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Immacolata Niola » 4.Fattori di rischio fisici: radiazioni ionizzanti- campi elettromagnetici - videoterminali


Radiazioni Ionizzanti

Definizione e classificazione
Si definiscono ionizzanti quelle radiazioni che, in virtù del loro elevato contenuto energetico, sono in grado di ionizzare la materia con cui vengono a contatto, ossia di trasformare gli atomi di cui essa è composta (elettricamente neutri) in particelle cariche, dette ioni.
Possono essere:

  • corpuscolari, cioè costituite da particelle subatomiche, e dotate di carica elettrica, come i protoni, le radiazioni alfa (α) e beta (β);
  • non corpuscolari, cioè onde elettromagnetiche, come i raggi X e i raggi gamma (γ).

Le radiazioni corpuscolari hanno la capacità di ionizzare direttamente la materia; le onde elettromagnetiche e i neutroni dotati di sufficiente energia sono indirettamente ionizzanti, nel senso che la loro interazione con la materia genera particelle direttamente ionizzanti.

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Capacità di penetrazione nella materia
Le radiazioni ionizzanti (R.I.) hanno una diversa capacità di penetrazione, dovuta alla loro diversa natura:

  • le radiazioni alfa sono particelle cariche positivamente (si tratta di nuclei di elio) e possono essere arrestate da un percorso di pochi centimetri in aria o da un foglio di carta. Non superano la barriera della pelle e, pertanto, la loro pericolosità per l’organismo è legata ad un eventuale irraggiamento interno da sostanze inalate, ingerite o penetrate attraverso ferite;
  • le radiazioni beta sono particelle cariche negativamente (elettroni) o positivamente (positroni); sono più penetranti rispetto alle alfa, ma anch’esse possono essere fermate da barriere di modesta entità, come un foglio di alluminio. Il loro percorso in aria è di qualche metro, nei tessuti organici di qualche centimetro;
  • i raggi gamma e i raggi X sono onde elettromagnetiche di frequenza, rispettivamente, altissima e molto alta, dotate di un alto potere di penetrazione; possono essere arrestate da spessi blocchi di cemento o piombo.

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Effetti biologici
Le radiazioni ionizzanti determinano sugli organismi effetti diversi a seconda della:

  • dose (v. slide successiva);
  • via di esposizione: irraggiamento esterno o interno;
  • velocità di riproduzione cellulare del tessuto irradiato (la maggiore sensibilità si riscontra a carico di: midollo osseo, pelle, mucosa intestinale, spermatozoi, cellule indifferenziate).

Si distingue tra:

  • effetti acuti: si verificano in seguito all’assorbimento di dosi molto alte di radiazioni in un breve lasso di tempo (es. incidenti in centrali nucleari);
  • effetti cronici: derivano dall’esposizione continua e prolungata nel tempo a piccole dosi di radiazioni (quotidianità di alcune attività professionali);
  • effetti somatici: riguardano tutti i tessuti dell’organismo;
  • effetti genetici: riguardano le cellule dell’apparato riproduttivo, attraverso cui si potrebbero trasmettere alla prole.

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Dose
Come detto, uno dei fattori da cui dipende l’entità del danno biologico da radiazione è la dose.
Si distingue tra:

  • dose assorbita: rappresenta la quantità di energia assorbita dall’unità di massa di un tessuto irradiato. Si misura in Gray (Gy): 1 Gy = 1 J per kg di materia. Dosi superiori a 5 – 6 Gy comportano la morte, entro pochi giorni, di tutti i soggetti esposti;
  • dose equivalente: misura gli effetti biologici delle radiazioni assorbite, tenendo conto che, a parità di dose, le diverse tipologie di radiazioni producono danni di entità diversa. Si ricava moltiplicando la dose assorbita per un fattore che esprime la loro diversa pericolosità. Si misura in Sievert (Sv) e suoi sottomultipli;
  • dose efficace: tiene conto della diversa sensibilità alle radiazioni dei differenti organi e tessuti.

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Tipologie di danni
I danni conseguenti all’assorbimento di radiazioni ionizzanti si classificano in:

  • danni somatici deterministici;
  • danni somatici stocastici;
  • danni genetici stocastici.

In tutti i casi si determina una modifica del DNA della cellula, con conseguenze diverse, a seconda del tipo di cellula e dell’entità dell’alterazione.

