Academic literature on the topic 'Radioattività'

L’uso delle arti visive, quali il fumetto, rappresenta un mezzo straordinario sia a fini divulgativi che per l’insegnamento stesso nell’ambito delle diverse discipline. Questo articolo descrive l’esperienza maturata nel corso della stesura di un fumetto di divulgazione scientifica: “Marie Curie e la radioattività”, mettendo in luce, in particolare, le potenzialità e le criticità dell’interazione che si è sviluppata fra il disegnatore e l’autore scientifico del fumetto.

I materiali zirconiferi, in particolare i silicati di zirconio e l’ossido di zirconio, vengono ampiamente utilizzati in diverse applicazioni industriali: fra queste, l’industria delle piastrelle ceramiche e di produzione dei materiali refrattari ne consuma quantitativi consistenti. Misure di spettrometria gamma condotte su diversi campioni di materiale zirconifero (farine di zirconio e sabbie zirconifere) utilizzati nell’industria ceramica per la produzione del gres porcellanato e delle piastrelle smaltate, hanno messo in evidenza valori di concentrazione di attività superiori a quelli presenti mediamente sulla crosta terrestre (35, 30 Bqkg-1 per il 238U e il 232Th, rispettivamente [Unscear, 2000]). L’aggiunta del materiale zirconifero nella preparazione delle piastrelle ceramiche in particolare di quelle smaltate (in una percentuale in peso pari al 10-20%) del gres porcellanato (in una percentuale in peso di 1-10%) e delle lamine di gres porcellanato “sottile” (in una percentuale in peso dell’ordine del 30%), conferisce al prodotto finale un alto grado di bianco, buone caratteristiche meccaniche ed un elevato effetto opacizzante, ma comporta anche un arricchimento in radionuclidi naturali. L’obiettivo principale di questo lavoro di tesi è stato quello di mettere a punto una metodologia (teorica e sperimentale) per valutare l’incremento di esposizione che possono ricevere un lavoratore standard di una industria ceramica ed una persona del pubblico che soggiorna in un ambiente rivestito con piastrelle. Da un lato, la presenza di radioattività nelle sabbie zirconifere, utilizzate come materie prime per la produzione di piastrelle, porta a considerare il problema dell’incremento di esposizione che può subire un lavoratore impiegato in ambiente di lavoro dove sono stoccati e manipolati consistenti quantitativi di materiale, dall’altro il contenuto di radioattività nel prodotto finito porta a considerare l’esposizione per una persona della popolazione che soggiorna in una stanza rivestita con materiale ceramico. Le numerose misure effettuate, unitamente allo sviluppo dei modelli necessari per valutare le dosi di esposizione per le persone del pubblico e dei lavoratori impiegati nel processo di produzione di piastrelle ceramiche, hanno permesso di mettere a punto una procedura che fornisce le garanzie necessarie per dichiarare accettabili le condizioni di lavoro nelle industrie ceramiche e più in generale il rispetto delle norme radioprotezionistiche per gli occupanti di ambienti rivestiti con piastrelle italiane.

