Fisica d'Attualità
Nel corso delle ultime settimane mi è stato citato in università per ben tre volte in tre situazioni diverse (corso di Fisica Nucleare, Laboratorio di Particelle, e Giornata della Sicurezza Universitaria in Laboratorio) il drammatico caso della spia russa Litvinienko, "avvelenato" col Polonio 210.
Siccome la notizia ha avuto un eco enorme, farò una breve summa dell'episodio dal punto di vista scientifico, sperando che la cosa sia di vostro interesse.
1. DOSIMETRIA
Le dosi di radiazione su un uomo si misurano in Sivert: 1 Sivert equivale al deposito di 1 Joule su un 1 Kg moltiplicato per un fattore di incidenza biologica (RBE) dell'ordine 1 per i raggi gamma e beta e 20 per i raggi alfa.
1 Sv = 1 J / 1 Kg * RBE
Tipicamente l'esposizione dovuta al fondo naturale è 1,2 mSv/anno. Il limite di sicurezza per evitare complicazioni tumorali è 5 mSv/anno.
La dose letale, pari alla morte nell'immediato, è di 10 Sv. Si calcola che Litvinienko, avendo avuto in circolo nel proprio corpo supponiamo 1 microgrammo di Polonio 210, abbia ricevuto in una settimana 4 Sv.
2. RAGGI ALFA
I raggi alfa, come saprete, sono nuclei di Elio. Essendo carichi e pesanti, interagiscono fortemente con la materia. pertanto, in aria percorrono solo pochi centimetri. tenendo in tasca una sorgente di raggi alfa non succede nulla: sono schermati dai vestiti e dalla pelle. Ingoiando la sorgente, ovviamente, l'effetto è devastante per il peso della particella: come dicevo il fattore di incidenza biologica è di 20.
3. SPETTROSCOPIA DEL POLONIO 210
Questa è una cosa interessante: per quale motivo è stato utilizzato il Polonio 210 e non, per dire, l'Uranio 236, o il Cobalto 60, o altre sorgenti radioattive? Il motivo è molto semplice: è facilissimo da trasportare e da nascondere. Molte reazioni nucleari hanno uno spettro, come le transizioni elettroniche. Passiamo da un nucleo padre ad un nucleo figlio: lo stato di arrivo può essere in generale anche uno stato nucleare eccitato, che si diseccita emettendo un fotone energetico (un raggio gamma), il quale interagisce con la materia molto meno dei raggi alfa. Quindi, ipotiziamo di avere due zollette di zucchero, una che nasconde al proprio interno un campione di Americio 222 ed una che nasconde del Polonio 210. L'Americio decade in un nucleo eccitato emettendo una particella alfa, che viene schermata dalla zolletta di zucchero. A sua volta il nucleo figlio scende allo stato fondamentale emettendo un fotone energetico, che se ne va indisturbato ed è rilevabile in linea di principio da un apparecchio a raggi X come quelli degli aeroporti o da un geiger qualunque. Il Polonio 210 ha invece la peculiarità di avere una sola linea di spettroscopia alfa: decade in un nucleo allo stato fondamentale, dunque non c'è nessuna emissione di fotoni e nessuna possibilità di rilevare la sua presenza all'interno di uno strato di pochi mm di materiale occultante. Se ricordate inoltre, proprio per questo motivo è stato impiegato molto tempo per individuare nel corpo di Litvinienko la presenza del Polonio.
4. LA FIRMA DEL POLONIO 210
Il Polonio 210 può essere prodotto solo da una linea di fissione, e non dalle linee di decadimento naturale. In particolare viene prodotto da delle particolari centrali del tipo di quella di Chernobyl (RBMK). Inoltre ha una vita media di 140 giorni: questo significa inequivocabilmente che il campione che ha ucciso il povero Litvinienko non poteva essere in giro da prima della caduta dell'Unione Sovietica ma è stato ottenuto in qualche modo dai sicari in un periodo immediatamente precedente all'omicidio di Litvinienko.
