Ringrazio il Presidente per l'invito a questo intervento, che sara' ovviamente diretto ad un pubblico multidisciplinare.
Per facilitare la comunicazione ho preparato una presentazione che, oltre ad essere ascoltata, puo' anche essere letta.
Per quanto riguarda la ricerca il chairman mi ha invitato a portare una testimonianza di fatti e aneddoti, anche curiosi, sull'attivita' da me svolta nel Laboratorio di Fisica in quei 15 anni (di 40 anni fa), quando ebbi il privilegio di rappresentare l'Istituto nella ricerca scientifica sulle radiazioni, campo in cui il Laboratorio di Fisica dell'I.S.S. ha sempre avuto un ruolo di eccellenza a livello sia nazionale che internazionale.
Prima vi portero' (5') due testimonianze dirette dell'attivita' di ricerca che riguardano:
- La partecipazione alla scoperta sperimentale del quark Charm nel novembre 1974
- Un'esperienza personale inedita e sconosciuta finora: il plotter del Centro di Calcolo dell'ISS.
Poi parlero' (10') delle attivita' svolte dal Laboratorio di Fisica per la sanita' pubblica:
- Radioattivita' ambientale
- La base per sommergibili nucleari a La Maddalena
- Il Servizio Radioisotopi e la gestione del Radio.
(un Nobel mancato per molto poco dalla Fisica italiana)
Vi porto la mia testimonianza diretta di eventi a cui ebbi la fortuna di partecipare in prima persona.
Negli anni '70 l'I.S.S., con il Laboratorio di Fisica, contribui' in modo significativo ad eventi che determinarono un passo in avanti importante nella Fisica, con la scoperta di un nuovo tipo di quark, il Charm .
Con le sue ricerche teoriche Luciano Maiani, nel 1970 (con S.L.Glashow e J.Iliopoulos) predisse l'esistenza del quark C (Charm) nel famoso articolo "Weak Interactions with Lepton-Hadron Symmetry".
La loro ipotesi si rivelo' esatta quando nel 1974 fu scoperta la particella Psi, risultata essere uno stato legato dei quark C e anti-C (detto anche Charmonio in analogia con il Positronio, stato instabile di e+e- legati dalla forza elettromagnetica).
La mia testimonianza riguarda invece le ricerche sperimentali sulla fisica e+e- (esperimento B-antiB) svolte ad Adone dalla collaborazione tra le Universita' di Napoli, Pisa e l'I.S.S., in cui il Laboratorio di Fisica partecipo' portando un apprezzato contributo.
Adone (1500+1500 MeV) fu avviato nel 1964 e divenne operativo dal 1968, quattro anni prima dell'anello di accumulazione SPEAR (4000+4000 MeV), completato nel 1972 nei laboratori di Stanford.
Dal 1968 a Frascati per 4 anni abbiamo studiato la fisica e+e- fino all'energia massima di Adone (3000 MeV).
Nel 1972 a Stanford gli americani hanno avviato la sperimentazione e+e- a SPEAR da 3000 MeV in poi e nel novembre 1974, all'energia di 3095 MeV, hanno trovato che la sezione d'urto di produzione adronica (probabilita' di eventi nelle interazioni e+e-) esplodeva da 25nb a 2300nb.
La notizia arrivo' immediatamente a Frascati e con grande eccitazione chiedemmo subito di portare l'energia dei fasci di Adone oltre il limite massimo dei 1500 MeV; cosi' anche noi rivelammo l'enorme picco a 3095 MeV per la produzione della Psi.
Potemmo cosi' inserire anche il nostro lavoro di conferma nella pubblicazione dei risultati di Stanford e Brookhaven (che frutto' loro il premio Nobel).
Scansione in energia ad Adone
Il picco della Psi nei due esperimenti, di poco oltre 3000 MeV (a 3095)
Ting ed il suo team a Brookhaven, con il grafico dei risultati
Novembre 1974: Foto di Cabibbo nella sala di controllo dell'esperimento B anti-B ad Adone (su Paese Sera)
Contributo al Modello standard
Per questa scoperta B. Richter e S. Ting ricevettero il premio Nobel per la Fisica nel 1976.
Un Nobel mancato veramente per molto poco dalla Fisica italiana che lo avrebbe meritato per il talento ed il lavoro dei suoi fisici:
Negli anni '70 l'I.S.S., con il Laboratorio di Fisica, contribui' in modo significativo ad eventi che determinarono un passo in avanti importante nella Fisica, con la scoperta di un nuovo tipo di quark, il Charm .
Con le sue ricerche teoriche Luciano Maiani, nel 1970 (con S.L.Glashow e J.Iliopoulos) predisse l'esistenza del quark C (Charm) nel famoso articolo "Weak Interactions with Lepton-Hadron Symmetry".
La loro ipotesi si rivelo' esatta quando nel 1974 fu scoperta la particella Psi, risultata essere uno stato legato dei quark C e anti-C (detto anche Charmonio in analogia con il Positronio, stato instabile di e+e- legati dalla forza elettromagnetica).
La mia testimonianza riguarda invece le ricerche sperimentali sulla fisica e+e- (esperimento B-antiB) svolte ad Adone dalla collaborazione tra le Universita' di Napoli, Pisa e l'I.S.S., in cui il Laboratorio di Fisica partecipo' portando un apprezzato contributo.
Adone (1500+1500 MeV) fu avviato nel 1964 e divenne operativo dal 1968, quattro anni prima dell'anello di accumulazione SPEAR (4000+4000 MeV), completato nel 1972 nei laboratori di Stanford.
Dal 1968 a Frascati per 4 anni abbiamo studiato la fisica e+e- fino all'energia massima di Adone (3000 MeV).
Nel 1972 a Stanford gli americani hanno avviato la sperimentazione e+e- a SPEAR da 3000 MeV in poi e nel novembre 1974, all'energia di 3095 MeV, hanno trovato che la sezione d'urto di produzione adronica (probabilita' di eventi nelle interazioni e+e-) esplodeva da 25nb a 2300nb.
La notizia arrivo' immediatamente a Frascati e con grande eccitazione chiedemmo subito di portare l'energia dei fasci di Adone oltre il limite massimo dei 1500 MeV; cosi' anche noi rivelammo l'enorme picco a 3095 MeV per la produzione della Psi.
Potemmo cosi' inserire anche il nostro lavoro di conferma nella pubblicazione dei risultati di Stanford e Brookhaven (che frutto' loro il premio Nobel).
Scansione in energia ad Adone
Il picco della Psi nei due esperimenti, di poco oltre 3000 MeV (a 3095)
Ting ed il suo team a Brookhaven, con il grafico dei risultati
Novembre 1974: Foto di Cabibbo nella sala di controllo dell'esperimento B anti-B ad Adone (su Paese Sera)
Contributo al Modello standard
Per questa scoperta B. Richter e S. Ting ricevettero il premio Nobel per la Fisica nel 1976.
Un Nobel mancato veramente per molto poco dalla Fisica italiana che lo avrebbe meritato per il talento ed il lavoro dei suoi fisici:
- uno dei fisici teorici GIM, qui' presente, che avevano previsto il Charm quattro anni prima della
sua scoperta;
- gli sfortunati fisici sperimentali italiani:
- gli ideatori della fisica e+e- negli storage ring (B.Touschek, C.Bernardini et al. negli anni '60),
- gli sperimentatori di Adone che nei primi anni '70 hanno mancato la scoperta della risonanza Psi per soli 50 MeV, mancanti all'energia massima di ognuno dei fasci di Adone (in effetti sarebbe stata dura chiedere di sovralimentare i magneti per salire da 3000 a 3100 MeV senza l'input venuto da Stanford; eppure mentre lavoravamo con il giusto apparato per vedere la produzione di adroni, avevamo la scoperta clamorosa ed il premio Nobel li' ad un passo ma non l'abbiamo vista).