I materiali zirconiferi, in particolare i silicati di zirconio e l’ossido di zirconio, vengono ampiamente utilizzati in diverse applicazioni industriali: fra queste, l’industria delle piastrelle ceramiche e di produzione dei materiali refrattari ne consuma quantitativi consistenti. Misure di spettrometria gamma condotte su diversi campioni di materiale zirconifero (farine di zirconio e sabbie zirconifere) utilizzati nell’industria ceramica per la produzione del gres porcellanato e delle piastrelle smaltate, hanno messo in evidenza valori di concentrazione di attività superiori a quelli presenti mediamente sulla crosta terrestre (35, 30 Bqkg-1 per il 238U e il 232Th, rispettivamente [Unscear, 2000]). L’aggiunta del materiale zirconifero nella preparazione delle piastrelle ceramiche in particolare di quelle smaltate (in una percentuale in peso pari al 10-20%) del gres porcellanato (in una percentuale in peso di 1-10%) e delle lamine di gres porcellanato “sottile” (in una percentuale in peso dell’ordine del 30%), conferisce al prodotto finale un alto grado di bianco, buone caratteristiche meccaniche ed un elevato effetto opacizzante, ma comporta anche un arricchimento in radionuclidi naturali. L’obiettivo principale di questo lavoro di tesi è stato quello di mettere a punto una metodologia (teorica e sperimentale) per valutare l’incremento di esposizione che possono ricevere un lavoratore standard di una industria ceramica ed una persona del pubblico che soggiorna in un ambiente rivestito con piastrelle. Da un lato, la presenza di radioattività nelle sabbie zirconifere, utilizzate come materie prime per la produzione di piastrelle, porta a considerare il problema dell’incremento di esposizione che può subire un lavoratore impiegato in ambiente di lavoro dove sono stoccati e manipolati consistenti quantitativi di materiale, dall’altro il contenuto di radioattività nel prodotto finito porta a considerare l’esposizione per una persona della popolazione che soggiorna in una stanza rivestita con materiale ceramico. Le numerose misure effettuate, unitamente allo sviluppo dei modelli necessari per valutare le dosi di esposizione per le persone del pubblico e dei lavoratori impiegati nel processo di produzione di piastrelle ceramiche, hanno permesso di mettere a punto una procedura che fornisce le garanzie necessarie per dichiarare accettabili le condizioni di lavoro nelle industrie ceramiche e più in generale il rispetto delle norme radioprotezionistiche per gli occupanti di ambienti rivestiti con piastrelle italiane.

L’obiettivo di questo lavoro nasce dall'esigenza di sottolineare l’importanza, sempre crescente, della sorveglianza radiometrica sui rottami metallici per la prevenzione di episodi di fusione accidentale di sorgenti radioattive. Questa tematica è stata trattata ed affrontata dalla comunità scientifica internazionale fin dai primi anni ’80, con l’introduzione di Leggi/Normative/Regolamenti in continuo aggiornamento anche ai giorni odierni. In Italia la sorveglianza radiometrica è stata introdotta nel 1995 con l’art. 157 del D.Lgs. n.230 ma i primi episodi ufficialmente dichiarati risalgono anche ad anni precedenti. In particolare il primo episodio ufficialmente dichiarato risale al 1988 (fusione rifiuti metallici contenenti Co-60). Nonostante il sistema normativo sia in continua evoluzione, così come la sensibilità della strumentazione idonea ad effettuare la sorveglianza radiometrica e la competenza dei tecnici specializzati, nel corso degli anni sono avvenuti ulteriori eventi di fusione accidentale comportando notevoli problematiche. Nella tesi si cercherà di affrontare, oltre che l’evoluzione della situazione normativa italiana, anche esempi di strumentazione dedicata al monitoraggio di carichi di rottami metallici (e altri materiali per cui è previsto il controllo radiometrico) e la conseguente stesura di procedure atte al ritrovamento di sorgenti radioattive. Nella stessa, inoltre, verranno proposte casi di procedure specifiche sperimentali richieste dagli Enti di Vigilanza ed episodi di ritrovamenti di sorgenti radioattive, occorse presso società seguite nella mia esperienza lavorativa. Infine, nel presente lavoro, verranno illustrate le problematiche attualmente irrisolte ed i possibili scenari futuri.

I radiofarmaci sono radionuclidi o composti chimici contenenti radionuclidi. Questi preparati radioattivi rispettano tutte le normative previste dalla farmacopea ufficiale (F.U.) per la somministrazione nell'uomo. Un rilevante numero di radiofarmaci sono da tempo utilizzati a scopo diagnostico e terapeutico nei reparti di medicina nucleare.L’avvento della tomografia ad emissione di positroni (PET), tecnica diagnostica per le immagini che fornisce informazioni di tipo funzionale-metabolica attraverso l’utilizzo di radionuclidi con breve emivita, ha incrementato la produzione di radionuclidi.Nel presente elaborato di tesi sono state analizzate le caratteristiche e il relativo campo di applicazione dei principali radiofarmaci utilizzati per le indagini PET. Per ognuno di essi è stato descritto il meccanismo d’azione e i principali utilizzi. I principali campi d’applicazione trattati sono quello Oncologico, Cardiologico e Neurologico. Oltre alle caratteristiche dei vari radiofarmaci sono state evidenziate anche le normative riguardanti le norme di buona preparazione dei radiofarmaci e i principali metodi di protezione dalle radiazioni.