Siccome la notizia ha avuto un eco enorme, farò una breve summa dell'episodio dal punto di vista scientifico, sperando che la cosa sia di vostro interesse.
1. DOSIMETRIA
Le dosi di radiazione su un uomo si misurano in Sivert: 1 Sivert equivale al deposito di 1 Joule su un 1 Kg moltiplicato per un fattore di incidenza biologica (RBE) dell'ordine 1 per i raggi gamma e beta e 20 per i raggi alfa.
1 Sv = 1 J / 1 Kg * RBE
Tipicamente l'esposizione dovuta al fondo naturale è 1,2 mSv/anno. Il limite di sicurezza per evitare complicazioni tumorali è 5 mSv/anno.
La dose letale, pari alla morte nell'immediato, è di 10 Sv. Si calcola che Litvinienko, avendo avuto in circolo nel proprio corpo supponiamo 1 microgrammo di Polonio 210, abbia ricevuto in una settimana 4 Sv.
2. RAGGI ALFA
I raggi alfa, come saprete, sono nuclei di Elio. Essendo carichi e pesanti, interagiscono fortemente con la materia. pertanto, in aria percorrono solo pochi centimetri. tenendo in tasca una sorgente di raggi alfa non succede nulla: sono schermati dai vestiti e dalla pelle. Ingoiando la sorgente, ovviamente, l'effetto è devastante per il peso della particella: come dicevo il fattore di incidenza biologica è di 20.
3. SPETTROSCOPIA DEL POLONIO 210
Questa è una cosa interessante: per quale motivo è stato utilizzato il Polonio 210 e non, per dire, l'Uranio 236, o il Cobalto 60, o altre sorgenti radioattive? Il motivo è molto semplice: è facilissimo da trasportare e da nascondere. Molte reazioni nucleari hanno uno spettro, come le transizioni elettroniche. Passiamo da un nucleo padre ad un nucleo figlio: lo stato di arrivo può essere in generale anche uno stato nucleare eccitato, che si diseccita emettendo un fotone energetico (un raggio gamma), il quale interagisce con la materia molto meno dei raggi alfa. Quindi, ipotiziamo di avere due zollette di zucchero, una che nasconde al proprio interno un campione di Americio 222 ed una che nasconde del Polonio 210. L'Americio decade in un nucleo eccitato emettendo una particella alfa, che viene schermata dalla zolletta di zucchero. A sua volta il nucleo figlio scende allo stato fondamentale emettendo un fotone energetico, che se ne va indisturbato ed è rilevabile in linea di principio da un apparecchio a raggi X come quelli degli aeroporti o da un geiger qualunque. Il Polonio 210 ha invece la peculiarità di avere una sola linea di spettroscopia alfa: decade in un nucleo allo stato fondamentale, dunque non c'è nessuna emissione di fotoni e nessuna possibilità di rilevare la sua presenza all'interno di uno strato di pochi mm di materiale occultante. Se ricordate inoltre, proprio per questo motivo è stato impiegato molto tempo per individuare nel corpo di Litvinienko la presenza del Polonio.
4. LA FIRMA DEL POLONIO 210
Il Polonio 210 può essere prodotto solo da una linea di fissione, e non dalle linee di decadimento naturale. In particolare viene prodotto da delle particolari centrali del tipo di quella di Chernobyl (RBMK). Inoltre ha una vita media di 140 giorni: questo significa inequivocabilmente che il campione che ha ucciso il povero Litvinienko non poteva essere in giro da prima della caduta dell'Unione Sovietica ma è stato ottenuto in qualche modo dai sicari in un periodo immediatamente precedente all'omicidio di Litvinienko.
Risposte
"Lizzy":
Ho letto che il polonio è capace di emanare una forte quantità di calore... allora quali sostanze sono capaci di emanare freddo? ..pensateci
Il secondo principio della Termodinamica dice che non esiste nessun processo naturale dove una sorgente calda sottragga calore ad una più fredda (o meglio: ho due sorgenti, una a $T_1$ e una a $T_2, T_1>T_2$, la sorgente 1 non può sottrarre alla sorgente 2 del calore, qualsiasi processo naturale si tenti di applicare).
