#0.2 Cos’è la dose?

La dose è la quantità di radiazioni che vengono assorbite dal corpo umano (su cui provoca effetti biologici) o su un materiale. Si può calcolare con due unità di misura, il Gray indica quanta energia (in Joule) proveniente da radiazioni è assorbita da 1kg di materiale, e si misura quindi in J/kg, o Gy. Il Sievert (Sv) è dimensionalmente uguale al Gray, ma viene corretto con dei fattori moltiplicativi per indicare l’effetto biologico dalle varie radiazioni. 1Sv è la quantità di radiazioni che equivale biologicamente (in prima approssimazione) ad 1Gy di raggi gamma o a 0.05Gy di raggi alfa.
La differenza risiede nell’interazione della radiazione con la materia: l’effetto biologico delle radiazioni è indurre mutazioni nelle cellule, aumentando il rischio dell’induzione di un tumore a distanza di generazioni (quindi anni), rompendo i legami del DNA. I raggi gamma trapassano facilmente la materia, quindi è molto raro che inducano la rottura diretta o indiretta della doppia elica di DNA, le particelle alfa invece interagiscono lungo una traccia, come un treno che distrugge ciò che incontra sui binari, e quindi rende tali doppie rotture molto più probabili. D’altro canto le particelle alfa a bassa energia si fermeranno prevalentemente sull’epitelio (lo strato più superficiale di pelle, composto da cellule morte), non inducendo quasi nessun effetto. La stessa dose di particelle alfa della stessa energia inalata o ingerita (quindi inglobata in punti sensibili dell’organismo) ha invece un effetto decisamente più rilevante.
Da qui la stessa dose di raggi gamma e raggi alfa determina due effetti biologici molto diversi, dipendenti anche dall’energia della radiazione, dalle cellule coinvolte e da altri parametri. Determinare gli effetti della radiazione sugli organismi è un compito tutt’altro che banale, un intera branca scientifica, la radiobiologia, è dedita alla previsione di tali effetti.
L’unità di misura del Gray o del Sievert rappresenta una dose enorme: poche persone al mondo hanno subito dosi nell’ordine del Sv, ovvero un numero di persone dell’ordine di grandezza delle centinaia prevalentemente composte da scienziati e tecnici nucleari coinvolti in incidenti e alcuni pompieri intervenuti a Chernobyl.
La dose ambientale è di circa 2-3mSv/y, cioè mediamente in un anno da ogni persona vengono assorbiti 2-3 millesimi di Sievert provenienti dalle più disparate fonti (vedi domanda sulla dose ambientale).