Laboratorio di Fisica Nucleare
Unità didattica sull’uranio
E. Maina
Specializzande:
L. Armiento, S. Carrino, C. Coviello
Contenuti
La struttura del nucleo
La forza nucleare
Stabilità nucleare e Energia di legame
La radioattività (decadimenti , , )
Tempo di dimezzamento e legge di
decadimento
Il potere penetrante delle radiazioni
Rilevazione ed effetti delle radiazioni
Prerequisiti
Matematica:
Funzione esponenziale e
logaritmica
Studio e grafico di una
funzione
Analisi infinitesimale
Rapporto incrementale
Curve di crescita
Ordini di grandezza
Cenni di Probabilità e
Statistica
Fisica
Elettromagnetismo
Ottica
Concetto di forza e sua
modellizzazione
Forza Gravitazionale
Struttura del nucleo
(numero di massa,
modelli atomici, …)
Relatività
Uso della notazione
scientifica
Obiettivi
Obiettivi Disciplinari
Spiegare la notazione
nucleare
Chiarire le proprietà della
forza di interazione forte
Chiarire cosa si intende per
radioattività
Definire cosa si intende per
decadimento
Formalizzare le leggi di
decadimento (attività,
costante di decadimento,
tempo di dimezzamento)
Spiegare i poteri penetranti
delle radiazioni
Obiettivi trasversali
Sviluppare le
conoscenze e
competenze necessarie
ad un approccio più
consapevole alla realtà
Sviluppare le
conoscenze e
competenze necessarie
ad una lettura critica
delle informazioni
reperibili sui diversi
mezzi di comunicazione
Alcune indicazioni
metodologiche
Sviluppare un pensiero critico negli studenti, volto a
una comprensione della realtà e dei fenomeni più
consapevole ed informata
Trasmettere l’importanza della Fisica Moderna nella
“vita moderna”
Fare esercitare gli allievi nella formulazione di
problemi e di esercizi
Fornire agli studenti una visione scientifica e
organica della realtà fisica
Trasmettere il messaggio che la Fisica è una scienza
in continua evoluzione
Struttura dell’intervento Didattico
Parte 1: indagine delle preconoscenze (1 ora in
laboratorio informatico)
Parte 2: lezione frontale teorica (4/5 ore in classe)
Parte 3: esperimenti e elaborazione dati (2/3 ore in
laboratorio fisico e informatico)
Parte 4: presentazione rischi (1/2 ore in classe)
Parte 5: lavori di gruppo e elementi di verifica (1/2
ore in classe o a casa)
Parte 1: indagine delle
preconoscenze
Assegnazione a casa della lettura di una parte
del libro ‘Alice nel paese dei quanti’ (pagine
178-188 circa)
Somministrazione di un questionario agli
studenti per indagare preconoscenze e
misconcetti
Navigazione di un sito sugli argomenti
dell’unità didattica con compilazione di una
scheda
Discussione di gruppo sui risultati emersi da
questionario e scheda
Il questionario
Classe:
Nome:
Cognome:
QUESTIONARIO
1 Hai già sentito parlare di radiazioni? Se sì in che occasione? Su quale mezzo di informazione?
…………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………….
2 Che cosa sono secondo te le radiazioni?
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
3 Pensi che siano una caratteristica di alcune sostanze o di tutte e cambia solo l’intensità
dell’effetto?
…………………………………………………………………………………………………………………..
4 Pensi che siano sempre dannose per la salute delle persone?
…………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………..
5 Di quali sostanze hai sentito parlare legate alle radiazioni e che credi siano pericolose?
…………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………..
6 Perché credi che siano pericolose?
…………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………..
7 Come pensi che possano danneggiarti: con l’ingestione, il contatto o anche solo starci vicino?
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
8 Quando senti parlare della datazione di mummie o uomini preistorici, hai idea di come si faccia?
…………………………………………………………………………………………………………………..
9 Per rispondere a queste domande dove hai reperito ciò che sai? (genitori, TV, Internet)
……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………….
Obiettivi del questionario
Raccogliere le idee e le convinzioni dei
ragazzi
Individuare le fonti da cui i ragazzi
reperiscono le informazioni
Capire come i ragazzi si pongono di
fronte ad articoli, testi, servizi di
divulgazione
La scheda di analisi critica del sito
Classe:
Nome:
Cognome:
SCHEDA PER LA NAVIGAZIONE DI UN SITO INTERNET1
1 URL:
2 Titolo del sito:
3 Autore del sito:
4 Indicazione sintetica degli argomenti trattati:
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
5 Sono presentati dei collegamenti con fatti di attualità? Se sì, quali?
………………………………………………………….………………………………………
6 Sono presenti spiegazioni e giustificazioni dei fenomeni con una terminologia scientifica?
…………………………………………………………………………………………….