Non esiste dunque un corpo capace di emanare freddo. Semmai ci sono corpi più caldi che cedono calore ad un corpo più freddo.
Qui si parla di scienza.
Ed "emanare freddo" ne è l'antitesi.
[xdom="gugo82"]Prego gli utenti di non riesumare vecchi thread per scrivere cavolate grandi quanto una casa.
Grazie.[/xdom]
Ed "emanare freddo" ne è l'antitesi.
[xdom="gugo82"]Prego gli utenti di non riesumare vecchi thread per scrivere cavolate grandi quanto una casa.
Grazie.[/xdom]
Salve a tutti. Io vorrei sapere una cosa molto semplice (ma forse con una risposta difficile [se non la si conosce]).
E' da un pò che mi piace leggere notizie riguardo le cure proibite contro il cancro e tutte quelle cose e cure che in realtà esistono da un sacco di tempo e che stanno sotto i nostri nasi ,ma che il Sistema mondiale ama celare e occultare x loschi piani di conrollo sull'umanità.
Ora mi piacerebbe sapere sul polonio e su quale sostanza potrebbe realmente disattivarlo. Mi vien da pensare ad es. alla legge degli opposti in cui per ogni cosa e sostanza ne esiste una sua relativa opposta: non so, ad es. un acido e una base o via dicendo.
Supponiamo che uno ingerisca del polonio 210 (come Litvinenko) o se lo fumi (sto imparando ora che il tabacco ne è pieno) ,allora mi chiedo e vi chiedo: non è stato scoperto nulla che lo disattivi? In chimica/fisica ad es. qual'è la sostanza che è il contrario del polonio (come una base opposta ad un acido)...quali sostanze hanno le proprietà opposte a quella del polonio?
Ho letto che il polonio è capace di emanare una forte quantità di calore... allora quali sostanze sono capaci di emanare freddo? ..pensateci
E' da un pò che mi piace leggere notizie riguardo le cure proibite contro il cancro e tutte quelle cose e cure che in realtà esistono da un sacco di tempo e che stanno sotto i nostri nasi ,ma che il Sistema mondiale ama celare e occultare x loschi piani di conrollo sull'umanità.
Ora mi piacerebbe sapere sul polonio e su quale sostanza potrebbe realmente disattivarlo. Mi vien da pensare ad es. alla legge degli opposti in cui per ogni cosa e sostanza ne esiste una sua relativa opposta: non so, ad es. un acido e una base o via dicendo.
Supponiamo che uno ingerisca del polonio 210 (come Litvinenko) o se lo fumi (sto imparando ora che il tabacco ne è pieno) ,allora mi chiedo e vi chiedo: non è stato scoperto nulla che lo disattivi? In chimica/fisica ad es. qual'è la sostanza che è il contrario del polonio (come una base opposta ad un acido)...quali sostanze hanno le proprietà opposte a quella del polonio?
Ho letto che il polonio è capace di emanare una forte quantità di calore... allora quali sostanze sono capaci di emanare freddo? ..pensateci
"wedge":
non credo sia facile avere nemmeno una sorgente radio-berillio. la sezione d'urto temo inoltre scenda molto con la velocità, basta acqua per decelerare i neutroni a sufficienza così da avere una buona probabilità di cattura neutronica?
se la domanda sulla facilità sottintende ciò che è concesso per legge, allora la risposta è no, per lo meno in Italia, in cui il materiale radioattivo è sottoposto ad opportuna disciplina. Ma ciò vale ovunque. C'è da dire però che stiamo considerando casi in cui il rispetto della normativa è piuttosto dubitabile. La domanda potrebbe essere: è facile trovare sorgenti neutroniche nel mercato nero? Io non ne ho esperienza, ma suppongo di si, visto che in tali mercati si trova di tutto, compreso l'uranio.