L'attitudine mentale dei fisici e' che se un apparecchio non fa una cosa, essi possono fargliela fare.
Nel laboratorio di Fisica dal 1964 c'era il centro di calcolo con un 'grande' computer di quei tempi, l'IBM 7040 (in molti armadi, a transistori, con ciclo di 1MHz, 32K di memorie a nuclei di 16 bit e molto costoso).
Gli utenti volevano spesso visualizzare l'andamento dei dati con grafici ma erano costretti a farli con la stampante, perche' l'IBM 7040 non aveva un plotter e ordinarlo all'IBM sarebbe costato troppo.
Ma nel Laboratorio di Fisica c'erano molti plotter: perche' allora non collegarne uno all'IBM 7040 ?
Mi feci dare gli schemi di manutenzione del computer e trovai che aveva un canale DMA di I/O disponibile.
Poiche' non era difficile scrivere un programma che inviasse i dati del grafico su quel canale anziche' sulla stampante, avrei potuto graficare i dati su un plotter, collegandolo al canale DMA. Al plotter occorrevano i dati X e Y in analogico, per cui avrei dovuto costruire anche due convertitori D/A (in biblioteca imparai come si fa).
C'era pero' un grosso problema: nessuno mi avrebbe mai autorizzato a fare questo lavoro per le responsabilita'.
Quando necessario bisogna sapersi assumere le proprie responsabilita': cosi' lo feci senza dire niente a nessuno.
Realizzai tutto l'hardware e software necessari, lavorando da solo per due settimane con saldatore, fili e componenti elettronici dietro all'IBM 7040 (perche' le morsettiere per l'I/O erano li').
Da allora il plotter e' stato sempre operativo e disponibile a tutti gli utenti del centro di calcolo per tutta la vita dell'IBM 7040. Le sue funzionalita' (molto apprezzate anche dal nostro chairman) furono presto estese con altri programmi appositamente predisposti dal centro di calcolo (G. Farchi ed A. Verdecchia).
Radioprotezione
Le radiazioni ionizzanti alfa, beta e gamma (o X) presenti nell'ambiente che possono nuocere sono di varia origine:
Siccome le radiazioni ionizzanti sono nocive, l'immissione di radionuclidi nell'ambiente dev'essere sempre mantenuta a livelli minimi, accettabili rispetto ai benefici associati, ma in ogni caso non si deve mai raggiungere una concentrazione che comporti il superamento della dose massima ammissibile per la popolazione.
Radio 226
Il Radio e' un elemento chimico con simbolo Ra, appartenente al gruppo dei metalli alcalino-terrosi, con numero atomico 88, che si trova in tracce nelle miniere di uranio. Il suo isotopo piu' diffuso, il Radio-226 e' prodotto dal decadimento dell'Uranio-238 ed ha un tempo di dimezzamento di 1620 anni. Decade in Radon-222, un gas nobile inodore, incolore e radioattivo, emettendo due particelle alfa (4.6 e 4.78 MeV) e radiazione gamma (186 keV).
Il Radon-222 e' radiotossico in quanto capostipite di una sottocatena dell'Uranio-238 con radionuclidi emettitori alfa, beta e gamma (Po, Bi e Pb) che possono indurre mutazioni nel DNA e generare quindi neoplasie.
Il Radon-222 e' il secondo fattore di rischio, dopo il fumo, per lo sviluppo di cancro mortale al polmone.
Serie dei decadimenti dal Ra-226
Il Radio fu usato per definire l'unita' di misura della radioattivita' il Curie (Ci) che corrisponde
all'attivita' di 1 g di Radio, cioe' 3,7 10^10 decadimenti al secondo.
Il Sistema Internazionale di misura ha poi sostituito il Curie con il Becquerel (Bq) che e' pari a 1 decadimento/sec
Spettro alfa del Ra-226
Spettro gamma del Ra-226
La radioprotezione richiede un attento monitoraggio radiologico dell'ambiente che puo' essere fatto:
1) con un primo rilevamento esteso e generico nei casi di primo intervento
2) oppure mirato alla ricerca di uno o piu' nuclidi specifici per un dato problema di radioprotezione (es.: Sr-90)
Meccanismi di accumulo:
Un aggravamento del rischio e' costituito dalla possibilita' che in conseguenza delle loro proprieta' chimiche certi nuclidi ingeriti da un organismo animale o vegetale non vengano poi rilasciati ma rimangano fissati a lungo termine dando luogo ad un processo di accumulo che aumenta il danno da esposizione.
Vanno distinti due casi:
A) Danno diretto: per esempio, lo Sr-90 (dannoso isotopo radioattivo presente nel fallout) se ingerito tende a fissarsi nelle ossa e vi rimane con un tempo di dimezzamento di 28.8 anni durante i quali produce danni;
B) Danno indiretto: il processo di accumulo avviene in matrici alimentari che sono poi ingerite dall'uomo
Per esempio i mitili (cozze, vongole, ecc.) sono organismi acquatici che si nutrono filtrando in continuazione l'acqua e trattenendo gli eventuali nuclidi in essa presenti.
C'e' pero' anche un aspetto positivo: scegliendo come matrici ambientali da misurare, quelle in cui si produce un accumulo di radionuclidi molto elevato (che puo' arrivare a concentrazioni migliaia di volte superiori a quelle presenti nell'ambiente), si puo' rivelare la presenza di contaminazione radioattiva con sensibilita' molto piu' elevata
Questo metodo fu usato nel caso de La Maddalena, dove venivano prelevati dei mitili (pinna nobilis) che si incenerivano in muffola e si sottoponeva poi la cenere a misure specifiche con rivelatori di radioattivita'.
Rilevamento della radioattivita' ambientale dal dopoguerra
L'esigenza di una rete di rilevamento della radioattivita' ambientale in Italia si pose seriamente nell'immediato dopoguerra in conseguenza dei numerosi test atomici compiuti in atmosfera dalle maggiori potenze mondiali.
Nel 1955 l'Assemblea Generale dell'O.N.U. voto' all'unanimita' la creazione del Comitato Scientifico per lo Studio degli Effetti, dei Livelli e dei Rischi delle Radiazioni Ionizzanti (UNSCEAR), per essere informata e consigliata sui livelli e gli effetti delle radiazioni. Nel 2004 Gloria Campos Venuti dichiarava che "i Rapporti che esso periodicamente produce rappresentano uno strumento scientifico fondamentale per la radioprotezione".
Stima UNSCEAR della dose efficace media annua individuale per la popolazione mondiale da test nucleari
Al rilevamento della radioattivita' ambientale si dedicarono personalita' di rilievo della Fisica italiana
come Mario Ageno (I.S.S.) e Giorgio Fea (A.M.).
Nel 1957-58 Fea pote' coinvolgere Ugo Amaldi (che allora svolgeva il servizio militare) nella
collaborazione all'istallazione in una dozzina di stazioni meteorologiche di un sistema per il prelievo
di campioni di radioattivita' atmosferica e misura dei relativi filtri.