7 Se sono menzionate leggi, costanti, fenomeni che non conosci, elencale qui sotto.
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
8 E’ comprensibile la spiegazione trovata?
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
9 In generale, è stato usato un linguaggio chiaro e preciso?
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
10 Pensi che sarebbe opportuno affrontare le tematiche trovate nel sito in classe? Perché?
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
11 Al termine della navigazione, quali argomenti vorresti approfondire e chiarire in classe?
…………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….
Obiettivi della scheda
Capire la capacità dei ragazzi di analizzare
criticamente un testo scientifico
Far emergere la difficoltà di comprendere e
reperire informazioni attendibili e comprensibili
sui diversi mezzi di comunicazione
Stimolare nei ragazzi l’interesse e la curiosità
per il nuovo argomento svolto in classe
Stimolare nei ragazzi l’interesse e la curiosità
per una comprensione seria e corretta della
realtà
Da un sito… - 1
COS’E’ E DOVE SI TROVA
L’Uranio è un metallo pesante che si trova in piccole
quantità in rocce, suolo, aria, acqua e cibi.
CARATTERISTICHE
Nella sua forma naturale, l’uranio è costituito da 3
isotopi, con una netta prevalenza (99.2745%) dell’isotopo 238.
Tutti gli isotopi dell’uranio sono radioattivi, e hanno un
tempo di dimezzamento mostrato in tabella (*).
A causa della sua grande vita media (4.468·109 anni), il
238U ha una attività molto bassa.
(Dal sito: http://www.uranioimpoverito.it/index.htm)
Da un sito… - 2
USO NEI REATTORI NUCLEARI
Per utilizzarlo nei reattori nucleari, o nelle armi nucleari,
è necessario arricchire l’uranio naturale con gli isotopi fissili
235U e 234U.
Il materiale che ne deriva è noto come uranio
arricchito, e la sua concentrazione di 235U in peso varia fra il
2% ed il 90%.
Il materiale di scarto di questo processo è noto come
uranio impoverito, e contiene meno dello 0.7% di 235U. Esso
è meno radioattivo dell’uranio naturale di circa il 40%.
Dal sito: http://www.uranioimpoverito.it/index.htm
Da un sito… - 3
DANNI BIOLOGICI
• L’uranio impoverito possiede delle uniche proprietà fisiche
quali la densità elevatissima ed una notevole duttilità. Inoltre,
l’uranio è piroforico.
• Poiché emettitore di particelle alfa, se contenuto anche solo in
un scatola di plastica diventa innocuo.
• I problemi, che sono gravissimi, avvengono nel momento in
cui l'uranio entra all'interno del corpo umano, o sotto forma di
pulviscolo, o sotto forma di schegge.
• L’uranio ingerito, inalato, o presente nei frammenti di
proiettile incorporati può essere solubilizzato dall’organismo e
depositarsi in diversi organi.
• L’uranio è normalmente distribuito in tutti i tessuti
dell’organismo, in quantità comprese fra i 2 ed i 62 mg, ma
legato a biomolecole, che lo rendono innocuo.
