Concetti di Dosimetria

Ciao a tutti, con un po' di ritardo vi porto il mio contributo... Scusate, ma sono dovuta andare a riprendere i miei appunti del quart'anno e anche se il Toto mi spaccia per esperta io non mi sento proprio di ritenermi cosi... Tant'e' che ho sottoposto le mie dichiarazioni all'attenta correzione della nostra dottoressa Gio che ringrazio. Dunque il documeto di riferimento per questi casi e' l'ICRP103, ovvero le RACCOMANDAZIONI 2007 DELLA COMMISSIONE INTERNAZIONALE PER LA PROTEZIONE RADIOLOGICA, di cui ne trovate una copia qui e' da questo documento che ho preso tutte tebelle di cui sotto.

Iniziamo col dire che bisogna fare una differenza tra dose assorbita, dose equivalente e dose efficace ai tessuti.
La dose indica l'energia rilasciata localmente dalla radiazione in un mezzo per unita' di massa, si misura in Gy (J/kg) ed e' una grandezza indipendente dal tipo di radiazione che rilascia l'energia.

La dose equivalente si ottiene moltiplicando la dose per un fattore (wr) che per cosi' dire tiene conto delle caratteristiche delle radiazione incidente e degli effetti biologici che potrebbero essere causati.

Per capirci meglio: guardando la tabella vi accorgerete che le paticelle alfa a parita' di dose genearano una dose equivalente, misura in Sv, sempre J/kg, 20 volte maggiore di un fotone. Questo perche' le modalita' di interazione delle particelle alfa con la materia rendono piu' probabile la rottura di legami in punti vicini del DNA e quindi piu' probabile la generazione di danni irreparabili alla catena.
Come gia' stato detto la rottura del DNA va a modificare il funzionamento cellulare compromettendo la funzionalita' biologica dei tessuti irradiati.
Per questo motivo si introducono anche quelli che sono i 'fattori di ponderazione del tessuto' (wt) e si parla di dose efficace che tiene conto non solo delle caratteristiche della radiazione incidente, ma anche del tessuto/organo in cui l'energia e' rilasciata.


E' infatti intuitivo capire che alterare il funzionamento dei globuli bianchi puo' avere effetti diversi rispetto al compromettere la funzionalita' dell'epidermide...
Non solo, come Toto ha gia' spiegato, bisogna, nel caso di contaminazione interna, tener conto che i tessuti e gli organi di cui fanno parte hanno delle biocinetiche diverse...

Riassumendo abbiamo capito che se vogliamo parlare di effetti biolocigi delle radiazioni non si deve parlare di dose ma di dose equivalente e dose efficace, tenere cioe' conto della radiazione incidente e del tessuto irradiato.

Adesso possiamo parlare degli effetti delle radiazioni sull'individuo.

I danni prodotti dalle radiazioni ionizzanti sull'uomo possono essere distinti in due categorie principali: i danni somatici (sull'individuo irradiato) e quelli genetici (sulla progenie dell'individuo esposto).
I danni somatici possono a loro volta essere deterministici ('certi') o stocastici (probabili), i danni genetici sono solo stocastici.

Per i danni deterministici si parla di DOSE SOGLIA, ovvero di quel valore di dose equivalente al di sopra del quale la comparsa del danno e' certa per tutta la popolazione esposta e la gravita' linearmente proporzionale alla dose assorbita.
Il valore della dose soglia dipende dal tipo di danno considerato, ma anche dalle modalita' temporali con cui la dose viene assorbita!
Riporto una tabella con alcuni valori di dose soglia per alcuni danni deterministici.

Fra questi si vedono i limiti per non incappare nella sterilita', come interessava a Isabella, se non sbaglio... Noi donne siamo un po' piu' sfortunate degli uomini sembra che siamo piu' sensibili. Credo che, essendo i fattori di ponderazione per gli organi gli stessi, la differenza nasca dalla posizione anatomica. Un' osservazione nella tabella sono indicati Gy, non Sv, credo sia perche' si intende implicitamente 'dose da fotoni... ' e quindi con fattore wr=1. Comunque prometto che mi informo!

Passiamo ai danni somatici stocastici che comprendono le leucemie e i tumori.
In questo caso soltanto la probabilità d'accadimento, e non la gravità, è in funzione della dose e come gia' detto per cautela viene esclusa l'esistenza di una dose-soglia. L'analisi della relazione dose-effetto si basa sullo studio statistico di popolazioni esposte (sopravvissuti giapponesi alle esplosioni atomiche, Chernobyl etc) e sul confronto con popolazioni non esposte. La necessita' di non mettere una soglia nasce dal fatto che i dati statistici sono numerosi per le alte dosi, ma rari per le dosi medie e inesistenti per le piccole dosi. Lo studio di questi effetti e' complicato dal fatto che i tumori e le leucemie si manifestano dopo anni, talora decenni, dall'irradiazione e sono indistinguibili dai tumori indotti da altri agenti cancerogeni.

Infine arriviamo ai danni genetici stocastici che sono indotti dall'irradiazione delle gonadi e dal conseguente possible danneggiamneto del materiale genetico contenuto in ovuli o spermatozoi.
E immediato in questo senso capire che gli effetti sono maggiori nelle donne. Infatti non e' dato sapere se e quale ovulo potrebbe essere stato 'danneggiato'. E soprattutto se e quando lo stesso sara' fecondato. Negli uomini lo sperma irraggiato (se da radiazione esterna) puo' essere al contrario eliminato. Il discorso e' un po' piu' complicato nel caso di contaminazione, non si puo' essere infatti certi del momento dell'eventuale danneggiamento...

Ecco, credo di avervi fornito un semplice riassunto dei concetti che sono alla base della dosimetria e della radiprotezione. Consiglio caldamente la lettura dell'ICRP103, decisamente piu' esaustiva del mio articolo e resto qui a disposizione per qualsiasi dubbio/domanda.