Il fosfogesso (=FG) è un sottoprodotto formato per precipitazione durante il processo di attacco ad umido delle fosforiti con acido solforico, la produzione mondiale è di circa 300x106 t a-1. FG ha un significativo impatto ambientale caratterizzato dalle elevate concentrazioni di una serie di impurità e un’aumentata concentrazione di attività dei radionuclidi presenti. Per evitare qualsiasi contaminazione è necessario confinare in modo adeguato i FG. In circa 20 anni nell’area del Passo a Campalto è stato depositato un volume pari a circa 400.000 m3 di FG. I problemi posti da tale discarica presente nel contermine lagunare sono risultati i seguenti: la risospensione di polveri radioattive, la dispersione di radionuclidi per erosione ad opera di agenti meteorici, l’esalazione incontrollata di radon e fenomeni di bioaccumulo delle sostanze radioattive presenti. Sono stati così svolti studi per comprendere l’entità dell’impatto dovuto alla presenza di questi materiali depositati in un’area non adeguatamente allestita. Le indagini svolte hanno portato alla realizzazione di una grande opera di messa in sicurezza . Questo lavoro di tesi è il risultato del monitoraggio dell’area a verifica dell’efficacia dell’opera realizzata.
Phosphogypsum (=PG) is an acidic by-product, formed during the wet processing of phosphate rocks by sulphuric acid and produced worldwide at a rate of about 300x106 t y-1. PG has a significant environmental impact characterised by elevated levels of impurities and enhanced radionuclides concentrations. In order to avoid environmental contamination it is necessary to properly confine PG. In the past 20 years in an uncontrolled discharge area in Campalto (Venice) a volume of about 400.000 m3 of PG has been deposited. The problems caused by such a dump in the lagoon bordering are: the presence of radioactive dust, the dispersion of radionuclides due to erosions caused by the tidal waters and meteorological agents towards the lagoon, the uncontrolled radon exhalation and the bioaccumulation of the radioactive substances. In order to understand the severity of the PG impact a research program has been carried out. The results of these studies and field surveys allowed the realization of a constrained contamination work. This thesis shows the results of the environmental monitoring conducted over the area in order to assess the effectiveness of the work.

I rifiuti prodotti dall'estrazione petrolifera si presentano come incrostazioni o fanghi oleosi e viscosi, che si formano all'interno delle tubazioni e dei condotti nelle riserve petrolifere, soprattutto in prossimità di angoli e gomiti. Il loro contenuto radioattivo è di origine naturale ed è composto principalmente da Ra-226. A causa dell'elevata quantità di materiale che supera i valori limite di 10 Bq/g, i NORM (Naturally Occurring Radioactive Materials) rappresentano un notevole problema di rifiuto per l'industria petrolifera. In questo elaborato si descrivono le proprietà dei materiali NORM ed il metodo della riduzione del volume di incrostazione oleosa. Inoltre si sviluppa il metodo di digestione acida, analizzando i rifiuti NORM. Lo scopo delle attività di laboratorio è quello di cercare di ridurre la quantità dei rifiuti prodotti dall'estrazione di petrolio, concentrando la radioattività in un'unica fase. Una prova è stata svolta sul campione tal quale, mentre l'altra è stata eseguita sottoponendo il campione ad un pre-trattamento termico. Infine sono stati descritti alcuni metodi di smaltimento relativi ai rifiuti NORM.