Nello spettro termico, la sezione d'urto di cattura segue una legge del tipo $1/v$ dove v è la velocità dei neutroni. Non conosco l'andamento della sezione d'urto di cattura del bismuto, quindi non so se manifesta risonanze in zona epitermica o veloce, ma è probabile di si. In ogni caso, per rispondere alla tua domanda se basta l'acqua a rallentare i neutroni, è sufficiente considerare che l'acqua è il moderatore più utilizzato nei reattori termici (è l'idrogeno che fa da ottimo moderatore, perché il protone pesa quasi quanto il neutrone e basta un solo urto centrale per fermarlo). A 2200 m/s il bismuto ha una sezione d'urto d'assorbimento di 0,034 barn, che effettivamente è piccola. Ma ciò non vuol dire molto. Basta esporlo al flusso neutronico per un tempo sufficiente. A ciò si può aggiungere che se si disponesse il bismuto molto vicino alla sorgente neutronica immersa in acqua lo si esporrebbe sia al flusso veloce sia a quello epitermico e termico, massimizzando il tasso di reazione (cattura) anche in presenza di risonanze, e la conseguente formazione del bismuto 210 (precursore del polonio 210).
non credo sia facile avere nemmeno una sorgente radio-berillio. la sezione d'urto temo inoltre scenda molto con la velocità, basta acqua per decelerare i neutroni a sufficienza così da avere una buona probabilità di cattura neutronica?
"spassky":
Questo tanto per dimostrare una volta di più come è simpatica l' ex-Unione Sovietica senza soldi e con bombe radioattive,chimiche e batteriologiche in svendita...
Vabbé...se deve essere antipatica, io lo direi più che altro per l'uso di certi mezzi per far fuori personaggi scomodi al regime, ma non tirerei in ballo soldi, bombe etc.
Comunque, non ho fatto i conti necessari, ma temo che un po' di polonio 210 può essere prodotto anche con strumenti e metodi "casarecci", senza disporre di un reattore nucleare. Quando all'università facevo laboratorio di strumentazione e misure nucleari maneggiavamo anche sorgenti neutroniche (Ra-Be) per fare misure di flusso neutronico in acqua leggera. Sono sicuro che se avessimo inserito nell'acqua un campione di bismuto 209 avremmo prodotto anche un po' di polonio 210. Anzi, ricordo che la misura del flusso la facevamo proprio in maniera indiretta, misurando la radioattività indotta in un campione immerso nell'acqua (non ricordo bene cosa usavamo, ma credo fosse piombo). Se fosse stato bismuto avremmo misurato proprio la radioattività del polonio.
Teniamo in considerazione il fatto che il polonio 210 è molto radiotossico, e bastano quantità infinitesime per far fuori una persona.
ora che rileggo, devo fare una piccola correzione. il Polonio 210 viene prodotto anche dalla linea di decadimento naturale dell'Uranio 234, ma poichè all'equilibrio secolare la concentrazione in un minerale è proporzionale al tempo di dimezzamento, esso è estremamente raro. per averne in quantità accettabile ed estraibile bisogna ricorrere ad una sintesi artificiale.
"wedge":
4. LA FIRMA DEL POLONIO 210
Il Polonio 210 può essere prodotto solo da una linea di fissione, e non dalle linee di decadimento naturale. In particolare viene prodotto da delle particolari centrali del tipo di quella di Chernobyl (RBMK). Inoltre ha una vita media di 140 giorni: questo significa inequivocabilmente che il campione che ha ucciso il povero Litvinienko non poteva essere in giro da prima della caduta dell'Unione Sovietica ma è stato ottenuto in qualche modo dai sicari in un periodo immediatamente precedente all'omicidio di Litvinienko.
Questo tanto per dimostrare una volta di più come è simpatica l' ex-Unione Sovietica senza soldi e con bombe radioattive,chimiche e batteriologiche in svendita...
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