Dal sito: http://www.uranioimpoverito.it/index.htm
Parte 2: la fisica del problema
Modalità di conduzione:
A partire da una discussione corale dei
risultati di questionario e scheda
organizzare con gli studenti un percorso
didattico
Obiettivo:
Fissare da un punto di vista rigorosamente
teorico i fenomeni fisici in questione
La struttura del nucleo
Definire le seguenti grandezze:
Il nucleo atomico
Volume del nucleo
Protoni, neutroni
nucleoni
Massa (neutroni, protoni, elettroni)
Raggio medio (rA =r0 A1/3) e unità di misura (1015m = 1fm, fermi)
Densità di materia nucleare (uguale per tutti i
nuclei + confronto con nucleo di ferro)
Osservazione: prestare particolare attenzione agli
ordini di grandezza
Gli isotopi
Definire che cosa si intende per isotopo (dal
greco, ‘stesso posto’ sulla tavola periodica)
stesso numero di protoni e diverso
numero di neutroni
Da un punto di vista chimico sono
indistinguibili MA da un punto di vista fisico si
vedrà che non è lo stesso
Notazione: ZA X dove il numero di protoni Z
individua l’elemento e quello di nucleoni A il
corrispondente isotopo
Elencazione di alcuni isotopi (dell’idrogeno,
dell’ossigeno, del carbonio, del’uranio)
Forza nucleare - 1
Considerazioni sulle forze che agiscono sul
nucleo:
Trascurabilità dell’azione della forza gravitazionale
Considerazioni sull’intensità dell’interazione
elettrostatica tra protoni (forza repulsiva intensa che
farebbe esplodere il nucleo)
Ipotesi dell’esistenza di una forza di grande
intensità che permetta la stabilità del nucleo
Forza Nucleare - 2
La forza nucleare è una
forza attrattiva intensa (più di
quella elettrostatica o
gravitazionale)
La forza nucleare ha un
raggio d’azione di pochi fermi
(agisce solo su nucleoni vicini
quindi non ha alcun effetto
sugli elettroni)
La forza nucleare
determina attrazione tra due
nucleoni qualsiasi
La forza nucleare
determina la stabilità del
nucleo
La Forza Nucleare - 3
I nuclei con un piccolo numero
atomico sono più stabili se il
numero di protoni e di neutroni
contenuti nel nucleo è
approssimativamente uguale
Per i nuclei con numero di massa
A<40 si ha N circa uguale a Z
Per i nuclei con A>40 il numero di
neutroni supera quello dei protoni,
quindi i nuclei corrispondono a
punti del grafico che si trovano al di
sopra della retta N=Z
I neutroni ‘diluiscono’ la densità di
carica del nucleo
Il massimo numero di protoni in un
nucleo stabile è Z=83
Stabilità Nucleare e
Energia di Legame -1
la massa totale del sistema risulta
inferiore alla massa totale dei nucleoni
componenti
Esiste una differenza di massa m
Dalla relazione di equivalenza di massa
ed energia
E=m c2 (Energia
di legame nucleare)
Stabilità Nucleare e
Energia di Legame -2
la curva cresce
rapidamente fino al suo
massimo vicino ad A=60
La curva decresce
lentamente, diventando
quasi costante con un
valore di circa 7.2Mev (per
A tra 50 e 75), quindi:
Nuclei stabili per 50<A<75
Forza nucleare si ‘satura’,
cioè energia nucleare non
aumenta oltre un certo
numero di nucleoni (nucleoni
interagiscono solo con quelli
strettamente vicini)
Grafico dell’energia di legame
per vari nuclei in funzione del
numero di massa
LA RADIOATTIVITA’
Il “contesto”: le radiazioni elettromagnetiche
Nel 1896 Henry Becquerel…
… nel corso di alcuni esperimenti
sulla fluorescenza osservò che un
campione di uranio che aveva
lasciato al buio per alcuni giorni
aveva impressionato delle lastre
fotografiche messe a contatto con il
campione. Questo voleva dire che
da esso erano state emesse delle
radiazioni, ma non poteva trattarsi
di fluorescenza. Inoltre la radiazione
risultava molto più penetrante di
quella dovuta alla fluorescenza.
Inoltre notò che tali raggi
scaricavano rapidamente i corpi
elettricamente carichi p.e. le foglie
d'oro di un elettroscopio.
Due anni più tardi Marie Curie…
… proseguendo gli studi iniziati da
Becquerel, scoprì che anche altre
sostanze godevano della stessa proprietà
dell'uranio e riuscì a stabilire la natura dei
raggi emessi scoprendo che si trattava di
3 tipi di radiazioni: la prima elettricamente
carica negativamente, la seconda carica
positivamente e la terza neutra. Associò a
tali raggi le prime tre lettere dell'alfabeto
greco ,  e .
Oggi…
… sappiamo che questi tipi di radiazioni possono essere, a
seconda dei casi, particelle o onde elettromagnetiche.
Infatti, i nuclei di alcuni isotopi sono instabili e si
disintegrano spontaneamente (o decadono) emettendo
particelle ad elevata energia.
Questi isotopi vengono detti radioattivi e il fenomeno di
decadimento dei nuclei è detto radioattività.
Il prefisso radio- indica che ci si riferisce a radiazioni emesse
dal nucleo.
Un isotopo è attivo quando emette radiazioni.