Una delle sfide scientifiche degli ultimi anni è avere dei modelli matematici più raffinati per simulare al meglio la dispersione di inquinanti in atmosfera. Il caso studiato affronta il problema di simulare la dispersione in atmosfera a lungo raggio di inquinanti radioattivi. Nel mondo ci sono centinaia di applicazioni mediche, industriali e accademiche che utilizzano potenti fonti radioattive, a cui si aggiunge anche il terrorismo radiologico, così cresce l’interesse da parte delle autorità internazionali competenti ad approfondire la tematica per stabilire maggiore sicurezza. Considerando un range di dispersione a lunga scala, per ricoprire anche aree intercontinentali è necessario che i dati meteo di input nei modelli siano accurati. I modelli invece prevedono dei sistemi di riferimento Lagrangiani. Nel seguente lavoro sono state analizzate le variazioni dovute all’utilizzo di due diversi dataset meteo su una simulazione di un avvenuto caso di emissione di Ru-106 già analizzato in ENEA. L’analisi ha evidenziato il peso della qualità dei dati meteo per la valutazione delle concentrazioni e della dispersione del plume radioattivo. Nel primo capitolo è stato trattato in modo generale l’inquinamento atmosferico per poi approfondire l’inquinamento radioattivo, analizzando le principali cause ed effetti. Nel secondo capitolo sono stati esposti i modelli matematici di dispersione in atmosfera, analizzando anche gli aspetti metereologici da parametrizzare e i modelli Lagrangiani. Nel terzo capitolo è stato approfondito il modello di dispersione Lagrangiano a particelle Flexpart, utilizzato per il calcolo delle simulazioni. Nel quarto capitolo è stato esposto il caso studio, analizzando attentamente le differenze tra i due dati meteo di input utilizzati nelle simulazioni. Nel quinto capitolo sono stati inseriti e analizzati i risultati ottenuti dalle simulazioni e nel sesto ed ultimo capitolo sono state redatte delle conclusioni del lavoro svolto.

Entre 2003 et 2010, dans la région centrale nommée X de la catacombe des Saints Pierre-et-Marcellin à Rome, a été découvert et en partie fouillé un ensemble de sépultures plurielles inédites (Ier-IIIe s. ap. J.-C.) contenant plusieurs centaines d’individus, lesquels ont été inhumés selon des pratiques funéraires singulières à la suite d’un épisode de surmortalité de nature probablement épidémique. Pour appréhender l’histoire de vie (alimentation et mobilité) de ces défunts et rediscuter sur la base d’éléments nouveaux certaines hypothèses préalablement établies, nous avons mené dans le cadre de ce travail une approche archéo-biogéochimique multi-proxy (14C, δ13C, δ15N, δ18O et 87Sr/86Sr) et multi-tissulaire (émail, os, cheveu) sur un échantillon de 130 individus issus de six différentes chambres. Nous avons dans un premier temps vérifié l’intégrité biochimique et isotopique des fractions minérales (phases carbonatées) et organiques (phases collagénique et kératinique) des échantillons à partir d’indicateurs classiques mesurés en routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 et PCO2/Masse) et par spectroscopie IRTF (IRSF, CO3/PO4 et AmideI/PO4) et par une approche innovante consistant en des datations 14C sur couples collagène-apatite pour valider le signal isotopique des fractions minérales. Nos résultats mettent en évidence des différences extrêmes de préservation de toutes les phases. La trajectoire diagénétique des échantillons n’est toutefois pas aléatoire mais dépendante des conditions environnementales et taphonomiques différant entre les petites et les grandes chambres. En outre, nous avons pu démontrer qu’en dépit de fortes recristallisations et d’échanges isotopiques avec l’environnement sépulcral, les phases carbonatées possèdent un signal isotopique biogénique non altéré. Nous avons dans un second temps reconstruit les régimes alimentaires des individus en nous appuyant sur des référentiels de comparaisons robustes ainsi que divers modèles interprétatifs (mono-proxys versus multi-proxys ; qualitatifs versus quantitatifs), lesquels ont été dans certains cas adaptés au besoin de notre étude. D’une façon générale, nos résultats montrent que l’essentiel des individus a eu accès à un régime alimentaire type fondé sur la triade Céréales C3/Viande C3/Poisson marin. Ce régime alimentaire type n’est toutefois pas exclusif, certains individus (n = 13) ayant consommé de façon occasionnelle d’autres catégories de ressources tels que du poisson dulcicole ou des céréales C4. Nos résultats révèlent que les changements d’alimentation au cours de la vie sont relativement