Radiazioni ionizzanti

Le radiazioni vengono definite ionizzanti quando posseggono energia sufficiente ad attraversare la materia e provocare la formazione di cariche elettriche (ioni positivi e negativi), espellendo in questo modo elettroni dagli atomi o dalle molecole con cui vengono in contatto, o interagendo con il nucleo provocandone la disintegrazione con emissione di radiazioni. Gli effetti delle radiazioni ionizzanti sui sistemi biologici sono: il rialzo termico, conseguenza della cessione di energia da parte della radiazione ionizzante. Le radiazioni ionizzanti possono arrivare ad avere anche effetti letali per i tessuti viventi perché l'energia ceduta non viene assorbita in modo uniforme dalle molecole del tessuto biologico, ma la quantità rilevanti di energia vengono cedute casualmente a singoli atomi o molecole, rompendo i legami di molecole biologiche di importanza critica.  Un secondo effetto dannoso delle radiazioni ionizzanti si spiega tramite l'azione chimica dei radicali liberi (frammenti di molecole estremamente reattivi e dotati di carica elettrica) i quali rilasciano la loro energia rompendo i legami chimici delle macromolecole presenti nelle cellule, in particolare quelli del DNA. Il danno, in questo caso, può causare la disfunzione delle cellule, con effetti sul funzionamento di organi che possono portare anche alla morte, oppure all'alterazione della struttura genica. I danni pertanto possono manifestarsi direttamente sulle persone irradiate, oppure sui loro discendenti.

I suddetti danni biologici quindi dipendono dall'energia assorbita, dalla durata dell'esposizione e dal tipo di radiazione incidente.

Esistono diversi tipi di radiazioni ionizzanti e sono:radiazione ultravioletta, raggi X e raggi γ.

Diversi tipi di radiazioni ionizzanti

L'ultravioletto

Le onde elettromagnetiche che hanno una frequenza appena al di sopra della luce violetta, da circa 7,5 .10¹⁴ Hz a 10¹⁷ Hz, sono chiamate ultraviolette o raggi UV.

Sebbene questi raggi non siano visibili, spesso rivelano la loro presenza provo­cando l'abbronzatura della nostra pelle dopo una leggera esposizione. Esposizioni più prolungate o intense ai raggi UV possono avere conseguenze nocive, compreso un aumento di probabilità di sviluppare un tumore della pelle. Fortunatamente, la maggior parte della radiazione UV proveniente dal Sole che raggiunge la Terra è as­sorbita nell'alta atmosfera dall'ozono (O) e da altre molecole. Una significativa diminuzione della concentrazione di ozono nell'atmosfera comporta anche, come sgradita conseguenza, un aumento della radiazione UV sulla superficie terrestre.

Raggi X

Aumentando ancora la frequenza delle onde elettromagnetiche, nell'intervallo fra circa 10 Hz e 10 Hz, troviamo la parte dello spettro conosciuta con il nome di raggi X.

I raggi X utilizzati in medicina sono generati dalla rapida decelerazione di elet­troni ad alta velocità proiettati contro un bersaglio di metallo. Questi raggi piuttosto energetici, che sono assorbiti solo debolmente dalla pelle e dai tessuti molli, attraversano il nostro corpo abba­stanza liberamente, eccetto quando incontrano le ossa, i denti o altri materiali rela­tivamente densi. Questa proprietà rende i raggi X molto preziosi per la diagnosi medica, la ricerca e la cura. Però, i raggi X possono creare un danno al tessuto umano, e quindi conviene ridurre il più possibile le esposizioni ai casi in cui sia strettamente necessario.

Raggi gamma

Infine, le onde elettromagnetiche con frequenze al di sopra di circa 10 Hz sono generalmente chiamate raggi gamma (γ).

Questi raggi, che sono ancora più energetici dei raggi X, sono prodotti spesso quando neutroni e protoni si risistemano all'interno di un nucleo o quando una par­ticella collide con la sua antiparticella e si annichilano l'un l'altra.

I raggi gamma sono fortemente penetranti e distruttivi per le cellule viventi. E per questa ragione che essi sono utilizzati per distruggere le cellule cancerose e, re­centemente, i microrganismi negli alimenti. II fatto che il cibo venga irradiato, pero, è un fenomeno non ancora ben conosciuto dalla massa, anche se la NASA lo faceva già negli anni Sessanta con il cibo degli astronauti. Gli alimenti irradiati sono stati esposti ai raggi γ per un tempo che va dai 20 ai 30 minuti.