La dose efficace media individuale annuale è la stima dell’esposizione di ciascun membro della popolazione alla radioattività.

La grandezza radioprotezionistica “dose efficace” è costruita a partire dall’energia ceduta dalla radiazione ionizzante all’unità di massa di tessuto, ovvero dalla “dose assorbita”, indicata con D e misurata in gray (Gy), 1 Gy = 1 J / 1 Kgm. Per tenere conto del diverso impatto biologico di radiazioni ionizzanti di diversa natura (fotoni gamma, raggi x, particelle alfa, particelle beta, ecc…) si pesano i loro contributi alla dose assorbita con dei coefficienti (1 per fotoni gamma, raggi x, particelle beta, 20 per particelle alfa, ecc…), ottenendo così la “dose equivalente” (“dose” nel D.Lgs. 230/95 e s.m.i.), misurata in sievert (Sv). Per la radiazione gamma, ad esempio, essendo il coefficiente di impatto pari a 1, 1Gy = 1Sv. L’impatto complessivo sull’organismo viene successivamente calcolato sommando le dosi equivalenti ai vari organi o tessuti conseguenti all’irradiazione, ciascuna pesata per un fattore di radiosensibilità dell’organo o tessuto medesimo (0,20 per le gonadi, 0,12 per colon, midollo osseo, polmoni, stomaco, e via decrescendo. La somma dei fattori per tutti gli organi o tessuti vale 1). Si ottiene in questo modo la dose efficace, indicata con E, misurata in sievert (Sv), riferita, in assenza di specificazioni, al corpo intero, ma riferibile a particolari organi o tessuti, come peraltro previsto dalla normativa stessa per cristallino, pelle, estremità.
Il termine “dose”, che spesso si ritrova senza ulteriori aggettivi, si riferisce alla dose assorbita D moltiplicata per i fattori necessari per qualificarne il significato per gli scopi radioprotezionistici. Di fatto, quindi, il termine dose viene ad essere usato come abbreviazione di dose efficace.

La dose efficace media individuale annuale risulta dalla somma di diversi contributi, quanto mai eterogenei. Per quanto riguarda le sorgenti, si va dalla radiazione cosmica proveniente dallo spazio ai radionuclidi facenti parte del nostro corpo; dal radon che ciascuno respira quotidianamente nella propria abitazione alle dosi connesse a esami medico-diagnostici e terapie specifiche. Per quanto riguarda le modalità di impatto sull’organismo, vi sono le dosi ricevute per esposizione esterna a radiazioni, e le dosi derivanti dall’assunzione di radionuclidi all’interno del corpo. In questo secondo caso si parla di dose efficace “impegnata”, in quanto l’introduzione di radionuclidi nell’organismo comporta una irradiazione, e quindi un assorbimento di dose da parte dei tessuti, nel tempo susseguente l’assunzione, in dipendenza dal tempo di decadimento fisico del radionuclide, dalle dinamiche biofisiche di interazione dei radionuclidi con i tessuti, e dalle dinamiche metaboliche dell’organismo.
La distribuzione media stimata dei contributi alla dose media individuale annuale per la popolazione italiana è mostrata in Fig.1.

Fig. 1 – Contributi alla dose efficace media individuale annuale per la popolazione italiana. Dati elaborati da stima riportata in Annuario APAT (ora ISPRA) dei dati ambientali, 2005-2006 (1).

La dose efficace media individuale annuale per la popolazione italiana (somma dei diversi contributi) è stimata pari a 4,5 mSv/anno.

Va sottolineato che la dose da radon – la fetta principale – è fortemente dipendente dalle concentrazioni locali, che in Italia variano molto da regione a regione (2),  e da zona a zona all’interno di una medesima regione. Un’altra fetta importante, la dose da esami medico-diagnostici, è stata stimata da valutazioni di organismi internazionali per i paesi industrializzati (3).

Nella valutazione dei contributi gioca un ruolo importante la stima dei tempi di permanenza delle persone all’interno delle abitazioni, che è stata la seguente:  60 % in casa, 19 % in altri luoghi chiusi e 21 % all’aperto. Questa ripartizione dei tempi contribuisce alla determinazione della dose da inalazione di radon a partire dalle concentrazioni misurate all’interno degli edifici (v. indicatore “Livelli di concentrazione di radon 222 all’interno di edifici), ma anche della dose dalle componenti cosmica e terrestre della radiazione gamma in aria in ambiente esterno (v. indicatore “Intensità di dose gamma ambientale per esposizione a radiazione cosmica e terrestre”), per le quali si è applicato un coefficiente di schermatura all’interno degli edifici rispettivamente di 0,8 e 0,7 (1).  