Il decadimento alfa
A
Z
X
A 4
Z 2
Y  He
4
2

Un esempio:
4

U  234
Th

He
90
2
238
92
ESERCIZIO:
Calcolare l’energia del decadimento  e di conseguenza la
velocità di emissione della particella .
1.
2.
3.
4.
Massa atomica dell’uranio :
Massa atomica del torio :
Massa atomica dell’elio :
La differenza di massa è:
che, espressa in chilogrammi, è
M(U-238)=238,050786 u.
M(Th-234)=234,043583 u.
M(He)=4.002603 u.
M=4,6 10-3u
M=4,6 10-31,66050210-27kg=7,63830910-30kg.
Come si vede, la differenza di massa è piccolissima!
L’energia di disintegrazione è:
E max
68.744781  10 14 J
6


4
.
3

10
eV  4.3MeV
19
1.6  10 J / eV
Nonostante la differenza di massa sia molto piccola, l’energia
di decadimento è molto alta. Applicando la conservazione
dell’energia totale e quella della quantità di moto si può
trovare che la maggior parte dell’energia cinetica è associata
alla particella , che viene emessa a velocità v ~ c/20 .
Il rilevatore di fumo
In alcune case è installato un piccolo dispositivo
antincendio che utilizza il decadimento  di un isotopo radioattivo
artificiale, l’americio-241. In questo tipo di dispositivo, una
piccola quantità di americio-241 è posta tra due piatti metallici
collegati a una batteria oppure a un’alta sorgente di f.e.m. Le
particelle  emesse dalla sorgente radioattiva ionizzano l’aria,
permettendo un flusso di corrente elettrica misurabile tra i piatti.
Finché scorre corrente, il rilevatore di fumo è silenzioso. Quando
nel rilevatore entra del fumo, le molecole d’aria ionizzate tendono
ad attaccarsi alle particelle di fumo e diventano neutre, si riduce la
corrente e scatta l’allarme. Questi rilevatori di fumo a ionizzazione
sono più semplici di quelli fotoelettrici che si basano sulla densità
del fumo che oscura un fascio di luce.
Il decadimento beta
A
Z
X Z A1Y  10   
A
Z
X  Z A1Y  10   
p n
n p
Un esempio:
(146C 147 N  10  )
Il decadimento gamma
228
90
Th
II decadimento particella 
( E ) II  5.338MeV
I decadimento
particella 
( E ) I  5.423MeV
224
88
R*
emissione di un raggio 
E  0.085MeV
stato fondamentale del nucleo
224
88
R
ESERCIZIO:
Ra in uno stato eccitato emette un raggio 
Un nucleo di
12
6
.
67

10
m . Trovare la
con una lunghezza d’onda
diminuzione della massa del nucleo del 226
88 Ra in seguito a
questo processo.
226
88
La frequenza del raggio  è:
L’energia del fotone  è:
f 
c

 4.50  1019 Hz
E  hf  0.186 MeV
La differenza di massa corrispondente all’energia del fotone
E
risulta allora:
m 
 0.000200u
c2
Famiglie Radioattive
Gli isotopi radioattivi naturali quindi possono
essere raggruppati in 3 famiglie, ognuna delle
quali ha un capostipite che da il nome alla
famiglia con una espressione algebrica che
esprime il numero di massa di ogni membro
con n variabile (per semplicità saranno
indicati solo i numeri di massa; Z è comunque
identificato dal simbolo dell'elemento):
(4n) del Torio 232
(4n+2) dell’Uranio 238
(4n+3) dell'Uranio 235, Attinio
Manca però, in natura, una serie di (4n+1)
parte da un elemento artificiale: Nettunio.
Famiglie Radioattive
SERIE DEL TORIO detta “4n”
Famiglie Radioattive
SERIE DELL’URANIO detta “4n+2”
Famiglie Radioattive
SERIE DELL’URANIO detta “4n+2”
Famiglie Radioattive
SERIE DELL’ATTINIO detta “ 4n+3”
Famiglie Radioattive
Un utile indicatore è l’attività di una sostanza
radioattiva, definita come numero di
decadimenti al secondo.
Nel S.I. l’unità di misura è il Becquerel (Bq),
pari a 1 decadimento/sec.
L’attività viene anche misurata in Curie (Ci) (o
meglio con i sottomultipli mCi e µCi) pari a
3.7·1010 decadimenti al secondo (3.7·1010
Bq) che corrisponde alla radioattività emessa
da 1 g di radio.