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Danni somatici deterministici
I danni determinati dall’irradiazione sono così gravi da determinare la morte della cellula, con conseguenze sulla funzionalità dei tessuti e organi interessati.
Si caratterizzano per:

  • l’esistenza di una dose – soglia;
  • il coinvolgimento di tutti gli individui esposti;
  • l’immediatezza della manifestazione (ore, giorni o settimane);
  • la correlazione dose assorbita – gravità dei fenomeni clinici osservati.

In base alla dose assorbita, si presentano tre quadri clinici:

  • ematologico (febbre, diminuzione di linfociti e di piastrine nel sangue);
  • gastro – intestinale (vomito, diarrea, alterazioni elettrolitiche);
  • neurologico (confusione mentale, convulsioni).

Inoltre, si riscontrano: alterazioni cutanee, cataratta, infertilità.

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Danni somatici stocastici
In questo caso, il danno inferto alle cellule somatiche non è tale da determinarne la morte; tuttavia, l’irraggiamento determina una mutazione nel loro DNA che può portare allo sviluppo di una neoplasia a carico del sangue (leucemie) o di tessuti solidi (cute, tiroide, ossa, mammella, polmone). Si parla di effetti probabilistici, ossia la probabilità che si verifichino dipende dalla dose di radiazioni assorbite. La IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) classifica le radiazioni nella I categoria, vale a dire fra gli agenti sicuramente cancerogeni per l’uomo.

Caratteristiche

  • assenza di una dose – soglia;
  • distribuzione casuale fra i soggetti esposti;
  • lunghi tempi di latenza (anni o decenni);
  • correlazione dose – frequenza;
  • assenza di gradualità: una dose più alta non aumenta la gravità dell’effetto, ma solo la sua  probabilità.

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Danni genetici stocastici
Sono alterazioni di tipo probabilistico che investono il DNA delle cellule riproduttive e potrebbero, dunque, trasmettersi alla discendenza. In realtà, a tutt’oggi, nella specie umana non è stata ancora dimostrata, in maniera statisticamente significativa, l’esistenza di una relazione tra irradiazione dei genitori e manifestazione di patologie o malformazioni nella progenie. Il rischio genetico per l’uomo viene, pertanto, dedotto da studi sperimentali effettuati su modelli animali.
I danni genetici stocastici possono consistere in mutazioni geniche o aberrazioni cromosomiche.

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Settori lavorativi più colpiti
Le professioni che comportano il maggior rischio di esposizione alle radiazioni ionizzanti riguardano i settori:

  • sanitario: radiologi, radioterapisti, medici nucleari ecc.;
  • minerario: minatori;
  • militare: addetti alla sperimentazione di armi atomiche, personale a bordo di sommergibili atomici ecc.;
  • energetico: addetti alle centrali elettronucleari.

La prevenzione del rischio sui luoghi di lavoro si basa essenzialmente su:

  • ove possibile, l’impiego di tecnologie che non prevedano l’uso di radiazioni;
  • l’adozione di una opportuna schermatura delle aree e dei soggetti esposti;
  • la riduzione del tempo di esposizione;
  • l’aumento della distanza dei lavoratori dalla fonte radiogena;
  • il rispetto rigoroso dei limiti di esposizione;
  • la manutenzione ordinaria e straordinaria delle apparecchiature radiogene;
  • l’applicazione del principio ALARA (v. slide successiva);
  • l’eliminazione del vizio del fumo.

 

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Radioprotezione
È l’insieme dei principi, leggi e tecniche volti alla protezione dei lavoratori, e della popolazione in generale, dai rischi derivanti dall’esposizione alle radiazioni ionizzanti. La Commissione Internazionale
di Radioprotezione ha proposto 3 principi, che sono stati accolti dalle varie normative nazionali:

  • giustificazione: l’impiego di R. I. deve essere giustificato sulla base di un’analisi costi/benefici;
  • ottimizzazione: l’esposizione deve essere tenuta al livello più basso ragionevolmente possibile (principio ALARA: As Low As Reasonably Achievable), compatibilmente con i fattori economici e sociali;
  • limitazione delle dosi: devono essere rispettati specifici valori limite di dosi stabiliti per i lavoratori e la popolazione.