limités. Par ailleurs, cette population se singularise sur un plan strictement alimentaire au regard des autres populations contemporaines romaines pour lesquelles des valeurs isotopiques sont publiées. Nous avons dans un troisième temps étudié les schémas de mobilité des individus en nous fondant sur une approche rigoureuse de nos données et sur des référentiels de comparaison les plus exhaustifs possible ainsi qu’en tenant compte de biais ordinairement éludés (faits culturels, influence du climat et erreurs associées aux équations de conversion). Nos résultats mettent en lumière qu’a minima 23 % (n = 30) des individus étudiés sont migrants. Ces derniers ne se distinguent toutefois pas de par leur alimentation des résidents romains. Nous avons pu montrer en outre que ces migrants ont eu des trajectoires de vie complexes et hétérogènes et que trois schémas de mobilité distincts les caractérisent. Notre population ne se différencie pas en termes de taux de migrants des autres populations romaines pour lesquelles des données isotopiques sont disponibles. Elle se distingue en revanche par son cosmopolitisme avec des origines pour les migrants des plus diverses : Europe, Afrique, Arabie et Asie mineure [...]
An assembly of unpublished complex plural burials (1st-3rd cent. AD.) was discovered and partially excavated, between 2003 and 2010 in the central region called X of the catacomb of Saints Peter and Marcellinus in Rome. It contains several hundred individuals which were buried according to uncommon funeral practices following a mortality episode of likely epidemic nature. To understand the life history (diet and mobility patterns) of these deceased and to discuss again certain assumptions previously established on the basis of new evidences, we have as part of this work conducted an archaeo-biogeochemical multi-proxy (14C, δ13C, δ15N, δ18O et 87Sr/86Sr) and multi-tissue (enamel, bones, hair) approach on a sub-sample of 130 individuals coming from six different chambers. At the outset, we tested the biochemical and isotopic integrity of mineral (carbonate phases) and organic fractions (collagen and keratin phases) samples from conventional indicators measured in routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 et PCO2/Mass), by FTIR spectroscopy (IRSF, CO3/PO4 and AmideI/PO4) and by an innovative approach consisting of 14C dating on collagen-apatite to validate the isotopic signal of mineral fractions. Our results highlight extreme differences of preservation of all phases. Diagenetic trajectory of samples is however not random but dependent on environmental and taphonomical conditions which differ between small and large chambers. Furthermore, we have been able to demonstrate that, despite strong recrystallization and isotopic exchanges with the sepulchral environment, carbonated phases have an unaltered biogenic isotopic signal. Secondly, we rebuilt the diets of individuals based on robust comparisons repositories and various interpretative models (mono-proxy versus multi-proxies; qualitative versus quantitative) which were, in some cases, adapted to the needs of our study. In general, our results show that most of the individuals had access to such a type diet based on the triad Cereals C3/Meat C3/Marine fish. This type diet would however not be exclusive, some individuals (n = 13) would have indeed occasionally consumed other resources such as freshwater fish or C4 cereals. Our results indicate that changes of diet during the life history are relatively limited. Besides, with regard to consumed food, this population is distinguished from other contemporary Roman populations for whom isotopic values are published. In the third place, we studied individual’s mobility patterns based on a rigorous approach to our data and on a comparison of the most comprehensive repositories as possible with taking into account the bias usually evaded (cultural facts, influence of climate and errors associated with conversion equations). Our results highlight that a minimum of 23% (n = 30) of the studied individuals are migrants. These, however, are not distinguished from Roman residents through their diet. We were able to show further that these migrants had complex and heterogeneous trajectories during their life within three distinct mobility patterns characterizing them. In terms of migrant’s rates, our population does not differ from other Roman populations for which the isotopic data are available. It differs however by its cosmopolitanism with origins for more diverse migrants: Europe, Africa, Arabia and Asia Minor [...]
