radiazioni

RADIAZIONI
STABILITA’ DELL’ATOMO
Irraggiamento di una
particella carica accelerata
DIMENSIONI DELL’ATOMO
Raggio nucleo
Raggio atomo
MECCANICA QUANTISTICA
p  x  h
h  6,6 10
Grandezze quantizzate
27
erg  s
 10 13 cm
 10 8 cm
Principio di indeterminazione
Di Heisenberg
h

p
Livelli energetici quantizzati
E  h
E
p
c
Emissione discreta nei gas
c  3  108
m
s
Emissione continua nei liquidi e solidi
file:///C:/STUDENTI/BIOTEC/applet/prova/ph14i/bohrh_i.htm
EMISSIONE TERMICA
Corpo nero
irraggiamento
LEGGE DI WIEN
LEGGE DI STEFAN
 max

1 A  10 8 cm
I  T
4
  1,36 1012 cal /( cm 2sK 4 )
0,2897

(cm)
T
c


 max 
E  h
0,2897
(cm)
T
0,2897
T
 max
ASSORBIMENTO DI FOTONI
ASSORBIMENTO IN RISONANZA
ASSORBIMENTO NON RISONANTE
ECCITAZIONE
DIFFUSIONE
EFFETTO FOTOELETTRICO
E  h
1
h  h 0  mv 2
2
NUCLEO ATOMICO
A
Z
X
Un atomo o un nucleo vengono rappresentati per mezzo di un simbolo
preceduto da due numeri:
•A è il numero di massa e rappresenta il numero totale di protoni e
neutroni contenuti nel nucleo,
•Z è il numero atomico e rappresenta il numero di protoni presenti
nel nucleo e, quindi, anche il numero di elettroni che circondano il
nucleo dell'atomo non ionizzato,
•N=A-Z rappresenta il numero dei neutroni.
ISOTOPI
isotopo
Z
A
N=A-Z
Idrogeno
1
1
0
1
1
H
2
1
3
1
H
Deuterio
1
2
1
H
Trizio
1
3
2
Z
isotopi
N
H 2O
ENERGIA DI LEGAME
M A  Nmn  Zm p
H2
E B  M  c
2
M  M A  ( Nmn  Zm p )  0
E B M 2

c
A
A

H2
1s2
2s2 2p6


H  H

3s2 3p6 3d10
H
H 2O
O

H
0 1 2 3 4 5 6 7
s pdfklmn
-1
1
0 1
-2 -1 0 1 2
2
DECADIMENTO RADIOATTIVO
DECADIMENTO 
Cf 
252
98
A
Z
X
A 4
Z 2
248
96
Cm He
Y  He
4
2
210
Po
239
Pu
238
U
4
2
235
U
PARTICELLA

DECADIMENTO RADIOATTIVO
DECADIMENTO 
14
6
A
Z
X


Y  e 
A
Z 1

A
Z
X

n  p  e 
C N  e  

14
7
Y  e 
A
Z 1


p   n  e 
DECADIMENTO RADIOATTIVO
DISECCITAZIONE
60
27
Co 

60
28



Ni  e   
FISSIONE NUCLEARE
Sono radioattivi
A
Z
137
55
140
93
n  235
U

Ba

92
56
36 Kr  3n  Q
Q
M

A m n  - M A1  M
A2  υmn
 c
2
0
Decadono
XZA1Y    
n  p  e 
Cs 


*
137
56
Ba     
137
56
Ba  
FISSIONE NUCLEARE
Q
M

A m n  - M A1  M
3 Kg
3000MW/g
235
U
210 tonnellate di petrolio
360 tonnellate di carbone
A2  υmn
 c
2
0
LEGGE DEL DECADIMENTO RADIOATTIVO
N (t )  N 0 e
 t
t1 
2
A(t )  N (t )
ln 2

A(t )  A0 e
 t 1
2
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SCHERMATURA DELLE RADIAZIONI
RIVELATORI DI RADIAZIONI
direttamente
Linear
Energy
Transfer
LET (
KeV
)
m
Particelle dotate di carica elettrica
che cedono parte della loro energia
cinetica alla materia attraverso
l’interazione coulombiana
Elettroni, protoni,  …
Radiazioni ionizzanti
indirettamente
fotoni e
neutroni
Radiazione elettromagnetica (X o ), particelle neutre che
attraverso vari processi di interazione con la materia, mettono
in moto particelle cariche direttamente ionizzanti.
la cessione di energia alla materia della radiazione indirettamente
ionizzante è, quindi, un processo a due step :
1. produzione di particelle cariche
2. ionizzazione da parte di queste ultime
dose assorbita e dose equivalente
E
D
m
gray
dose assorbita
D rad . rif .
EBR 
D rad . attuale
wR
Fattore di ponderazione
J
Gy 
Kg
1 fotoni
1  20 neutroni

wR  
protoni
5

20 , framm.
dose equivalente
HT  w R D sievert Sv HT  R w R D
dose efficace
wT
Fattore di peso tessuto od organo
 0 .2
0.12

wT  
0.05
0.01
gonadi
Midollo, colon, polmone,stomaco
Vescica, mammella, fegato,esofago, tiroide
Cute, superfici ossee
dose efficace
sievert Sv
H E  T w T H T  T w T (R w R H TR )
Effetti biologici delle radiazioni
danneggiamento
riparazione
e-
aberrazioni
stocastici

inattivazione
deterministici
Effetti biologici delle radiazioni
inattivazione
deterministici
soglia
Effetti biologici delle radiazioni
inattivazione
deterministici
soglie
Effetti biologici delle radiazioni
danneggiamento
riparazione
aberrazioni
stocastici
probabilità
Come prevenire gli effetti?
Limiti sulle esposizioni
Fondo naturale