Al suo ritorno all'I.S.S., Mario Ageno incarico' Ugo Amaldi di realizzare in Istituto una stazione di campionamento e misura simile a quella dell'A.M.
La pompa d'aspirazione fu istallata sulla terrazza al sesto piano dell'edificio e con questo sistema nel 1958 il Laboratorio si era dotato di un proprio sistema di misurazione della contaminazione radioattiva in aria, che continuo' a funzionare fino alla prima meta' degli anni '60 e che fu poi di nuovo utile molti anni dopo nel rilevamento di ricadute radioattive dovute all'incidente di Chernobyl (1986).
Il Trattato internazionale sulla messa al bando dei test nucleari firmato a Mosca nel 1963 blocco' l'ulteriore apporto di contaminanti nell'atmosfera terrestre riducendo l'importanza di queste misurazioni.
Da allora la contaminazione radioattiva dell'aria su scala globale e la conseguente dose efficace alla popolazione inizio' a diminuire come si e' visto nel grafico delle stime UNSCEAR.
Venendo cosi' meno le condizioni di allarme e l'importanza del controllo su scala globale, come rete di sorveglianza della radioattivita' ambientale divenne sufficiente quella predisposta dai gestori intorno ai siti nucleari italiani.
Il C.N.E.N. assunse il ruolo di coordinatore con la Commissione sulla Radioattivita' Ambientale, presieduta dal prof. Carlo Polvani (in cui partecipava anche l'I.S.S.), il cui ruolo era quello di standardizzare le misurazioni e valutarne i risultati ai fini di controllo dell'impatto ambientale dei reattori nucleari.
I sommergibili nucleari a La Maddalena
Nel 1972 alla Marina degli Stati Uniti fu concessa una base di attracco per la nave di appoggio per sommergibili nucleari nell'isola di S. Stefano (arcipelago de La Maddalena, uno dei piu' belli d'Italia).
Oltre alle altre problematiche di tipo sanitario e non, la presenza di questa base impose anche per questo sito l'esigenza di un controllo radiologico dell'ambiente per la tutela delle popolazioni dell'arcipelago.
In questo caso a causa del segreto militare non era possibile conoscere i presupposti tecnici per la progettazione della rete di sorveglianza ambientale. Si procedette cosi' sulla base di quanto era lecito attendersi: cioe' che i sommergibili arrivassero in rada con il reattore spento e che la nave appoggio, oltre ad eseguire operazioni di manutenzione nucleare, detenesse una quantita' di scorie radioattive prodotte nella fissione delle barre di combustibile nucleare.
Il Laboratorio di Fisica avvio' le indagini e le attivita' di monitoraggio in loco a pochi mesi dall'entrata in funzione della base, in accordo con la XXVII Riunione della Commissione del C.N.E.N. per il rilevamento della radioattivita' ambientale in Italia (13 ottobre 1972), in cui si era deciso di istituire un punto di campionamento in mare presso l'isola de La Maddalena con prelievo semestrale di alcuni campioni significativi e la loro misura presso i laboratori del CNEN-Casaccia, nell'ambito dell'attivita' della Rete Nazionale per il controllo della radioattivita' ambientale.
Nel 1974, su richiesta del Comune de La Maddalena, il Ministero della Sanita', in una commissione composta da Ministero, CNEN, CAMEN e ISS, decise di iniziare indagini ambientali sulla base di un piano di lavoro concordato tra ISS e CNEN.
Il programma di indagini doveva individuare le caratteristiche fisiche, meteorologiche, demografiche ed ecologiche dell'ambiente circostante l'insediamento e istituire una rete locale di controllo della radioattivita' ambientale articolata su due livelli.
1) Il primo livello consisteva in un sistema di rivelazione in continuo della radioattivita' nell'acqua, presso il molo di attracco della nave appoggio dei sommergibili, e nell'aria con un sistema di monitoraggio dello iodio, collocato sul molo e in altri tre punti sull'isola. Il sistema, progettato congiuntamente da ISS e CNEN, "si prefiggeva il duplice scopo di fornire l'allarme in caso di raggiungimento di alcuni livelli prefissati di radioattivita' in acqua o in aria e di realizzare la sorveglianza della radioattivita' ambientale nella zona circostante la base navale".
La gestione di questo sistema, in una fase successiva, avrebbe dovuto essere affidata agli Enti locali.
2) Il secondo livello era costituito dalle misure su campioni ambientali gestite dal CNEN.
In un incontro svoltosi a Cagliari tra rappresentanti di CNEN, ISS, Regione, Provincia e Comune, il CNEN e l'ISS aderirono alla richiesta di effettuare il monitoraggio di campioni tipici dell'ambiente marino prelevati intorno alla base (alghe, sedimenti e un mollusco, la pinna nobilis, efficiente concentratore di radionuclidi) e di indicatori della dose diretta alla popolazione (pesci commestibili).
Il Laboratorio di Fisica dell'ISS e i laboratori del CNEN, dal febbraio 1975, a mesi alterni, curarono non solo il monitoraggio, ma anche il campionamento mensile intorno della base, in collaborazione con i sommozzatori della Marina Militare Italiana.
Per il Laboratorio di Fisica furono Alvaro Grisanti e Giulio Grisanti, inizialmente accompagnati da Luciano Maiani ed Eugenio Tabet, che per un po' di tempo si recarono ogni 2 mesi a La Maddalena per il campionamento.
L'apparato di rilevazione della radioattivita' fu progettato dal sottoscritto con Franco Giorcelli, direttore del reparto di radioattivita' ambientale della Casaccia, mentre altri colleghi, tra cui Gloria Campos Venuti e Salvatore Frullani, parteciparono alla progettazione della rete di monitoraggio ed alla discussione in numerose riunioni.
Successivamente i campioni furono prelevati da incaricati del comune de La Maddalena e inviati a Roma, dopo incenerimento effettuato presso il Laboratorio Chimico Provinciale di Sassari.
Tutto il lavoro svolto fu vivamente apprezzato dal Ministro della Sanita', che ringrazio' tutti coloro che vi avevano contribuito (nota del 24 ottobre 1975).
L'attivita' di controllo da parte degli istituti nazionali CNEN e ISS cesso' nel 1981 quando fu attivato a Sassari il "Laboratorio di Igiene e Profilassi-Servizio Speciale per il controllo della Radioattivita' Ambientale-La Maddalena"
Nel 1988 le competenze dal Laboratorio di Sassari passarono al "Laboratorio Fisico - La Maddalena", che al momento della sua creazione faceva parte come il Laboratorio di Sassari del Servizio Sanitario Nazionale (SSN), fino al referendum popolare del 18 aprile 1993, con il quale le competenze sull'ambiente furono tolte al SSN ed assegnate alle Agenzie Regionali per la Protezione dell'Ambiente (ARPA).
I risultati delle misurazioni eseguite localmente da questa rete sono arrivati per molti anni in Istituto, inviati ufficialmente da piu' istituzioni: prima dal Laboratorio di Sassari e successivamente dal "Laboratorio Fisico - La Maddalena" e contemporaneamente dalla Provincia di Sassari prima (dal 1981 al 1987) e dalla Regione Sardegna poi (dal 1988 al 2004). Inoltre dal Ministero della Difesa sono arrivati per diversi anni i rapporti della US Navy e del CAMEN (successivamente CRESAM).
