I neutroni vengono prodotti in varie reazioni nucleari, come la fissione nucleare, la fusione e il decadimento radioattivo. Sono anche generati dalle interazioni dei raggi cosmici nell'atmosfera. A seconda della loro energia, i neutroni possono essere classificati in tre categorie:
- Neutroni lenti: Questi hanno energie inferiori a 1 elettronvolt (eV). Sono spesso moderati (rallentati) da materiali come l'acqua o la grafite nei reattori nucleari per controllare la reazione a catena.
- Neutroni intermedi: Questi hanno energie comprese tra 1 eV e 10 megaelettronvolt (MeV).
- Neutroni veloci: Questi hanno energie superiori a 10 MeV.
Effetti sugli organismi viventi:
I neutroni possono avere effetti biologici significativi sugli organismi viventi. Possono interagire direttamente con i nuclei atomici, provocandone la disintegrazione e la produzione di isotopi radioattivi. Questo danno alle cellule e ai tessuti può portare ad avvelenamento da radiazioni, morte cellulare e aumento del rischio di cancro.
Le radiazioni neutroniche sono particolarmente dannose per le cellule che si dividono rapidamente, come quelle del midollo osseo, del tratto digestivo e degli organi riproduttivi. L’esposizione ad alti livelli di radiazioni neutroniche può causare la sindrome acuta da radiazioni, che può includere sintomi come nausea, vomito, diarrea, affaticamento e perdita di capelli.
Applicazioni:
La radiazione neutronica ha varie applicazioni pratiche, tra cui:
- Medicina: I neutroni vengono utilizzati in alcune tecniche di trattamento del cancro chiamate terapia con cattura di neutroni (NCT). Ciò comporta la somministrazione di sostanze non radioattive che si accumulano nelle cellule cancerose e quindi l’esposizione del paziente a un fascio di neutroni. I neutroni interagiscono con le sostanze per produrre radiazioni ad alta energia che uccidono le cellule tumorali riducendo al minimo i danni ai tessuti sani.
- Scienza dei materiali: I neutroni vengono utilizzati per l'analisi dei materiali, come la determinazione della struttura cristallina e della composizione dei materiali. Questo viene fatto utilizzando una tecnica chiamata scattering di neutroni.
- Sicurezza e test non distruttivi (NDT): La radiografia a neutroni, una tecnica di test non distruttiva, utilizza fasci di neutroni per ispezionare oggetti e materiali per difetti nascosti o contrabbando. È utile per esaminare oggetti come parti di aerei, barre di combustibile nucleare e opere d'arte.
- Energia nucleare: I neutroni sono essenziali nei reattori nucleari per sostenere la reazione a catena. I neutroni lenti vengono utilizzati per indurre la fissione in materiali fissili come l'uranio e il plutonio.
- Geofisica: I neutroni vengono impiegati negli studi geofisici per analizzare la composizione e la struttura della crosta terrestre e delle risorse, inclusi petrolio, gas e depositi minerali.
È importante notare che, sebbene i neutroni abbiano varie applicazioni, è necessario adottare misure di protezione e sicurezza adeguate per ridurre al minimo l'esposizione alle radiazioni neutroniche dannose.