Tra il 2003 e il 2010, nella regione centrale chiamata X della catacomba dei Santi Pietro e Marcellino a Roma, è stato scoperto e parzialmente scavato un insieme di sepolture plurime inedite (I-III sec. D.C.) contenente diverse centinaia di individui, i quali sono stati inumati secondo le pratiche funerarie singolari in seguito ad un episodio di sovramortalità di natura probabilmente epidemica. Per comprendere la storia di vita (alimentazione e mobilità) di questi defunti e ridiscutere, sulla base di nuovi elementi, alcune ipotesi precedentemente formulate, abbiamo condotto, nel quadro di questo lavoro, un approccio archeo-biogeochimico multi-proxys (14C, δ13C, δ15N, δ18O e 87Sr/86Sr) e multi-tessuto (smalto, ossa, capelli) su un campione di 130 individui da sei stanze diverse. Abbiamo inizialmente verificato l'integrità biochimica e isotopica delle frazioni minerali (fasi carbonatiche) ed organiche (fasi collageniche e cheratiniche) dei campioni provenienti da indicatori classici misurati in routine (%Col, %C, %N, C/N, PCO2 e PCO2/Massa) e per spettroscopia FTIR (IRSF, CO3/PO4 e AmmideI/PO4) ed un approccio innovativo costituito da datazione 14C su coppie collagene-apatite per validare il segnale isotopico delle frazioni minerali. I nostri risultati mettono in evidenza delle differenze estreme di preservazione di tutte le fasi. La traiettoria diagenetica dei campioni non è però aleatoria, ma dipendente dalle condizioni ambientali e tafonomiche che differiscono tra camere piccole e grandi. Inoltre, abbiamo potuto dimostrare che nonostante delle forti ricristallizzazioni e degli scambi isotopici con l'ambiente sepolcrale, le fasi carbonatiche hanno un segnale isotopico biogenetico inalterato. Abbiamo in un secondo tempo ricostruito i regimi alimentari degli individui basandoci su riferimenti di confronto robusti e vari modelli interpretativi (mono-proxys versus multi-proxys, qualitativi versus quantitativi), i quali sono stati in alcuni casi, adattati alle esigenze del nostro studio. In generale, i nostri risultati mostrano che la maggior parte degli individui ha avuto accesso ad un regime alimentare tipo basato sulla triade Cereali C3/Carne C3/Pesci marini. Questo regime alimentare non è tuttavia esclusivo, avendo certi individui (n = 13) consumato casualmente altre categorie di risorse come il pesce dulciacquicolo o dei cereali C4. I nostri risultati indicano che i cambiamenti di alimentazione nel corso della vita sono relativamente limitati. Inoltre, questa popolazione si distingue da un piano strettamente alimentare rispetto alle altre popolazioni contemporanee romane per le quali dei valori isotopici sono pubblicati. Abbiamo in un terzo tempo studiato gli schemi di mobilità degli individui basandoci su un approccio rigoroso dei nostri dati e su riferimenti di confronto i più esaustivi possibile, e anche tenendo conto di punti di vista solitamente elusi (fatti culturali, influenza del clima e errori associati alle equazioni di conversione). I nostri risultati mettono in luce che a minima 23% (n = 30) degli individui studiati sono migranti. Questi ultimi, tuttavia, non si distinguono per la loro alimentazione dai residenti romani. Abbiamo potuto mostrare, inoltre, che questi migranti hanno avuto percorsi di vita complessi ed eterogenei e che tre schemi di mobilità distinti li caratterizzano. Nostra popolazione non si differenzia in termini di tasso di migranti da altre popolazioni romane per le quali sono disponibili dei dati isotopici. Essa si distingue tuttavia per il suo cosmopolitismo con delle origini per i migranti delle più diverse: Europa, Africa, Arabia e Asia Minore [...]