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Norme di legge
L’impiego delle radiazioni ionizzanti è disciplinato in Italia dal D. Lgs 230/95 (e successive modifiche/integrazioni), che ha recepito una serie di Direttive EURATOM.
Il decreto:

  • stabilisce i principi generali di protezione dalle R. I.;
  • fissa gli obblighi del datore di lavoro e delle altre figure dirigenziali;
  • classifica le aree di lavoro in cui sono presenti sorgenti di R.I. (le cosiddette “zone classificate”) in: Zone Controllate e Zone Sorvegliate, a seconda dell’esposizione al rischio;
  • divide i lavoratori esposti in categoria A e B, in base alla dose di radiazioni che possono assorbire in un anno;
  • affida al Medico Autorizzato la sorveglianza medica dei lavoratori di categoria A;
  • affida al Medico Competente la verifica dell’idoneità dei lavoratori di categoria B a svolgere lavorazioni che li espongano a R.I.;
  • affida all’Esperto Qualificato: la responsabilità fisica della radioprotezione; la valutazione della dose assorbita dai lavoratori esposti; la classificazione in lavoratori di Categoria A e B; la definizione delle zone controllate e sorvegliate;
  • fissa i limiti di dose equivalente per i lavoratori esposti (comprese le lavoratrici in età fertile), per apprendisti, studenti, lavoratori autonomi, lavoratori non esposti.

Radiazioni Non Ionizzanti

Definizione
Si definiscono Radiazioni Non Ionizzanti (NIR) o Campi Elettromagnetici (CEM) quelle radiazioni la cui energia è troppo bassa per poter rompere i legami atomici e ionizzare, quindi, la materia.
Comprendono:

  • i raggi ultravioletti;
  • la luce visibile;
  • l’infrarosso;
  • le microonde (MW);
  • le radiofrequenze (RF);
  • i campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse;
  • i campi elettrici e magnetici statici.

Elementi caratterizzanti le onde elettromagnetiche

  • lunghezza d’onda;
  • frequenza;
  • energia.

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Principali caratteristiche dei campi elettromagnetici

  • intensità della componente elettrica: Volt/metro (V/m);
  • intensità della componente magnetica: Ampere/metro (A/m);
  • densità di potenza irradiata: Watt/metro quadro (W/m2);
  • tasso di assorbimento specifico di energia (SAR: Specific Absorption Rate): Watt/chilogrammo (W/kg).

Campi elettrici

  • sono facilmente schermati da oggetti presenti sul loro percorso;
  • sono generati da qualsiasi apparecchio elettrico connesso alla rete, anche se spento.

Campi magnetici

  • sono difficilmente schermabili;
  • sono generati solo da apparecchi accesi.

Radiazioni Non Ionizzanti (segue)

Daquino G. G., Radiazioni non ionizzanti. Campi elettromagnetici, 
Infn

Daquino G. G., Radiazioni non ionizzanti. Campi elettromagnetici, Infn


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Effetti dei campi elettromagnetici sulla salute
Si distingue tra:

  • effetti acuti: immediati o di breve periodo;
  • effetti cronici: ritardati;
  • effetti termici: riguardano l’intero corpo;
  • effetti non termici o specifici: si sviluppano a livello cellulare o molecolare;
  • effetti indotti da CEM a frequenza estremamente bassa;
  • effetti indotti da CEM a radiofrequenza e microonde.

Effetti dei campi elettromagnetici a frequenza estremamente bassa (ci si riferisce, in  particolare, alla “frequenza di rete”, ossia 50 Hz, relativi a elettrodotti, centrali elettriche, elettrodomestici):

  • effetti termici: trascurabili;
  • effetti specifici acuti: induzione di correnti nel corpo umano; extrasistole e fibrillazione  ventricolare; stimolazione di tessuti eccitabili; effetti sul sistema visivo e sul sistema nervoso centrale;
  • effetti specifici cronici: rischio di neoplasie (sono classificati come “possibili cancerogeni per l’uomo”).

Radiazioni Non Ionizzanti (segue)

Effetti dei campi elettromagnetici a Radiofrequenze (RF: 30 kHz-300 MHz) e Microonde (MW: 300 MHz-300 GHz):

  • effetti termici (acuti): opacizzazione del cristallino; anomalie della cornea; lesioni retiniche; infiammazione dell’iride; sterilità temporanea o permanente; alterazioni del sistema immunitario e del sangue; disturbi digestivi e cardiovascolari;
  • effetti specifici cronici: alterazioni della struttura e delle funzioni della membrana cellulare, con conseguente alterazione della pressione arteriosa, dell’elettroencefalogramma ecc.; controverso aumento del rischio di tumori cerebrali, polmonari e di leucemie tra aviatori, militari, termosaldatori della plastica).

