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La radioattività ambientale

Premessa
L'attrezzatura
Le serie storiche
Radioattività in ambienti diversi
Numeri casuali

Ultime notizie

La radioattività in ambienti diversi

Oltre alle serie storiche può avere interesse osservare la radioattività in ambienti diversi. Si parla ogni tanto del radon, un gas radioattivo che si trova negli scantinati poco aerati, della radioattività dei tubi catodici (vecchi televisori e monitor), della bora che quando soffia a Trieste aumenta la radioattività ambientale forse in conseguenza delle perdite della centrale di Krško, ecc.

Mi è sembrato quindi interessante monitorare, oltre alle serie storiche, la radioatività in ambienti diversi. Qui sotto riporto le mie osservazioni su

La postazione di riferimento
La radioattività all'interno e all'esterno della mia abitazione
La radioattività al variare dell'altezza
La radioattività con la bora
La radioattività con i tubi catodici

con una premessa: come ho già detto la mia attrezzatura è molto rudimentale e quindi potrei aver colto variazioni dove in realtà non ce ne sono o aver perso variazioni effettivamente esistenti. Non ho idea, in particolare, di quanto il contatore sia in grado di rilevare la radiazione alfa. Quindi tutti questi dati vanno, in realtà presi con beneficio di inventario.

La postazione di riferimento

Poiché non sono in grado di dare misure oggettive della radioattività in Röntgen o Sievert (per farlo dovrei avere uno strumento tarato in laboratorio dal costruttore), ma solo in termini di conteggio degli eventi, devo prendere le misure fatte in un determinato luogo come riferimento per tutte le altre. Potrò così dire che in un luogo la radioattivtà è maggiore, minore, doppia rispetto al luogo di riferimento.

Tengo, generalmente, il contatore Geiger sempre in un posto ed ho fatto in questa posizione tutte le misure che ho riportato nelle serie storiche. Ho preso questo luogo, all'interno del mio appartamento, come punto di riferimento.

Osservazioni sul punto di riferimento:

Media complessiva: 17,78 conteggi/minuto
Errore sulla media: ±0,04 conteggi/minuto
Coefficiente angolare della retta interpolante:   0,0000conteggi al minuto/giorno

Se l'ipotesi che non ci siano state variazioni di rilievo in questi anni è accettabile (e mi sembra sia così visto che il coefficiente angolare della retta interpolante i punti è praticamente 0) il rilevatore rileva una media di 17,78 conteggi al minuto con un errore di 0,04; questo significa che se andassi avanti per un tempo lunghissimo a contare gli eventi troverei, molto probabilmente, un valore medio “vero” dei conteggi compreso tra 17,6 e 17,9.

Questo numero, con un errore praticamente zero, se confrontato con gli errori delle altre misure, sarà il mio numero di riferimento. Confronterò con esso tutti gli altri dati.

La radioattività all'interno ed all'esterno della mia abitazione

Si parla della presenza di radon, gas radioattivo, nella case poco areate e negli scantinati. Mi sembrava giusto cercare differenze di radioattività in ambienti diversi attorno alla mia abitazione.
Luogo Cnt/min Err
Cantina semiinterrata e priva di aerazione permanente 18,12   ±0,67 
Altra stanza nell'appartamento 17,39   ±0,69 
Altra stanza, ma arieggiata con giro d'aria prima e durante la misura 16,80   ±0,98 
Terrazzo adiacente ad altra stanza  14,67   ±0,71 
A 20 metri dall'abitazione 13,79   ±0,76 

Da un confronto dei dati si possono trarre alcune asservazioni.

Si tratta di presenza di gas radon? Occorrerebbero delle misure con strumenti più sofisticati per affermarlo. Io, tutto sommato, sarei quasi più propenso ad ipotizzare la presenza di sostanze radioattive nel materiale edilizio con cui è stata realizzata la casa negli anni '50 del XX secolo. Trovo troppo poca differenza tra lo scantinato e la stanza aerata col giro d'aria; per poter affermare con ragionevole certezza che esiste una differenza significativa tra le due osservazioni.

Certamente mi avrebbe fatto piacere apprendere che la mia abitazione mi protegge dalla radiazione cosmica, ma comunque non mi preoccupo troppo per la differenza di radioattività tra l'interno e l'esterno dell'edificio. Non penso sia una differenza significativa e, come si può vedere più avanti, ci sono ambienti naturali nei quali la radiazione è superiore a quella rilevata all'interno della mia abitazione.

La radioattività al variare dell'altezza

La radiazione cosmica causa della radioattività ambientale naturale per arrivare fino a noi deve attraversare notevoli masse d'aria che ne trattiene una parte. Quindi salendo dal livello del mare la radiazione dovrebbe aumentare. È evidente che confrontare misure fatte in luoghi diversi diventa critico in quanto intervengono altri fattori: cambiando la natura del suolo, può cambiare anche il contributo alla radioattività ambientale che deriva da esso.

Pertanto, pur essendo gli ambienti abbastanza omogenei le cause della variazione potrebbero non essere tutte imputabili alla variazione di altezza.

Per evitare, poi, malumori per l'associazione di misure di radioattività ambientale a località turistiche, non riporterò i nomi dei luoghi, ma solo la loro altezza sul livello del mare.

In questo caso le misure sono state fatte tutte all'aperto e verranno confrontate con la misura fatta a 20 metri dalla mia abitazione e di cui si parla nella sezione precedente.