Non e' mai emerso alcun segnale di aumento significativo della radioattivita' dovuto ai sommergibili nucleari
Il reparto di Radioattivita'
Nel 1982 su impulso di Gloria Campos Venuti e l'apporto di Serena Risica, nell'ambito della riorganizzazione dell'Istituto, all'interno del Laboratorio di Fisica fu creato il Reparto di Radioattivita', diretto da Gloria, che aveva la radioattivita' ambientale come campo di ricerca.
Il reparto assunse anche le competenze e i compiti istituzionali del Servizio Radioisotopi, quali ad esempio la tematica dei preparati di Radio e quello delle reti di sorveglianza della radioattivita' ambientale.
Il reparto in seguito fu denominato "Radioattivita' e suoi effetti sulla salute".
Il Radon-222, emesso dal suolo e dai materiali da costruzione, si diffonde nell'aria e la sua presenza negli ambienti chiusi e' la seconda causa di tumori al polmone dopo il fumo.
Per questo la prima esperienza di radioattivita' ambientale fu l'indagine sulla radioattivita' naturale indoor da Radon e radiazione gamma, che fu condotta dapprima in Umbria.
Fin dai primi risultati della spettrometria gamma sui materiali da costruzione fu evidenziato che la concentrazione di attivita' del Torio-232 era maggiore di quella dell'Uranio-238, diversamente da quanto si riscontra generalmente nei materiali di origine naturale.
Fu deciso allora di allargare lo studio e si procedette con le indagini sull'intera Italia.
Le radiazioni ionizzanti alfa, beta e gamma (o X) presenti nell'ambiente che possono nuocere sono di varia origine:
- Naturale cosmica (proveniente dal cosmo)
- Naturale geologica (da decadimento di nuclidi radioattivi della crosta terrestre, come U-238 e Th-232)
- Artificiale (prodotta dall'uomo in vari modi: radiazioni e.m. X e gamma, nuclidi dispersi nell'ambiente, ecc.)
Siccome le radiazioni ionizzanti sono nocive, l'immissione di radionuclidi nell'ambiente dev'essere sempre mantenuta a livelli minimi, accettabili rispetto ai benefici associati, ma in ogni caso non si deve mai raggiungere una concentrazione che comporti il superamento della dose massima ammissibile per la popolazione.
Radio 226
Il Radio e' un elemento chimico con simbolo Ra, appartenente al gruppo dei metalli alcalino-terrosi, con numero atomico 88, che si trova in tracce nelle miniere di uranio. Il suo isotopo piu' diffuso, il Radio-226 e' prodotto dal decadimento dell'Uranio-238 ed ha un tempo di dimezzamento di 1620 anni. Decade in Radon-222, un gas nobile inodore, incolore e radioattivo, emettendo due particelle alfa (4.6 e 4.78 MeV) e radiazione gamma (186 keV).
Il Radon-222 e' radiotossico in quanto capostipite di una sottocatena dell'Uranio-238 con radionuclidi emettitori alfa, beta e gamma (Po, Bi e Pb) che possono indurre mutazioni nel DNA e generare quindi neoplasie.
Il Radon-222 e' il secondo fattore di rischio, dopo il fumo, per lo sviluppo di cancro mortale al polmone.
Serie dei decadimenti dal Ra-226
Il Sistema Internazionale di misura ha poi sostituito il Curie con il Becquerel (Bq) che e' pari a 1 decadimento/sec
Spettro alfa del Ra-226
Spettro gamma del Ra-226
La radioprotezione richiede un attento monitoraggio radiologico dell'ambiente che puo' essere fatto:
1) con un primo rilevamento esteso e generico nei casi di primo intervento
2) oppure mirato alla ricerca di uno o piu' nuclidi specifici per un dato problema di radioprotezione (es.: Sr-90)
Meccanismi di accumulo:
Un aggravamento del rischio e' costituito dalla possibilita' che in conseguenza delle loro proprieta' chimiche certi nuclidi ingeriti da un organismo animale o vegetale non vengano poi rilasciati ma rimangano fissati a lungo termine dando luogo ad un processo di accumulo che aumenta il danno da esposizione.
Vanno distinti due casi:
A) Danno diretto: per esempio, lo Sr-90 (dannoso isotopo radioattivo presente nel fallout) se ingerito tende a fissarsi nelle ossa e vi rimane con un tempo di dimezzamento di 28.8 anni durante i quali produce danni;
B) Danno indiretto: il processo di accumulo avviene in matrici alimentari che sono poi ingerite dall'uomo
Per esempio i mitili (cozze, vongole, ecc.) sono organismi acquatici che si nutrono filtrando in continuazione l'acqua e trattenendo gli eventuali nuclidi in essa presenti.
C'e' pero' anche un aspetto positivo: scegliendo come matrici ambientali da misurare, quelle in cui si produce un accumulo di radionuclidi molto elevato (che puo' arrivare a concentrazioni migliaia di volte superiori a quelle presenti nell'ambiente), si puo' rivelare la presenza di contaminazione radioattiva con sensibilita' molto piu' elevata
Questo metodo fu usato nel caso de La Maddalena, dove venivano prelevati dei mitili (pinna nobilis) che si incenerivano in muffola e si sottoponeva poi la cenere a misure specifiche con rivelatori di radioattivita'.
Rilevamento della radioattivita' ambientale dal dopoguerra
L'esigenza di una rete di rilevamento della radioattivita' ambientale in Italia si pose seriamente nell'immediato dopoguerra in conseguenza dei numerosi test atomici compiuti in atmosfera dalle maggiori potenze mondiali.
Nel 1955 l'Assemblea Generale dell'O.N.U. voto' all'unanimita' la creazione del Comitato Scientifico per lo Studio degli Effetti, dei Livelli e dei Rischi delle Radiazioni Ionizzanti (UNSCEAR), per essere informata e consigliata sui livelli e gli effetti delle radiazioni. Nel 2004 Gloria Campos Venuti dichiarava che "i Rapporti che esso periodicamente produce rappresentano uno strumento scientifico fondamentale per la radioprotezione".
Stima UNSCEAR della dose efficace media annua individuale per la popolazione mondiale da test nucleari
Al suo ritorno all'I.S.S., Mario Ageno incarico' Ugo Amaldi di realizzare in Istituto una stazione di campionamento e misura simile a quella dell'A.M.
La pompa d'aspirazione fu istallata sulla terrazza al sesto piano dell'edificio e con questo sistema nel 1958 il Laboratorio si era dotato di un proprio sistema di misurazione della contaminazione radioattiva in aria, che continuo' a funzionare fino alla prima meta' degli anni '60 e che fu poi di nuovo utile molti anni dopo nel rilevamento di ricadute radioattive dovute all'incidente di Chernobyl (1986).
Il Trattato internazionale sulla messa al bando dei test nucleari firmato a Mosca nel 1963 blocco' l'ulteriore apporto di contaminanti nell'atmosfera terrestre riducendo l'importanza di queste misurazioni.
Da allora la contaminazione radioattiva dell'aria su scala globale e la conseguente dose efficace alla popolazione inizio' a diminuire come si e' visto nel grafico delle stime UNSCEAR.
Venendo cosi' meno le condizioni di allarme e l'importanza del controllo su scala globale, come rete di sorveglianza della radioattivita' ambientale divenne sufficiente quella predisposta dai gestori intorno ai siti nucleari italiani.
