni non trascurabili dei lavoratori o della popolazione, ad esempio per effetto del contenuto iniziale di radioattività naturale o per la produzione di residui nei quali alcuni elementi radioattivi si concentrano. 
La principale fonte di esposizione della popolazione alle radiazioni ionizzanti di origine naturale è il radon. L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) e l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) classificano il radon come cancerogeno di gruppo 1, cioè come sostanza per la quale si ha sufficiente evidenza di cancerogenicità nell’uomo.
 

Il radon è un gas radioattivo naturale, incolore e inodore. È generato dal decadimento del radio (Ra-226). Il radio è, a sua volta, prodotto dalla trasformazione dell’uranio (U-238), presente nelle rocce, nel suolo nelle acque e nei materiali da costruzione. Il radon (Rn-222), a sua volta decade come mostrato nell'immagine. La progenie del radon (Ra-222) è comunemente indicata come “figli del radon”, anch’essi radioattivi. 

Schema semplificato del decadimento del radon negli atomi di polonio, piombo e bismuto

Il radon, dopo il fumo di sigaretta, è la seconda causa di tumore al polmone. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO-OMS) lo ha inserito nell’elenco delle 75 sostanze ritenute cancerogene per l’uomo, assieme al benzene, amianto, fumo di tabacco, ecc.

Il radon fuoriesce dalle porosità e dalle crepe del terreno (vedi immagine) e da alcuni materiali da costruzione e, in misura minore, dall’acqua; si accumula negli ambienti chiusi.

Il radon penetra nelle abitazioni attraverso fessure, giunti di connessione, canalizzazioni degli impianti idraulici, elettrici e di scarico. Oppure può essere emanato da alcuni materiali da costruzione.

Vie di ingresso del gas Radon in un edificio

Il livello di radon in un ambiente chiuso è influenzato da:

• caratteristiche del suolo sottostante l’edificio;
• caratteristiche dell’edificio (materiali utilizzati, tipologia di costruzione);
• condizioni ambientali (temperatura, pressione, umidità, condizioni meteo);
• stato/modo di utilizzo dell’edificio (riscaldamento, abitudini di vita, ricambi di aria, ecc). 

Il livello di radon in un ambiente chiuso è presente maggiormente nei locali interrati o seminterrati e al piano terra.

L’unità di misura della concentrazione di radon in aria è il Becquerel per metro cubo (Bq/m3).

I livelli massimi di riferimento per le abitazioni e i luoghi di lavoro, espressi in termini di valore medio annuo della concentrazione di attività di radon in aria, fissati dal DECRETO LEGISLATIVO 31 luglio 2020, n. 101 sono i seguenti:

1. 300 Bq/m3 in termini di concentrazione media annua di attività di radon in aria per le abitazioni esistenti;
2. 200 Bq/m3 in termini di concentrazione media annua di attività di radon in aria per abitazioni costruite dopo il 31 dicembre 2024;
3. 300 Bq/m3 in termini di concentrazione media annua di attività di radon in aria per i luoghi di lavoro.

Arieggiare spesso i locali è un modo utile e immediato per diminuire la concentrazione di radon in casa, e favorisce anche lo smaltimento di numerosi altri inquinanti presenti nell'abitazione.

Per evitare l'ingresso del radon nell'abitazione possono essere utilizzate tecniche quali la ventilazione dei vespai, la sigillatura di tutte le possibili vie di ingresso dalle pareti e dai solai a contatto con il terreno, la pressurizzazione dell’abitazione o l’aspirazione del gas dal suolo al di sotto dell’edificio.

A tal proposito si veda il documento: PNR-Ccm (2008): Raccomandazione sull'introduzione di sistemi di prevenzione dell'ingresso del radon in tutti gli edifici di nuova costruzionehttp://www.iss.it/radon/index.php?lang=1&id=197&tipo=15.

Le tecniche adottate per misure su lunghi periodi in ambienti chiusi, si basano sulla lettura di rivelatori passivi precedentemente esposti nei citati ambienti (rivelatori a tracce o elettreti).

I rivelatori a tracce sono costituiti da lastrine di materiale plastico sulle quali le radiazioni alfa, emesse dal radon o dai suoi prodotti di decadimento, producono dei danni risultanti in macchioline che vengono poi contate mediante un microscopio. Il numero di macchioline per centimetro quadro viene correlato alla concentrazione in aria di gas radon.