Tempo di dimezzamento
Legge del decadimento -1
Analogia con il lancio delle monete
(elaborazione dei dati con foglio di Excel)
 t


N
t

N
e
Formalizzazione della legge:
0
Costante di decadimento radioattivo: 
ln 2
Tempo di dimezzamento: T1/ 2  
T
1



Vita media:  0.693  1.443  T
1/ 2
1/ 2
Tempo di dimezzamento
Legge del decadimento -2
Come varia la legge
al variare della
costante di
decadimento ?
Maggiore è il vaLore
della costante, più la
popolazione
diminuisce
Tempo di dimezzamento
Legge del decadimento -3
N
a t  
 N t 
t
Considerando
attività radioattiva:
, detta
L’attività iniziale è a0  a0  N 0
Il tempo t si può così ricavare:
a
1
a 1 a0
t
 e  t   ln
 ln
a0
 a0  a
Fonti ed effetti delle radiazioni
I tre tipi di radiazioni hanno capacità di
penetrazione molto diversa
Fonti ed effetti delle radiazioni
Una caratteristica importante delle radiazioni è
la loro energia, che si misura, in Joule , o più
comunemente e diffusamente in fisica delle
radiazioni in elettronvolt ( simbolo eV).
Un eV è l'energia che una carica elementare
(protone o elettrone) acquisisce quando
attraversa un campo elettrico con differenza di
potenziale di 1 Volt. Multipli sono il keV (103
Volt), il MeV (106 Volt), il GeV (109 Volt) etc.
Fonti ed effetti delle radiazioni
la radioattività è una normale componente
dell’ambiente naturale e si distinguono due
componenti
radionuclidi primordiali contenuti in varia
quantità nei materiali inorganici della crosta
terrestre (minerali, rocce), i principali sono il
Potassio (K-40), il Rubidio (Rb-87) e gli
elementi delle due serie radioattive dell’Uranio
(U-238), e del Torio (Th-232). ;
raggi cosmici, anche conosciuti come "
Radiazione di fondo ".
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Le interazioni possibili sono numerose e
complesse, ma conducono tutte allo
stesso risultato: la ionizzazione delle
molecole della materia irradiata.
La misura dell’energia assorbita dalla
materia a seguito dell’esposizione alle
radiazioni ionizzanti (dosimetria) porta
alla definizione di diverse grandezze.
Fonti ed effetti delle radiazioni
Unità di misura:
dose d’esposizione: roentgen (r) e vale solo per le
radiazioni elettromagnetiche (X e γ)
dose specifica assorbita (quantità di energia ceduta dalla
radiazione all’unità di massa del materiale irradiato ed è
valida per qualunque tipo di radiazione ionizzante): rad(
100erg/grammo) o nel S.I. in gray (Gy) (1 joule / Kg )
(1Gy = 100 rad).
dose biologica efficace (dose assorbita (rad) moltiplicata per
un fattore convenzionale che tiene conto del danno
biologico prodotto): rem (rad equivalent man).
Infine la sensibilità (Fp) dei vari tessuti e organi sottoposti
a radiazione.
Fonti ed effetti delle radiazioni
Gli esseri viventi, dalla loro apparizione sulla Terra, sono
immersi in un vero e proprio bagno di radioattività
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
In realtà il rischio sanitario dovuto alle radiazioni
ionizzanti dipende da più fattori:
Entità della dose assorbita;
Tipo della radiazione ionizzante, quindi potere
penetrante della radiazione;
Velocità con la quale la dose viene assorbita;
Sensibilità delle cellule e degli organi ricettori;
Proporzioni dell’organo bersaglio o dell’organismo
esposto.
Fonti ed effetti delle radiazioni
Dopo esposizioni elevate alle radiazioni: esplosione
di una bomba nucleare, un’intensa terapia
radiante, un incidente nucleare catastrofico si
possono verificare degli effetti:
Genetici: il patrimonio genetico delle cellule
riproduttive viene danneggiato.
Cronici: collasso del sistema circolatorio,
nausea, perdita di capelli, perdita di funzioni
organiche, carcinogenesi, talora morte.
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Fonti ed effetti delle radiazioni
Gli effetti positivi delle radiazioni:
Fisica medica: a livello diagnostico: TAC, lastre; la
“radioterapia” cure per il cancro.
Sistemi che sfruttano le radiazioni es. rilevatori di
fumo, ecc.