Il C.N.E.N. assunse il ruolo di coordinatore con la Commissione sulla Radioattivita' Ambientale, presieduta dal prof. Carlo Polvani (in cui partecipava anche l'I.S.S.), il cui ruolo era quello di standardizzare le misurazioni e valutarne i risultati ai fini di controllo dell'impatto ambientale dei reattori nucleari.
I sommergibili nucleari a La Maddalena
Nel 1972 alla Marina degli Stati Uniti fu concessa una base di attracco per la nave di appoggio per sommergibili nucleari nell'isola di S. Stefano (arcipelago de La Maddalena, uno dei piu' belli d'Italia).
Oltre alle altre problematiche di tipo sanitario e non, la presenza di questa base impose anche per questo sito l'esigenza di un controllo radiologico dell'ambiente per la tutela delle popolazioni dell'arcipelago.
In questo caso a causa del segreto militare non era possibile conoscere i presupposti tecnici per la progettazione della rete di sorveglianza ambientale. Si procedette cosi' sulla base di quanto era lecito attendersi: cioe' che i sommergibili arrivassero in rada con il reattore spento e che la nave appoggio, oltre ad eseguire operazioni di manutenzione nucleare, detenesse una quantita' di scorie radioattive prodotte nella fissione delle barre di combustibile nucleare.
Il Laboratorio di Fisica avvio' le indagini e le attivita' di monitoraggio in loco a pochi mesi dall'entrata in funzione della base, in accordo con la XXVII Riunione della Commissione del C.N.E.N. per il rilevamento della radioattivita' ambientale in Italia (13 ottobre 1972), in cui si era deciso di istituire un punto di campionamento in mare presso l'isola de La Maddalena con prelievo semestrale di alcuni campioni significativi e la loro misura presso i laboratori del CNEN-Casaccia, nell'ambito dell'attivita' della Rete Nazionale per il controllo della radioattivita' ambientale.
Nel 1974, su richiesta del Comune de La Maddalena, il Ministero della Sanita', in una commissione composta da Ministero, CNEN, CAMEN e ISS, decise di iniziare indagini ambientali sulla base di un piano di lavoro concordato tra ISS e CNEN.
Il programma di indagini doveva individuare le caratteristiche fisiche, meteorologiche, demografiche ed ecologiche dell'ambiente circostante l'insediamento e istituire una rete locale di controllo della radioattivita' ambientale articolata su due livelli.
1) Il primo livello consisteva in un sistema di rivelazione in continuo della radioattivita' nell'acqua, presso il molo di attracco della nave appoggio dei sommergibili, e nell'aria con un sistema di monitoraggio dello iodio, collocato sul molo e in altri tre punti sull'isola. Il sistema, progettato congiuntamente da ISS e CNEN, "si prefiggeva il duplice scopo di fornire l'allarme in caso di raggiungimento di alcuni livelli prefissati di radioattivita' in acqua o in aria e di realizzare la sorveglianza della radioattivita' ambientale nella zona circostante la base navale".
La gestione di questo sistema, in una fase successiva, avrebbe dovuto essere affidata agli Enti locali.
2) Il secondo livello era costituito dalle misure su campioni ambientali gestite dal CNEN.
In un incontro svoltosi a Cagliari tra rappresentanti di CNEN, ISS, Regione, Provincia e Comune, il CNEN e l'ISS aderirono alla richiesta di effettuare il monitoraggio di campioni tipici dell'ambiente marino prelevati intorno alla base (alghe, sedimenti e un mollusco, la pinna nobilis, efficiente concentratore di radionuclidi) e di indicatori della dose diretta alla popolazione (pesci commestibili).
Il Laboratorio di Fisica dell'ISS e i laboratori del CNEN, dal febbraio 1975, a mesi alterni, curarono non solo il monitoraggio, ma anche il campionamento mensile intorno della base, in collaborazione con i sommozzatori della Marina Militare Italiana.
Per il Laboratorio di Fisica furono Alvaro Grisanti e Giulio Grisanti, inizialmente accompagnati da Luciano Maiani ed Eugenio Tabet, che per un po' di tempo si recarono ogni 2 mesi a La Maddalena per il campionamento.
L'apparato di rilevazione della radioattivita' fu progettato dal sottoscritto con Franco Giorcelli, direttore del reparto di radioattivita' ambientale della Casaccia, mentre altri colleghi, tra cui Gloria Campos Venuti e Salvatore Frullani, parteciparono alla progettazione della rete di monitoraggio ed alla discussione in numerose riunioni.
Successivamente i campioni furono prelevati da incaricati del comune de La Maddalena e inviati a Roma, dopo incenerimento effettuato presso il Laboratorio Chimico Provinciale di Sassari.
Tutto il lavoro svolto fu vivamente apprezzato dal Ministro della Sanita', che ringrazio' tutti coloro che vi avevano contribuito (nota del 24 ottobre 1975).
L'attivita' di controllo da parte degli istituti nazionali CNEN e ISS cesso' nel 1981 quando fu attivato a Sassari il "Laboratorio di Igiene e Profilassi-Servizio Speciale per il controllo della Radioattivita' Ambientale-La Maddalena"
Nel 1988 le competenze dal Laboratorio di Sassari passarono al "Laboratorio Fisico - La Maddalena", che al momento della sua creazione faceva parte come il Laboratorio di Sassari del Servizio Sanitario Nazionale (SSN), fino al referendum popolare del 18 aprile 1993, con il quale le competenze sull'ambiente furono tolte al SSN ed assegnate alle Agenzie Regionali per la Protezione dell'Ambiente (ARPA).
I risultati delle misurazioni eseguite localmente da questa rete sono arrivati per molti anni in Istituto, inviati ufficialmente da piu' istituzioni: prima dal Laboratorio di Sassari e successivamente dal "Laboratorio Fisico - La Maddalena" e contemporaneamente dalla Provincia di Sassari prima (dal 1981 al 1987) e dalla Regione Sardegna poi (dal 1988 al 2004). Inoltre dal Ministero della Difesa sono arrivati per diversi anni i rapporti della US Navy e del CAMEN (successivamente CRESAM).
Non e' mai emerso alcun segnale di aumento significativo della radioattivita' dovuto ai sommergibili nucleari
Il reparto di Radioattivita'
Nel 1982 su impulso di Gloria Campos Venuti e l'apporto di Serena Risica, nell'ambito della riorganizzazione dell'Istituto, all'interno del Laboratorio di Fisica fu creato il Reparto di Radioattivita', diretto da Gloria, che aveva la radioattivita' ambientale come campo di ricerca.
Il reparto assunse anche le competenze e i compiti istituzionali del Servizio Radioisotopi, quali ad esempio la tematica dei preparati di Radio e quello delle reti di sorveglianza della radioattivita' ambientale.
Il reparto in seguito fu denominato "Radioattivita' e suoi effetti sulla salute".
Il Radon-222, emesso dal suolo e dai materiali da costruzione, si diffonde nell'aria e la sua presenza negli ambienti chiusi e' la seconda causa di tumori al polmone dopo il fumo.
Per questo la prima esperienza di radioattivita' ambientale fu l'indagine sulla radioattivita' naturale indoor da Radon e radiazione gamma, che fu condotta dapprima in Umbria.
Fin dai primi risultati della spettrometria gamma sui materiali da costruzione fu evidenziato che la concentrazione di attivita' del Torio-232 era maggiore di quella dell'Uranio-238, diversamente da quanto si riscontra generalmente nei materiali di origine naturale.