Una percentuale oggi trascurabile è dovuta alle applicazioni dell’energia nucleare e alle conseguenze di eventi incidentali correlati (incidente di Chernobyl).

La dose efficace annua è anche la grandezza nei cui termini sono indicati dalla legislazione vigente (D.Lgs. 230/95 e s.m.i.), in recepimento delle norme internazionali, i limiti di dose per le persone. Si riportano qui di seguito i limiti stabiliti per alcuni gruppi di riferimento della popolazione:

Tali limiti - e l’intero corpo normativo di protezione dalle radiazioni ionizzanti finalizzato al loro rispetto - si applicano (cit.- art.1, comma 1).  :
a)    alla costruzione, all’esercizio ed alla disattivazione degli impianti nucleari;
b)    alla somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche che implicano un rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da una sorgente artificiale (tra cui le pratiche collegate al funzionamento delle macchine radiogene), o da una sorgente naturale, nei casi in cui i radionuclidi naturali siano - o siano stati - trattati per le loro proprietà radioattive … ;
c)    alle esposizioni da attività lavorative con particolari sorgenti naturali di radiazioni (luoghi di lavoro sotterranei, esposizione anche di persone del pubblico a materiali o residui di lavorazione contenenti concentrazioni particolarmente elevate di radionuclidi naturali, attività in stabilimenti termali, attività su aerei);
d)    agli interventi in caso di emergenza radiologica o nucleare.

I limiti di dose suddetti non si applicano per l’esposizione al radon nelle abitazioni e per l’esposizione al fondo naturale di radiazioni. Essi non si applicano quindi “nè ai radionuclidi contenuti nell’organismo umano, né alla radiazione cosmica presente al livello del suolo, né all’esposizione in superficie ai radionuclidi presenti nella crosta terrestre non perturbata” (cit.- art.1, comma 1 bis).

Inoltre, nel calcolo della somma delle dosi per l’individuo derivante dalle pratiche che espongono a radiazioni ionizzanti, al fine della verifica del rispetto dei limiti di dose,  non si considerano le “esposizioni di pazienti nell’ambito di un esame diagnostico o di una terapia che li concerne” (cit.- art.2, comma 5 a).

La normativa prevede anche un criterio di non rilevanza radiologica delle pratiche, ovvero un limite inferiore per l’applicabilità delle disposizioni previste dal sistema di radioprotezione ad attività con sorgenti di radiazioni artificiali o naturali trattate per le loro proprietà radioattive, nella misura di: 10 µSv/anno (ovvero 0,01 mSv/anno) per ogni singolo individuo e 1 Sv x persona/anno con riferimento a tutte le persone coinvolte. Le due condizioni devono essere valide contemporaneamente (cit.- All. I, 0.).

Per un corretto inquadramento dei principi a cui si ispira la normativa nazionale e internazionale di radioprotezione, è fondamentale sottolineare che il rispetto dei limiti per le esposizioni conseguenti alle pratiche – ovvero la limitazione delle dosi - interviene nell’ambito dei principi generali di giustificazione delle pratiche, “anteriormente alla loro adozione, in ragione dei loro vantaggi economici, sociali o di altro tipo rispetto al detrimento sanitario che ne può derivare” (cit.- art.2, comma 1), e di ottimizzazione delle pratiche, ovvero di mantenimento dell’esposizione “al livello più basso ragionevolmente ottenibile, tenuto conto dei fattori economici e sociali” (cit.- art.2, comma 3).

NOTE:

(1) APAT “Annuario dei dati ambientali 2005 – 2006”, indicatore A06-009 – Dose efficace media individuale in un anno.

(2) Bochicchio, Campos Venuti, Piermattei, Torri, Nuccetelli, Risica, Tommasino “Results of the national survey on radon indoors in all the 21 italian regions”, Proceedings of radon in the living environment workshop, Atene, 1999.

(3) UNSCEAR, “Sources and effects of ionizing radiations”, 2000.