Datazione in base al carbonio-14 o piombo-206 (sfrutta il
lungo tempo di dimezzamento dell’uranio).
(esercizio:
Durante una scavo archeologico viene portato alla luce un
antico osso. L’analisi radiologica indica che si hanno in
media 2 emissioni beta per minuto per grammo di
carbonio in esso contenuto. Qual è l’età approssimativa
dell’osso?
).
Fonti ed effetti delle radiazioni
Medicina nucleare - 4%
Radon - 56%
Interne - 10%
Raggi cosmici -8%
Altro - 1%
Terreno -8%
Radiografie - 10%
Prodotti di consumo -3%
Effetti dell’uranio
Nella serie di decadimenti radioattivi
dell’Uranio 238 fa parte il radon
(222Rn).
Il 222Rn è un gas inerte costituente
naturale dell’ambiente in cui viviamo,
proviene dal sottosuolo dove l’Uranio
presente nelle rocce decade.
Effetti dell’uranio
Effetti dell’uranio
Il radon resta libero di muoversi, di penetrare
attraverso fessure e pori delle rocce e arrivare
in superficie. Ha una vita media piuttosto
lunga può così intrufolarsi nelle nostre
abitazioni dalle crepe nei muri e nei pavimenti
oppure dalle tubature dell’acqua. Esso può
sciogliersi nell’acqua che arriva in casa dalla
rete idrica ed essere rilasciato nell’aria al
momento dell’apertura di un rubinetto.
Effetti dell’uranio
Effetti dell’uranio
Il radon non è in se pericoloso, ma se
inalato può decadere radioattivamente
all’interno dell’apparato respiratorio.
L’ente preposto alla protezione ambientale
statunitense ha posta come limite di
guardia un’attività di 100.000 Bq/m3;
Un’indagine condotta in 200.000 abitazioni
italiane ha rilevato un’attività che supera i
400 Bq/m3 (valore medio europeo).
Effetti dell’uranio
Effetti dell’uranio
Decine di migliaia di tonnellate di materiale
radioattivo sparso per anni su tutta la superficie
del pianeta:
Uranio nei proiettili, nelle mine e per blindare i carri
armati;
Uranio come contrappeso nella costruzione di aerei
civili e militari, elicotteri, satelliti, navi e barche a
vela.
Uranio come schermante nelle stanze degli ospedali
e nelle apparecchiature diagnostiche; persino
nelle leghe per le otturazioni dei denti e nelle
mazze da golf.
Effetti dell’uranio
A Chicago il 2 dicembre 1942 venne realizzata la prima reazione
nucleare a catena, il cui capo progetto fu Enrico Fermi.
A causa della sua grande vita media (4.468·109 anni), il 238U
ha una attività molto bassa. Per utilizzarlo nei reattori
nucleari, o nelle armi nucleari, è necessario arricchire l’uranio
naturale con gli isotopi fissili 235U e 234U. Il materiale che
ne deriva è noto come uranio arricchito, e la sua
concentrazione di 235U in peso varia fra il 2% ed il 90%.
Il materiale di scarto di questo processo è noto come uranio
impoverito (DU = depleted uranium), e contiene meno
dello 0.7% di 235U.
Il DU è meno radioattivo dell’uranio naturale di circa il 40%, e
di circa un ordine di grandezza meno dell’uranio arricchito.
Effetti dell’uranio
I danni provocati dell'UI sono di tipo cancerogeno,
mutagenico-genotossico.
Inoltre nel caso venga bruciato si formano i diossidi di
uranio, i cui effetti sulla popolazione sono evidenti:
in Irak, dove sono state bruciate 300 tonnellate di
uranio (ammesse ufficialmente): leucemie, tumori,
malformazioni genetiche, e non solo sulla
popolazione locale
Durante la Guerra del Golfo del 1991, fra aerei e carri
armati inglesi e americani, sono state sparate
qualcosa come 340 tonnellate di UI, si tratta di una
quantità cento volte maggiore di quella rilasciata
durante l'incidente di Cernobyl (dove la vita media è
passata da 67 anni a 42).
Effetti dell’uranio
L'importante presenza di stabilimenti nucleari che
producono energia (circa il 40% dell'energia elettrica
americana è prodotta in centrali nucleari), permette
agli USA di possedere circa 560,000 tonnellate di
"materiale di scarto" derivante da questi processi
(uranio impoverito) sotto forma di esafluoruro (UF6)
attualmente stoccate in cilindri
Effetti dell’uranio