Fu deciso allora di allargare lo studio e si procedette con le indagini sull'intera Italia.
Non potendosi riassumere 80 anni di
storia del Laboratorio di Fisica
in pochi minuti, ripercorriamo la cronologia degli eventi piu' significativi (quelli
evidenziati), iniziando dalla collaborazione con Enrico Fermi che negli anni '30 porto' alla
costruzione del primo acceleratore di particelle italiano proprio nel Laboratorio di Fisica dell'I.S.S.
1898: Scoperta del Radio (Pierre e Marie Curie)
1914: Inizio dell'uso di Radio ed Emanazione per scopi medici
1923: Introduzione del nome "Radon" (ma si continuo' ad usare il nome "emanazione")
1933: Joliot-Curie scoprono la radioattivita' artificiale, bombardando elementi leggeri con particelle alfa
1934: Inaugurazione dell'ISP (divenuto poi ISS nel 1941)
Fermi produceva radioattivita' artificiale usando neutroni (invece di alfa) prodotti da emanazione, su polvere di berillio, fornita da Trabacchi (con 50 millicurie di emanazione otteneva 100.000 neutroni/secondo)
1935: L'Ufficio del Radio, creato da Corbino nel sottosuolo dell'edificio, forniva l'emanazione di radio utilizzata dai "ragazzi di via Panisperna" per le sorgenti di neutroni. Fermi sosteneva che i nuovi radioelementi prodotti con i neutroni potevano sostituire le sostanze radioattive naturali (come il Radio) sia in applicazioni mediche che come traccianti e che l'ISP era un ambiente molto adatto per questi studi interdisciplinari.
L'Ufficio del Radio viene trasferito da via Panisperna al Laboratorio di Fisica dell'ISP.
1936: Ad ottobre l'ISP inizia la gestione dei quattro grammi di Radio del Ministero, cedendo i preparati in uso temporaneo agli ospedali.
1936: Fermi e Marotta propongono al Ministero degli Interni la costruzione di un Acceleratore Cockcroft-Walton per la produzione di nuove sostanze radioattive.
1938: Seminario di Fermi all'ISP (29/4/1938) in cui affermo' che per la produzione di sostanze radioattive artificiali invece delle particelle alfa (cariche) erano piu' efficaci i neutroni, meglio se rallentati da nuclei d'idrogeno (paraffina o acqua). Ma erano necessarie sorgenti di neutroni molto piu' intense (per N di Avogadro).
1938: Premio Nobel a Fermi (10/12/1938) per la creazione di nuovi elementi radioattivi con i neutroni. 1939: L'acceleratore Cockcroft-Walton da 1,1 MeV fu costruito all'ISP e fu il primo acceleratore italiano ed uno dei primi in Europa. L'emissione di neutroni per la produzione di radionuclidi artificiali era ottenuta bombardando con ioni la polvere di berillio. A circa 1 MV l'intensita' del fascio di neutroni era quella ottenibile con berillio mescolato a 200 g di Radio, a 1.2 MV con 400 g di Radio. Sia i radionuclidi artificiali che i raggi X e gamma erano usati per ricerca scientifica in fisica, chimica, biologia, medicina e per la cura del cancro. La progettazione e costruzione dell'acceleratore fu il risultato della collaborazione tra l'ISP e il gruppo dei "ragazzi di via Panisperna"
L'occupazione tedesca
1941: L'Istituto di sanita' pubblica assume la denominazione di Istituto superiore di sanita'.
1943: Il Radio detenuto in Italia fu oggetto di requisizioni da parte dei militari tedeschi durante l'occupazione. I documenti dell'archivio del Radio hanno permesso di ricostruire alcuni eventi di quel periodo.
Il microscopio elettronico fu requisito all'ISS l'8/10/1943; si decise allora di occultare il Radio (era un'operazione rischiosa in quanto sottrazione di bottino di guerra). Si lascio' esposti al rischio di requisizione solo 28 mgr sui 1800 esistenti.
1944: Il 13/5/1944 i tedeschi requisirono la soluzione dei 28 mgr di Radio dell'ISS. Quella nascosta nell'ottobre 1943 fu rimessa al suo posto piu' di un anno dopo (il 21/12/1944).
1944: Sul Web potete trovare i documenti originali della requisizione (verbale di consegna al comando tedesco e ricevuta del radio requisito). Avendo appreso questi eventi, il CLN decise per analoghi occultamenti all'Universita' di Bologna per mettere al sicuro la dotazione di Radio.
1945: Alla presenza di un notaio il Radio occultato fu estratto dal nascondiglio e dopo verifica del contenuto fu restituito all'Universita' di Bologna.
1949: Il 21 ottobre 1949 Trabacchi pote' riconsegnare "in uso temporaneo" all'Istituto del Radio di Bologna altri 32 preparati, per un totale di circa 280 mg di radio "recuperati fra quelli asportati dai Tedeschi e riconsegnato all'ISS dalla Missione Italiana per la restituzione dalla Germania e dall'Austria"
Il deposito del Radio
1956: Alvaro Grisanti, che ha lavorato in Istituto dal 1950 al 1997 ed e' scomparso nel 2011, sin dal 1956 aveva iniziato a occuparsi dei preparati di radio, sia eseguendo i controlli di taratura ed ermeticita', sia curandone la distribuzione agli ospedali (era conosciuto come l'uomo del radio). 1961: Carlo Rubbia usa il Cockcroft-Walton per calibrazione di rivelatori da usare al CERN. Una circolare del Ministero della Sanita' chiese agli ospedali di inviare al Laboratorio di Fisica dell'ISS tutti i preparati di radio sospettati di danno per controllo di ermeticita'. In due anni furono controllati aghi e tubi da 1 mg a 10 mg ciascuno per un totale di piu' di 10 curie (cioe' 370 GBq).
1964: La calibrazione dei preparati di radio con il rilascio di certificazioni era una delle attivita' di controllo piu' gravose per il Laboratorio di Fisica. Per questo aveva costruito due apparecchi semiautomatici con cui si controllavano i preparati di radio al loro arrivo, leggendo con ingrandimento sigle e numeri di matricola e per misurare diametro e lunghezza.
1965: Il Ministero della Sanita', su proposta del Laboratorio di Fisica, promosse il controllo su scala nazionale di tutti i preparati radiferi per uso terapeutico. Dopo aver controllato circa meta' delle sorgenti di Piemonte e Lombardia ne furono ritirate il 10% perche' danneggiate.
Tutto questo spinse verso il superamento dell'uso terapeutico del Radio.
1970: Luciano Maiani, del nostro Laboratorio di Fisica, con Glashow e Iliopoulos propone il meccanismo GIM che ipotizza l'esistenza di un nuovo tipo di quark (il Charm).
1972: Inizia impegno del Laboratorio di Fisica nelle indagini sulla base per sommergibili nucleari a La Maddalena
1974: Richter e Ting scoprono la particella Psi, che conferma il Charm, e vincono il premio Nobel per la Fisica. Adone conferma immediatamente la scoperta con i suoi tre apparati esperimentali, ad uno dei quali collabora il nostro Laboratorio di Fisica con Roberto Biancastelli.
1980: Paolo Salvadori, Direttore del Laboratorio, propose alla Direzione dell'ISS la cessione del Cockcroft-Walton a Istituti di ricerca o universitari che lo lasciassero a disposizione di visitatori interessati.
