Vigili del Fuoco e radioattivit

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Vigili del Fuoco e radioattività

• Legge 14 Maggio 1961 n.469
• Ordinamento dei servizi antincendi e del Corpo
  Nazionale dei Vigili del Fuoco
• Articolo 1

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Vigili del Fuoco e radioattività

• Sono attribuiti al Ministero dell'Interno i
  servizi di prevenzione ed estinzione degli
  incendi e, in genere, i servizi tecnici urgenti
  per la tutela dell'incolumità delle persone e la
  preservazione dei beni, anche dai pericoli
  derivanti dall'impiego della energia nucleare.

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Il rischio nucleare e gli strumenti dei Vigili
del Fuoco

• Il Laboratorio di Difesa Atomica del Centro Studi
  ed Esperienze
• I laboratori mobili per il rilevamento della
  radioattività
• La rete di rilevamento della radioattività
• Gli strumenti portatili per il rilevamento della
  radioattività

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La presenza di radioattività e il lavoro dei
Vigili del Fuoco

• La finalità dell'intervento dei Vigili del Fuoco
• tutelare l'incolumità delle persone dagli
  effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti

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Perchè siamo qui ?

• Conoscere il rischio nucleare
• Come nasce ?
• Come si presenta ?
• Quali effetti dannosi produce ?
• Come si controlla ?

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Il rischio nucleare
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rischio nucleare
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Le forme di energia

• energia termica
• energia cinetica
• energia elettrica
• ENERGIA NUCLEARE

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Energia e materia

• Fornendo una qualsiasi forma di energia ad un
  corpo si modifica il suo stato fisico,
  determinandone in alcuni casi il danneggiamento

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Energia nucleare e corpo umano

• Differentemente dalle altre forme di energia,
  entro certi limiti, il corpo umano non riesce a
  percepire mediante i propri sensi la presenza di
  energia nucleare

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La struttura della materiaL'ATOMO

• L'atomo può essere definito come la più piccola
  parte di un elemento
• che ne conserva ancora tutte le caratteristiche
  chimiche e fisiche

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La struttura della materiaL'ATOMO
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La struttura della materiaL'ATOMO
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L'atomo di Idrogeno (H)
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• 1 elettrone
• 1 protone

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L'atomo di Elio (He)
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• 2 elettroni
• 2 protoni
• 2 neutroni

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Un viaggio virtualenellATOMO per capire meglio
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La rappresentazione simbolica delle sostanze
radioattive
X Simbolo sostanza
A

• x

A Numero di massa (protoni neutroni)
Z
Z Numero atomico (protoni)
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La rappresentazione simbolica delle sostanze
radioattive
14
7
4
C
He
Li
3
6
2
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Gli isotopi
12
14

• 6 PROTONI 6 PROTONI
• 6 ELETTRONI 6 ELETTRONI
• 6 NEUTRONI 8 NEUTRONI

diverso
C
C
6
6
uguale
uguale
uguale
diverso
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Le sostanze radioattive

• Le sostanze radioattive sono caratterizzate dal
  fatto che i loro nuclei, emettendo radiazioni che
  ne diminuiscono la massa e l'energia, si
  disintegrano, trasformandosi in nuclei di una
  sostanza di diverso tipo

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Il fenomeno della radioattività
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Principali tipi di radiazioni nucleari

• Particelle ???-alfa-
• Particelle ???-beta-
• Raggi ?????-gamma-

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Particella ?
2 PROTONI 2 NEUTRONI
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Particella ?

• la radiazione ?? è composta da 2 protoni e 2
  neutroni che fuoriescono dal nucleo di un atomo
  pesante essa ha la stessa composizione di un
  nucleo di elio (He)

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Particella ?
.
1 ELETTRONE
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Particella ?

• la radiazione ??è una particella simile ad un
  elettrone
• essa fuoriesce da un nucleo, dove si è formata a
  seguito della trasformazione di un neutrone in un
  protone

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Raggio ?
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Raggio ?

• La radiazione ? è un'onda elettromagnetica simile
  alla luce e alle onde radio, da cui differisce
  per l'altissima frequenza e per il fatto che esce
  dal nucleo di un atomo che sta cedendo parte
  della sua energia

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Pericolosità della radiazione

• Le radiazioni più pericolose sono quelle che
  producono il fenomeno della ionizzazione
  (radiazioni ionizzanti)
• Le radiazioni nucleari sono tanto più pericolose
  quanto più determinano il fenomeno della
  ionizzazione

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La ionizzazione

• La ionizzazione è un fenomeno determinato dalla
  energia che una radiazione nucleare cede agli
  atomi della materia, nel momento in cui la
  attraversa, provocando in essa, tra laltro, il
  distacco di alcuni elettroni dalle proprie
  orbite, dando così luogo alla formazione di
  coppie di ioni

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La ionizzazione di un atomo
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• Radiazione
• alfa, beta o gamma

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Elettrone (ione negativo)
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Atomo con un elettrone in meno (ione positivo)
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La ionizzazione da radiazione ?

• La radiazione ? interagisce con la materia con
  un fortissimo potere ionizzante e un bassissimo
  potere penetrante.

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La ionizzazione da radiazione ?

• La radiazione ? interagisce con la materia con un
  alto potere ionizzante e uno basso potere
  penetrante.

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La ionizzazione da radiazione ?

• La radiazione ? interagisce con la materia con
  un bassissimo potere ionizzante e un altissimo
  potere penetrante.