Misure di protezione:

  • attive: uso di schermi, filtri, DPI;
  • passive: limitazione nell’accesso alle zone pericolose; riduzione del tempo di esposizione.

L’OMS raccomanda l’adozione del principio ALARA.

Videoterminali

Le attività lavorative che comportano l’uso regolare di attrezzature munite di videoterminali (VDT) sono ormai moltissime e comprendono operazioni di:

  • immissione dati (es. contabilità amministrativa, carico fatture), con visione focalizzata sul documento;
  • acquisizione dati (es. operatore telefonico), con visione focalizzata sullo schermo;
  • comunicazione interattiva (es. prenotazioni), con visione focalizzata sullo schermo;
  • videoscrittura (es. attività di segreteria, fotocomposizione), con visione focalizzata sul documento e sullo schermo;
  • programmazione CAD e CAM, con attenzione allo schermo e al documento.

Videoterminali (segue)

Effetti sulla salute
Consistono essenzialmente in

Disturbi oculo-visivi

  • sintomi e cause: bruciore, lacrimazione, secchezza, sensazione di corpo estraneo, fotofobia, pesantezza, visione annebbiata o sdoppiata, prurito, stanchezza alla lettura. Sono generalmente reversibili e dipendono da uno sforzo prolungato del meccanismo di messa a fuoco dell’immagine;
  • prevenzione: cura delle condizioni illuminotecniche; uso di schermi con una buona definizione dei caratteri e di software tali da evitare farfallamenti e tremolii dell’immagine; adeguata posizione dello schermo rispetto all’operatore.

Videoterminali (segue)

Effetti sulla salute

Disturbi muscolo-scheletrici

  • sintomi: dolore e tensione al tratto cervicale, dorsale e lombare del rachide, contrazioni muscolari, formicolii alle dita, infiammazione dei nervi e dei tendini delle mani e degli avambracci;
  • causa: errata postura davanti allo schermo;
  • prevenzione: predisposizione di postazioni di lavoro ergonomiche, con attenzione alla posizione del mouse, alle caratteristiche del piano di lavoro e del sedile.

Affaticamento Mentale

  • Sintomi e cause: cefalea, perdita di concentrazione, stordimento, vertigini. Dipendono dalla monotonia e ripetitività delle operazioni svolte, dall’inadeguatezza del software, dal discomfort dovuto alle condizioni microclimatiche, da rumori ambientali.

Videoterminali (segue)

Normativa vigente
Il D. Lgs. 81/2008 definisce “lavoratore esposto a VDT” il lavoratore che utilizza un’attrezzatura munita di videoterminali, in modo sistematico o abituale, per 20 ore settimanali. In particolare:

  • Il datore di lavoro, nella valutazione del rischio, deve analizzare i posti di lavoro con riguardo:
    • ai rischi per la vista e gli occhi;
    • ai problemi legati alla postura e all’affaticamento fisico o mentale;
    • alle condizioni ergonomiche e di igiene ambientale.

    Egli deve organizzare e predisporre tali posti in conformità ai requisiti minimi riportati nell’all. XXXIV  allo stesso decreto.

  • Il lavoratore ha diritto ad una interruzione della sua attività mediante pause o cambiamento di attività, secondo quanto stabilito dalla contrattazione collettiva anche aziendale. In mancanza di disposizioni contrattuali specifiche, ha diritto ad una pausa di 15′ ogni 120 minuti di applicazione continuativa al VDT.
    Inoltre, è sottoposto a sorveglianza sanitaria, con visite quinquennali (o biennali, se di età  superiore ai 50 anni o ritenuto idoneo con prescrizioni o limitazioni).
    Se necessario, il datore di lavoro gli fornisce a sue spese dispositivi speciali di correzione visiva.

I materiali di supporto della lezione

Daquino G. G., Radiazioni non ionizzanti. Campi elettromagnetici, Seminario di studio in materia di igiene e sicurezza, Torino, 5-7 giugno 2001

Goglia G., Il lavoro al videoterminale: quali rischi per la salute?, Iussit

Rovetta S., A B C della sicurezza nell'utilizzo dei videoterminali, EPC LIBRI s.r.l., 2003

Zatelli G., Cenni sulla natura delle radiazioni ionizzanti e sui rischi connessi al loro impiego,

Università di Firenze

Comune di Vigonovo

Università degli Studi di Napoli (http://www.fisica.unina.it/envirad/presenta/Eff_biologici.pps)

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