1981: L'ISS stipulo' un contratto con l'INFN che si impegnava a ricostruire nella sua odierna ed integrale struttura l'acceleratore entro due anni dalla data di prelievo, collocandolo in locali idonei.
Ritiro dei preparati di Radio
1985: Negli anni, il radio per terapia fu sostituito dai radionuclidi artificiali (Cobalto 60, Stronzio 90, Cesio 137, Iridio 192, ecc.).
Per questo motivo, su proposta del Laboratorio di Fisica dell'I.S.S., il Ministero della Sanita' inizio' ad organizzare il ritiro dei preparati non piu' utilizzati.
Il ritiro fu fatto da ISS e CNEN, tramite la societa' NUCLECO che li trasferi' nel suo deposito alla Casaccia.
Carlo Polvani (CNEN) si adopero' perche' le sorgenti integre non fossero trattate come rifiuti, per possibili reimpieghi futuri, mentre quelle danneggiate fossero smaltite definitivamente.
1986: Impegno del Laboratorio di Fisica sulle indagini per l'incidente di Chernobyl
1987: Dopo il ritiro dei preparati detenuti si procedette alla bonifica e ristrutturazione dei locali "cassaforte".
1996: L'ISS pote' integrare e aggiornare il suo archivio informatico con gli elementi raccolti dal CCTA (Comando dei Carabinieri per la Tutela dell'Ambiente) nel corso di ispezioni che in vari casi si conclusero con la constatazione e denuncia dello smarrimento di preparati mancanti.
2005: L'ISS ed il CCTA, nel corso di audizioni presso la "Commissione Parlamentare di Inchiesta sul ciclo dei rifiuti", hanno proposto una sanatoria diretta a tutti i detentori di sorgenti radioattive, per le quali non vi sono informazioni o documenti disponibili da cui dedurre le giacenze.
2007: Il D.L.52/2007 prevede una moratoria di 180 giorni per l'emersione di sorgenti "orfane", cioč "non sotto controllo regolatorio o perche' non lo sono mai state, o perche' abbandonate, perse, malriposte, rubate o trasferite senza autorizzazione" (AIEA), oltre che per la loro messa in sicurezza al fine di evitare rischi di smaltimenti illeciti, con potenziale gravissimo danno per la salute della popolazione e dell'ambiente, nonche' con pericolo di usi per fini terroristici.
Purtroppo non risulta all'ISS che questa moratoria abbia sortito alcun effetto contrariamente a quanto avvenuto in altri Paesi della Unione Europea (Gran Bretagna, Francia, Grecia).
In una relazione inviata al Ministero della Salute e al Ministero dell'Ambiente (in modo riservato per gli aspetti di sicurezza) l'ISS dichiarava essenziale che si procedesse a una definitiva raccolta dei preparati di radio.
Ne' il CCTA ne' l'ISS furono mai convocati al tavolo tecnico, piu' volte richiesto dalle due istituzioni, e la soluzione per il completamento del ritiro fu stabilita con decisione autonoma dalle autorita' politiche.
Il Ministero informo' l'ISS che i preparati sarebbero stati ritirati da ditte autorizzate, che ne avrebbero curato il trasferimento ad alcune ditte negli Stati Uniti.
2012: Con il programma del Ministero, iniziato nel 2007, il radio fu ritirato da tutti gli ospedali, ma non sappiamo se il trasferimento all'estero sia stato terminato. Lo smaltimento dei preparati fu considerato concluso dal Ministero con il ricevimento del documento di presa in carico del materiale da parte della ditta estera, ma non risulta all'ISS, che siano state richieste garanzie sui siti esteri riceventi.
Il ritiro dei preparati di Radio intrapreso dall'ISS dal 1996 fu un passo necessario ed essenziale, in linea con quanto indicato dall'AIEA. Il risultato di questo lungo e scrupoloso lavoro e' riportato nella Tabella seguente:
Quadro della situazione complessiva dei preparati di radio in Italia (mg arrotondati all’unita')
1898: Scoperta del Radio (Pierre e Marie Curie)
1914: Inizio dell'uso di Radio ed Emanazione per scopi medici
1923: Introduzione del nome "Radon" (ma si continuo' ad usare il nome "emanazione")
1933: Joliot-Curie scoprono la radioattivita' artificiale, bombardando elementi leggeri con particelle alfa
1934: Inaugurazione dell'ISP (divenuto poi ISS nel 1941)
Fermi produceva radioattivita' artificiale usando neutroni (invece di alfa) prodotti da emanazione, su polvere di berillio, fornita da Trabacchi (con 50 millicurie di emanazione otteneva 100.000 neutroni/secondo)
1935: L'Ufficio del Radio, creato da Corbino nel sottosuolo dell'edificio, forniva l'emanazione di radio utilizzata dai "ragazzi di via Panisperna" per le sorgenti di neutroni. Fermi sosteneva che i nuovi radioelementi prodotti con i neutroni potevano sostituire le sostanze radioattive naturali (come il Radio) sia in applicazioni mediche che come traccianti e che l'ISP era un ambiente molto adatto per questi studi interdisciplinari.
L'Ufficio del Radio viene trasferito da via Panisperna al Laboratorio di Fisica dell'ISP.
1936: Ad ottobre l'ISP inizia la gestione dei quattro grammi di Radio del Ministero, cedendo i preparati in uso temporaneo agli ospedali.
1936: Fermi e Marotta propongono al Ministero degli Interni la costruzione di un Acceleratore Cockcroft-Walton per la produzione di nuove sostanze radioattive.
1938: Seminario di Fermi all'ISP (29/4/1938) in cui affermo' che per la produzione di sostanze radioattive artificiali invece delle particelle alfa (cariche) erano piu' efficaci i neutroni, meglio se rallentati da nuclei d'idrogeno (paraffina o acqua). Ma erano necessarie sorgenti di neutroni molto piu' intense (per N di Avogadro).
1938: Premio Nobel a Fermi (10/12/1938) per la creazione di nuovi elementi radioattivi con i neutroni. 1939: L'acceleratore Cockcroft-Walton da 1,1 MeV fu costruito all'ISP e fu il primo acceleratore italiano ed uno dei primi in Europa. L'emissione di neutroni per la produzione di radionuclidi artificiali era ottenuta bombardando con ioni la polvere di berillio. A circa 1 MV l'intensita' del fascio di neutroni era quella ottenibile con berillio mescolato a 200 g di Radio, a 1.2 MV con 400 g di Radio. Sia i radionuclidi artificiali che i raggi X e gamma erano usati per ricerca scientifica in fisica, chimica, biologia, medicina e per la cura del cancro. La progettazione e costruzione dell'acceleratore fu il risultato della collaborazione tra l'ISP e il gruppo dei "ragazzi di via Panisperna"
L'occupazione tedesca
1941: L'Istituto di sanita' pubblica assume la denominazione di Istituto superiore di sanita'.
1943: Il Radio detenuto in Italia fu oggetto di requisizioni da parte dei militari tedeschi durante l'occupazione. I documenti dell'archivio del Radio hanno permesso di ricostruire alcuni eventi di quel periodo.
Il microscopio elettronico fu requisito all'ISS l'8/10/1943; si decise allora di occultare il Radio (era un'operazione rischiosa in quanto sottrazione di bottino di guerra). Si lascio' esposti al rischio di requisizione solo 28 mgr sui 1800 esistenti.