Metri slm Cnt/min Err
67 13,79   ±0,76 
939 17,48   ±0,59 
1.260 17,24   ±0,60 
2.130 23,04   ±0,82 

È abbastanza probabile che la radioattività nella sua componente cosmica aumenti all'aumentare dell'altezza sul livello del mare. Secondo alcuni studi, sembra che il personale di volo che passa una parte significativa del suo tempo a parecchie migliaia di metri sul livello del mare risenta dei danni conseguenti a tale attività lavorativa. D'altra parte si vede che la maggior radioattività rilevabile all'interno del mio appartamento (vedi sezione precedente) è equivalente a quella osservata a circa 1.000 metri d'altezza e con ottima probabilità inferiore a quella rilevata attorno ai 2.000.

La radioattività con la bora

Anni fa girava la voce che a Trieste, nelle giornate di bora, la radioattività ambientale aumentasse in quanto il vento trasportava direttamente sulla città l'aria della centrale elettrica termonucleare slovena di Krško. Ho fatto numerose misure in giornate di bora, ma non ho rilevato variazioni significative.

  Cnt/min Err
Media di riferimento 17,69   ±0,04 
Media nelle giornate di bora 17,77   ±0,37 

Vista l'assenza di differenza significative tra giornate di bora e giornate prive di vento, tutte le misure sono state accorpate per calcolare la misura di riferimento.

Credo di dover chiarire alcune cose meno tecniche e più legate all'attualità. Quanto ho scritto sopra non dice che la centrale di Krško non è pericolosa per la città di Trieste. Quanto ho scritto sostanzialmente afferma che non ho rilevato, in condizioni di operatività normale della centrale, variazioni di radioattività sulla città di Trieste. Sono, invece, fermamente convinto, e la cosa è evidente a chiunque guardi una carta geografica, che in caso di incidente con fuoriuscita significativa di materiale radioattivo dalla centrale di Krško, la città di Trieste si troverebbe in una situazione molto critica, soprattutto in presenza di venti da nordest, che per inciso sono dominanti in queste zone.

La radioattività con i tubi a raggi catodici

I tubi a raggi catodici ormai sono caduti in disuso, ma fino a qualche anno fa erano la componente fondamentale di tutti i televisori e monitor dei computer. In essi degli elettroni venivano accelerati e sbattuti contro una lastra di vetro trattata con delle sostanze, dette fosfori, che, in conseguenza di questi urti, emettevano radiazioni luminose.

Gli elettroni accelerati sono una delle tre componenti "storiche" delle radiazioni ionizzanti; per chiarezza vediamo quali sono:

Quando gli elettroni accelerati all'interno del tubo a raggi catodici, vengono bruscamente fermati dallo schermo reso luminescente dai fosfori, essi, per effetto di questa brusca decelerazione, emettono anche raggi gamma. E quindi, un tubo a raggi catodici diventa sorgente di radiazioni ionizzanti.

Si è detto che i raggi beta vengono fermati facimente, ma la radiazione gamma emessa dalla loro brusca decelerazione no e per questo motivo la parte anteriore dei tubi a raggi catodici è costituita da un grosso cristallo al piombo, in grado di assorbire, appunto, i raggi gamma emessi.

Ho fatto misure con il televisore acceso e con il televisore spento, mettendo il contatore geiger a pochi centimetri dallo schermo o ad una certa distanza. Questi sono i risultati delle misure che non posso ripetere in quanto non ho più televisori o monitor con i tubi a raggi catodici.

Condizioni dell'osservazione Cnt/min Err
A 5 cm dal televisore acceso 27,04   ±1,24 
A 5 cm dal televisore spento da 24 ore 26,87   ±1,23 
A 125 cm dal televisore acceso 18,13   ±0,99 
A 250 cm dal televisore acceso 18,37   ±0,95 

Non posso nascondere di aver provato una una certa sorpresa nel rilevare questi conteggi. Devo anche dire che qualcuno sostiene che i forti campi elettromagnetici presenti vicino allo schermo fanno impazzire il contatore Geiger. Io non ho trovato comportamenti che mi abbiano insospettito: La cosa che per me è risultata strana è che la radioattività si sia mantenuta costante anche dopo 24 ore di televisore spento (e non vedo perché un contatore geiger dovrebbe impazzire davanti ad un televisore spento da 24 ore; se qualcuno me lo sa spiegare glie ne sarò grato).

Avanzo alcune ipotesi e faccio qualche osservazione: il cristallo si rivela efficiente nel trattenere le radiazioni emesse dalla brusca decelerazione degli elettroni, prova ne sia che la radioattività non cambia a televisore acceso o spento. Resta da spiegare il modesto incremento di radioattività che si riscontra davanti al cristallo dello schermo. Un'ipotesi potrebbe essere che sia il piombo stesso presente nel cristallo ad avere una radioattività residua (un isotopo del piombo è radioattivo ed è presente con un'abbondanza pari al 1,4%, e decade con decadimento alfa).

Insomma, ad essere onesto non lo so quale possa essere la causa. Resta l'osservazione che l'incremento è modesto e limitato allo spazio in prossimità del televisore: insomma, il consiglio della mamma di non starci attaccato è un buon consiglio. Se poi pensiamo alla qualità dei programmi televisivi, l'idea di non tenere un televisore in casa potrebbe essere buona. Va detto, a conclusione, che i televisori (ed i monitor) a cristalli liquidi non presentano questi problemi.

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