Agenda
1) Le radiazioni
2) Tecniche di Analisi
del Rischio
Cosa fare?
DISCUSSIONE
Pierre Auguste Renoir “Due sorelle sulla terrazza”1881
1) Illusorio aspettarsi scoperte che diano energia “gratis”
3) Energia “INFINITA” a “BASSO COSTO”: sarebbe un bene?
4) Riserve Combustibili petrolio 60 anni?
gas 120 anni?
carbone 1500 anni?
nucleare 2000 anni? (autofertilizzanti)
fusione infinito
solare infinito
eolica infinito
L’Energia c’è...... dobbiamo adattarci a quella disponibile.
Ma qual’è l’impatto sulla biosfera?
IONIZZAZIONE
e
Particella ionizzante
Ione negativo
e
ee
e
e
e
e
e
e
e
e
LE RADIAZIONI SONO DEI MICROSCOPICI PROIETTILI
PROTONI
NEUTRONI
ELETTRONI (raggi b)
FOTONI (luce)
2P2N (NUCLEI DI ELIO)
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
I NUCLEI DEGLI ATOMI
Forze Elettriche e Forze Nucleari
Il protone 10-13cm
Il Sole
Formazione dei nuclei nel centro delle stelle.
Fusione Nucleare
Creazione (grande esplosione)
12 miliardi di anni di storia
Formazione delle stelle
Formazione dei nuclei
Esplosione delle stelle
Formazione del sistema solare
Nel centro del sole!!!
20 106 gradi Centigradi
N=Z
S.Nova
L’Uranio
Uranio Naturale
0.7% di U 235
Famiglia Radioattiva
Dell’Uranio 238
Uranio, scoperto nel 1789 da Klaproth
Concentrazione nei minerali 0.1%
Pechblenda , Uranite
UF4 Uranio metallico
UO2 biossido di Uranio
Uranio Naturale : U238 99.282%
4.5 109 anni
a
a
U235
0.712%
7.1 108 anni
U234
0.006%
0.250 106 anni a
Le radiazioni : a b g p n ......
decadimento
a
una particella a è costituita da 2 protoni e 2 neutroni......
(un nucleo di Elio)
Emissione per “effetto tunnel”
DE x Dt = h/2p
Principio di indeterminazione
Gamma
Schermo fluorescente
Alfa
Beta
Sorgente radioattiva
Schermo di piombo
Il campo magnetico è diretto perpendicolarmente al piano del
disegno
Le forze nucleari non si controllano
dN = - l N(t)dt
Decadimento esponenziale
N(t)=N0 e –t/t
1) Attività
2) Tempo di dimezzamento
3) Becquerel (Bq)
“Decadimenti in cascata”
Trasformazioni
spontanee di particelle
mp-
d –1/3
-
anti u –2/3
p-
W
anti-n
m- +anti-nm
e- + nm + anti-ne
nm
m-
e-
W
anti-ne
Raggi g = LUCE
Onde Radio : antenne
Micro-Onde : antenne
Onde luminose :elettroni atomici
Raggi g :fotoni di ata energia
...........................
.......cariche elettriche accelerate.....
Radioattività naturale:
dallo spazio
dall’ambiente
1 m /(cm2 sec) dai raggi cosmici
1010 neutrini solari al cm3
Onde Elettromagnetiche
Viviamo in un mare di radiazione!!
Gli effetti delle
radiazioni dipendono
dalla dose e da dove
sono assorbite
Effetti immediati, a
breve scadenza ed a
lunga scadenza
Le radiazioni sono
“piccoli proiettili”
Si muovono alla velocità
della luce
Sono tanti
Ionizzano gli atomi
Possono modificare
i meccanismi della vita
delle cellule
La Radioattività --- Unità di misura
(Curie)
1 Ci = 3.7 x 10 10 emissioni/sec
(Roentgen) 1 R = 6.77 x 10 4 MeV/cm3 di aria (Ionizzazione)
(1MeV = 1.5 x 10 –13 Joule)
(Rad)
1 rad = 100 erg/grammo (energia assorbita)
(Gray)
1 Gy = 100 rad
1 rem = rad x Fattore di qualità
(Sievert) 1 Sv = 100 rem
Schermo di Pb
Assorbimento della
radiazione dai
materiali
Fattori di peso per i tessuti
Tessuto o organo
.
Fattori di qualità
Fattore di peso per i
tessuti, wT
Gonadi
0,20
Midollo osseo (rosso)
0,12
Colon
0,12
Polmone
0,12
Stomaco
0,12
Vescica
0,05
Mammella
0,05
Fegato
0,05
Esofago
0,05
Tiroide
0,05
Cute
0,01
Superfici ossee
0,01
Altri tessuti
0,052,3
1I
valori sono stati derivati per una popolazione di
riferimento composta da un ugual numero di persone dei
due sessi e con un ampio intervallo d’età. Nella definizione
della dose efficace i valori si applicano ai lavoratori, alla
popolazione e ad ambedue i sessi.