1944: Il 13/5/1944 i tedeschi requisirono la soluzione dei 28 mgr di Radio dell'ISS. Quella nascosta nell'ottobre 1943 fu rimessa al suo posto piu' di un anno dopo (il 21/12/1944).
1944: Sul Web potete trovare i documenti originali della requisizione (verbale di consegna al comando tedesco e ricevuta del radio requisito). Avendo appreso questi eventi, il CLN decise per analoghi occultamenti all'Universita' di Bologna per mettere al sicuro la dotazione di Radio.
1945: Alla presenza di un notaio il Radio occultato fu estratto dal nascondiglio e dopo verifica del contenuto fu restituito all'Universita' di Bologna.
1949: Il 21 ottobre 1949 Trabacchi pote' riconsegnare "in uso temporaneo" all'Istituto del Radio di Bologna altri 32 preparati, per un totale di circa 280 mg di radio "recuperati fra quelli asportati dai Tedeschi e riconsegnato all'ISS dalla Missione Italiana per la restituzione dalla Germania e dall'Austria"
Il deposito del Radio
1956: Alvaro Grisanti, che ha lavorato in Istituto dal 1950 al 1997 ed e' scomparso nel 2011, sin dal 1956 aveva iniziato a occuparsi dei preparati di radio, sia eseguendo i controlli di taratura ed ermeticita', sia curandone la distribuzione agli ospedali (era conosciuto come l'uomo del radio). 1961: Carlo Rubbia usa il Cockcroft-Walton per calibrazione di rivelatori da usare al CERN. Una circolare del Ministero della Sanita' chiese agli ospedali di inviare al Laboratorio di Fisica dell'ISS tutti i preparati di radio sospettati di danno per controllo di ermeticita'. In due anni furono controllati aghi e tubi da 1 mg a 10 mg ciascuno per un totale di piu' di 10 curie (cioe' 370 GBq).
1964: La calibrazione dei preparati di radio con il rilascio di certificazioni era una delle attivita' di controllo piu' gravose per il Laboratorio di Fisica. Per questo aveva costruito due apparecchi semiautomatici con cui si controllavano i preparati di radio al loro arrivo, leggendo con ingrandimento sigle e numeri di matricola e per misurare diametro e lunghezza.
1965: Il Ministero della Sanita', su proposta del Laboratorio di Fisica, promosse il controllo su scala nazionale di tutti i preparati radiferi per uso terapeutico. Dopo aver controllato circa meta' delle sorgenti di Piemonte e Lombardia ne furono ritirate il 10% perche' danneggiate.
Tutto questo spinse verso il superamento dell'uso terapeutico del Radio.
1970: Luciano Maiani, del nostro Laboratorio di Fisica, con Glashow e Iliopoulos propone il meccanismo GIM che ipotizza l'esistenza di un nuovo tipo di quark (il Charm).
1972: Inizia impegno del Laboratorio di Fisica nelle indagini sulla base per sommergibili nucleari a La Maddalena
1974: Richter e Ting scoprono la particella Psi, che conferma il Charm, e vincono il premio Nobel per la Fisica. Adone conferma immediatamente la scoperta con i suoi tre apparati esperimentali, ad uno dei quali collabora il nostro Laboratorio di Fisica con Roberto Biancastelli.
1980: Paolo Salvadori, Direttore del Laboratorio, propose alla Direzione dell'ISS la cessione del Cockcroft-Walton a Istituti di ricerca o universitari che lo lasciassero a disposizione di visitatori interessati.
1981: L'ISS stipulo' un contratto con l'INFN che si impegnava a ricostruire nella sua odierna ed integrale struttura l'acceleratore entro due anni dalla data di prelievo, collocandolo in locali idonei.
Ritiro dei preparati di Radio
1985: Negli anni, il radio per terapia fu sostituito dai radionuclidi artificiali (Cobalto 60, Stronzio 90, Cesio 137, Iridio 192, ecc.).
Per questo motivo, su proposta del Laboratorio di Fisica dell'I.S.S., il Ministero della Sanita' inizio' ad organizzare il ritiro dei preparati non piu' utilizzati.
Il ritiro fu fatto da ISS e CNEN, tramite la societa' NUCLECO che li trasferi' nel suo deposito alla Casaccia.
Carlo Polvani (CNEN) si adopero' perche' le sorgenti integre non fossero trattate come rifiuti, per possibili reimpieghi futuri, mentre quelle danneggiate fossero smaltite definitivamente.
1986: Impegno del Laboratorio di Fisica sulle indagini per l'incidente di Chernobyl
1987: Dopo il ritiro dei preparati detenuti si procedette alla bonifica e ristrutturazione dei locali "cassaforte".
1996: L'ISS pote' integrare e aggiornare il suo archivio informatico con gli elementi raccolti dal CCTA (Comando dei Carabinieri per la Tutela dell'Ambiente) nel corso di ispezioni che in vari casi si conclusero con la constatazione e denuncia dello smarrimento di preparati mancanti.
2005: L'ISS ed il CCTA, nel corso di audizioni presso la "Commissione Parlamentare di Inchiesta sul ciclo dei rifiuti", hanno proposto una sanatoria diretta a tutti i detentori di sorgenti radioattive, per le quali non vi sono informazioni o documenti disponibili da cui dedurre le giacenze.
2007: Il D.L.52/2007 prevede una moratoria di 180 giorni per l'emersione di sorgenti "orfane", cioč "non sotto controllo regolatorio o perche' non lo sono mai state, o perche' abbandonate, perse, malriposte, rubate o trasferite senza autorizzazione" (AIEA), oltre che per la loro messa in sicurezza al fine di evitare rischi di smaltimenti illeciti, con potenziale gravissimo danno per la salute della popolazione e dell'ambiente, nonche' con pericolo di usi per fini terroristici.
Purtroppo non risulta all'ISS che questa moratoria abbia sortito alcun effetto contrariamente a quanto avvenuto in altri Paesi della Unione Europea (Gran Bretagna, Francia, Grecia).
In una relazione inviata al Ministero della Salute e al Ministero dell'Ambiente (in modo riservato per gli aspetti di sicurezza) l'ISS dichiarava essenziale che si procedesse a una definitiva raccolta dei preparati di radio.
Ne' il CCTA ne' l'ISS furono mai convocati al tavolo tecnico, piu' volte richiesto dalle due istituzioni, e la soluzione per il completamento del ritiro fu stabilita con decisione autonoma dalle autorita' politiche.
Il Ministero informo' l'ISS che i preparati sarebbero stati ritirati da ditte autorizzate, che ne avrebbero curato il trasferimento ad alcune ditte negli Stati Uniti.
2012: Con il programma del Ministero, iniziato nel 2007, il radio fu ritirato da tutti gli ospedali, ma non sappiamo se il trasferimento all'estero sia stato terminato. Lo smaltimento dei preparati fu considerato concluso dal Ministero con il ricevimento del documento di presa in carico del materiale da parte della ditta estera, ma non risulta all'ISS, che siano state richieste garanzie sui siti esteri riceventi.
Il ritiro dei preparati di Radio intrapreso dall'ISS dal 1996 fu un passo necessario ed essenziale, in linea con quanto indicato dall'AIEA. Il risultato di questo lungo e scrupoloso lavoro e' riportato nella Tabella seguente:
Quadro della situazione complessiva dei preparati di radio in Italia (mg arrotondati all’unita')