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Potere ionizzante e potere penetrante delle
principali radiazioni nucleare

• Radiazione Potere Potere
  Percorso
• ionizzante penetrante
  in aria
• ? altissimo bassissimo qualche cm
• ? alto basso qualche mt
• ? bassissimo altissimo
  qualche Km

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La disintegrazione nucleare

• Gli isotopi radioattivi sono caratterizzati
  dal fatto che i loro nuclei, emettendo radiazioni
  che ne diminuiscono la massa e l'energia, si
  disintegrano, trasformandosi in nuclei di diverso
  tipo

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Grandezze ed unità di misura radiometriche

• LAttività
• Il tempo di dimezzamento
• LEsposizione
• La Dose assorbita
• LEquivalente di dose

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LAttività
L'attività di una sorgente radioattiva
rappresenta il numero di radiazioni emesse ogni
secondo da quella sorgente
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LAttività

• Per il nuovo sistema l'unità di misura
  dell'attività è il Becquerel che si indica con le
  lettere Bq e rappresenta l'attività di una
  sorgente in cui si ha 1 disintegrazione per
  secondo

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LAttività

• Per il vecchio sistema l'unità di misura
  dell'attività è il Curie che si indica con le
  lettere Ci e rappresenta l'attività di una
  sorgente in cui si hanno 37 miliardi di
  disintegrazioni per ogni secondo

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LAttività

• I passaggi tra la vecchia e la nuova unità di
  misura dell'attività possono essere operati con i
  seguenti fattori
• 1 Ci 37 miliardi di Bq
• ( 3,7 x 1010 Bq )
• 1 Bq 0,027 miliardesimi di Ci
• ( 2,7 x 10-11 Ci )

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Il tempo di dimezzamento

• Il tempo di dimezzamento è il tempo necessario
  affinchè l'attività di una sorgente si riduca
  alla metà di quella iniziale

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Il tempo di dimezzamento

• C C0 2 n
• C0 attività iniziale della sorgente
• (giorno di confezionamento)
• n numero di tempi dimezzamento trascorsi
  dal giorno di confezionamento ad oggi
• C attività della sorgente ad oggi

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La misura del grado di esposizione alle radiazioni

• dipende dal tipo di radiazioni nucleari che
  attraversano la materia
• dipende dal tipo di materia che è attraversata
  dalle radiazioni ( aria, materia in genere,
  corpo umano)

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Lesposizione

• Lesposizione è definita come la quantità di
  ionizzazione che una radiazione gamma produce in
  aria.
• Lunità di misura è il Coulomb/Kg (C/Kg) che
  equivale alla formazione in aria di circa 8
  miliardi di coppie di ioni.

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La dose assorbita

• Rappresenta la quantità di energia che la
  radiazione cede alla materia
• Lunità di misura è il GRAY (Gy) che equivale
  al passaggio di 1 Joule di energia per Kilogrammo
  di materia

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Lequivalente di dose

• Rappresenta la quantità di energia che la
  radiazione cede al corpo umano
• Lunità di misura è il SIEVERT (Sv) che
  equivale al passaggio di 1 Joule di energia per
  Kilogrammo di materia
• moltiplicato per un coefficiente

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La misura del grado di esposizione alle radiazioni
48
Gli interventi VV.F. in presenza di sostanze
radioattive

• Nelle usuali condizioni dintervento dei
  vigili del fuoco in presenza di sostanze
  radioattive, ovvero diffusione di radiazioni???
  in aria, si può assumere con approssimazione in
  favore della sicurezza, che lequivalente di dose
  coincide con la dose assorbita e con la dose di
  esposizione

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Irradiazione esterna

• Nel caso di diffusione di radiazioni ? in aria,
  si può assumere con buona approssimazione in
  favore della sicurezza che
• Rem Rad Roentgen (R)
• Sievert (Sv) Gray (Gy) Coulomb/Kg (C/Kg)

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Relazione fra grandezze radiometriche

• I (K x C) d2
• I intensità di esposizione
• alla distanza d dalla sorgente
• C attività della sorgente in Curie
• K costante gamma specifica
• coefficiente caratteristico di ciascun
  radioisotopo
• sempre minore di 1 tranne che per tre
  sostanze
• (Ag 110, Co 60 e Na 24)

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Lo spessore di dimezzamento

• Si definisce lo spessore di dimezzamento S1/2
  come lo spessore di un certo materiale che
  dimezza lintensità della radiazione ? che
  attraversa il materiale stesso.

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Lo spessore di dimezzamento

• I I0 2 n
• I0 intensità di esposizione iniziale
• (a monte dello schermo protettivo)
• n numero di spessori di dimezzamento di
  cui si compone lo schermo
• I intensità di esposizione risultante
  (a valle dello
  schermo protettivo)

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Lo spessore di dimezzamento

• RADIAZIONI ? EMESSE DA
• MATERIALE Co 60 Cs 137 I 131
  Ra 226
• Piombo 1,1 cm 0,9 cm 0,4 cm 1,4
  cm
• Ferro 1,8 cm 1,5 cm 1,1 cm 2,3
  cm
• Calcestruzzo 5,4 cm 4,6 cm 3,2 cm
  7,1 cm
• Mattoni 6,2 cm 5,8 cm 3,6 cm 8,2
  cm
• Acqua 12,5 cm 11 cm 7,3 cm 16,5 cm
• Legno 18 cm 16 cm 10,3 cm 23,5
  cm