Dosi Naturali
di radiazione
assorbita
RADIAZIONE DALLE ESPLOSIONI NUCLEARI
Quando un RISCHIO è
ACCETTABILE ?
Non ESISTE il RISCHIO 0
70 anni = 25550 giorni
!
La produzione di ENERGIA
ha un RISCHIO
COSA CONVIENE FARE?
TUTTO QUELLO CHE FACCIAMO E’ RISCHIOSO!!
QUANDO CI FERMIAMO??
ANALISI DEL RISCHIO
probabilità
CONCETTO di PROBABILITA’
La probabilità p si definisce come :
p  limtentativi 
p  probabilità
N  tentativi
x  successi
successi
tentativi
m=pN
m valore medio aspettato
SI PUO’ PREVEDERE IL FUTURO!!!!!! (in che senso?)
Quante volte viene “TESTA”
Lanciando 10 monete?
N=10, p=0.5
Distribuzione Binomiale
N!
P( x, N , p ) 
p n (1 - p) N -n
x !( N - x )!
Quante volte viene “UNO”
Lanciando 10 dadi?
N=10, p=1/6
N! = 1x2x3x4x5x...........N
Statistica degli eventi “rari”
Esempio: 10000 abitanti hanno 0.2 casi di leucemia/anno
-m
e
P( x )  m
x!
-0.2
x e
P( x )  0.2
x!
1
x
p (%)
0,8
0,6
Series1
0,4
0,2
0
1
0
2
3
1casi/anno2
4
3
P(0)=82% P(1)=16% P(2)=1,6% P(3)= 0,1% ..........P(10)= 2x10-12
Più piccolo è il valore medio aspettato e più numerose possono essere
le cause che lo generano..................................
Si deve confrontare con i rischi conosciuti e......accettati....!?
Emissioni C mondo
Italia
AssorbimentoC
Fissione
= rottura del Nucleo
Energia Liberata 193 MeV
(160MeV
cinetica)
U235 emissione di 2.5 neutroni
(Pu239
3 neutroni)
Il calore è l’energia di
agitazione molecolare
Ec= (3/2)KT
THE END
………per oggi…..
Famiglia Radioattiva Naturale dell’U238 (4n+2)
U238
4.468 E9 y
99.87%
Pa234m
U234
2.457 E5 y
1.17 m
 0.13%
Th234
24.10 d
Pa234
6.7 h
Th230
7.538 E4 y
Ra226
1600 y
Rn222
3.823 d
Po218
Rn218
At218
1.6 s 0.1%
99.9%
Po214
3.05 m 0.02%
99.98%
Bi 214
a
b
-
Pb214
g

26.8 m
0.035 s
Po210
1.65 E-4 s
138.4 d
B1210
19.9 m
5.013 d
Pb210
Pb206
26.8 m
stabile
Famiglia Radioattiva Naturale dell’U235 (4n+3)
U235
7.037 E8 y
Pa231
3.276 E4 y
Th231
25.52 h
Th227
Ac227
18.2 d
21.6 y
1.4%
Ra223
Fr223
11.4 d
21.8 m
Rn219
4s
Po215
Po211
1.8 E-3 s
0.516 s
Bi211
a
b-
g

Pb211
36.1 m
2.15 m 0.2%
99.8
Po207
%
stabile
Tl207
4.79 m
ISOTOPO
TEMPO
DIMEZZAMENTO
(ANNI)
PERCENTUALE
ISOTOPICA
(%)
ATTIVITA'
Bq /mg
URANIO
NATURALE
238 U
4.468X 10 9
99.2745
12.40
234 U
2.450X 10 5
0.0055
12.40
235 U
7.037X 10 8
0.7200
0.60
TOTALE
25.40
URANIO
IMPOVERITO
238 U
4.468X 10 9
99.8000
12.40
234 U
2.454X 10 5
0.0010
2.26
235 U
7.037X 10 8
0.2000
0.16
TOTALE
14.80
URANIO
IMPOVERITO
Caratteristiche
Utilizzo
Prodotto di scarto
Basso costo
Ambito civile
Ambito militare
Alta densita’
Duttilita’
Industria petrolifera
Industria aereonautica
Industria navale
Industria spaziale
Industria nucleare
Impianti di ricerca
Utilizzato da
Stati Uniti
D’America
Gran Bretagna
Francia
Israele
Pakistan
Turchia
Arabia
Fabbricazione
Corazze
Munizioni
Missili
Proiettili vari
Velocita’
1.8 km/s=
6480 km/h
Abrams tank and DU sabot rounds
M1A1 Main Battle Tank
U3O8
UF4
UO3
Depleted Uranium
yellowcake
Milling
U3O8
Chemical separation
Concentration
80% U
0.1% U
Mining
Conversion 0.7% U-235
UF6
Enrichment
3% U-235
Reprocessing
Fuel fabrication
Power generation
Disposal
Spent fuel storage