Nucleare e Radioattività, tesina

Tesina di maturità che tratta del tema del nucleare e della radioattività, con analisi e collegamenti alle varie materie.

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Dopo aver compreso che la materia, pur essendo elettricamente neutra, è costituita da cariche elettriche in equilibrio tra loro. Nel 1897 furono elaborate le prime teorie atomiche con la scoperta di Thomson del protone (ipotizzò che l’atomo consistesse in una distribuzione sferica, di carica positiva, con all’interno un numero di elettroni tale che risultasse neutro) e la scoperta di Rutherford dell’elettrone (dimostrò una struttura diversa dell’atomo attraverso il ‘‘modello a panettone’’:dalla collisione di particelle α su un foglio di oro, si vide che alcune attraversarono ed altre tornarono indietro; dedusse che l’atomo fosse composto da un nucleo carico positivamente, attorno al quale ruotano elettroni, con la presenza di un’altra particella avente massa simile al protone e carica neutra: il neutrone). Nel 1932, Chadwick ne dimostrò l’esistenza. Elementi con ugual numero atomico ma diverso numero di massa, sono detti Isotopi. La presenza del nucleo servì a capire se il numero di massa è pari al doppio del numero atomico e se il nucleo è stabile. La forza gravitazionale non è abbastanza da compensare la repulsione tra i protoni stessi. La presenza del neutrone suggerì che tra nucleoni si esercitasse una forza di attrazione(nucleare). La differenza tra il valore della massa di un nucleo e quello calcolato dalla somma delle masse dei neutroni e dei protoni che lo costituicono si chiama difetto di massa, dove il valore del secondo deve essere maggiore del primo. Successivamente, Enrico Fermi notò che il neutrone privo di carica è un ottimo proiettile in grado di bombardare il nucleo atomico. Bombardando alcuni elementi si ottenevano elementi radioattivi. La disintegrazione di un nucleo con la produzione di nuclei più piccoli e più leggeri, con il rilascio di una certa quantità di energia, porta il nome di Fissione nucleare. In termini tecnici: un neutrone termico colpisce un nucleo di U-235 trasformato in U-236, isotopo molto instabile diviso in due elementi più leggeri con liberazione di energia e neutroni. Per identificare gli elementi dei prodotti di fissione (PF1 e PF2) bisogna vedere se il numero di nucleoni è costante, la somma deve dare sempre 236. Dalla Fissione nucleare si vide che era possibile creare grandi quantità di energia: da un neutrone necessario per innescare la rezione se ne produceva un numero sempre più elevato(cosidetta Reazione a catena). Se la reazione avviene in modo incontrollata, produce moltissima energia in pochissimo tempo; invece se è controllata da origine alla reazione necessaria al funzionamento del reattore nucleare. Una centrale nucleare è una particolare centrale termica nella quale il calore prodotto da reattori viene usato per generare vapore che alimenta delle turbine collegate ad alternatori per produrre energia elettrica: si passa da una trasformazione nucleare, termica e poi meccanica. La frequenza dell’isotopo fissile U-235 aumenta se l’energia dei neutroni incidenti è minima, cioè quando i neutroni si trovano in equilibrio termico ambientale. Bombardando il combustibile nucleare con neutroni, si generano reazioni nell’U-238 che formano il Plutonio(Pu-241). L’isotopo prodotto dal Plutonio produce energia nel reattore e crea la fissione utilizzando neutroni veloci. Se la frequenza di fissione diminuisce, è necessario un arricchimento dell’Uranio. Un reattore nucleare è formato da:
 Combustibile: miscela formata da Uranio arricchito fino al 4% con U-235.
 Moderatore: sostanza che termalizza i neutroni facendoli passare attraverso un materiale composto da atomi leggeri, in modo che dopo l’urto con una massa similare perdessero energia; si usa acqua pesante dove l’Idrogeno è sostituito da Deuterio.
 Barre di controllo: formate da Cadmio o Boro che assorbono i neutroni e ne regolano la reazione a catena.
 Fluido diatermico: acqua refrigerante che preleva il calore dalla fissione.
Esistono diversi tipi di reattori: PWR –pressurized water reactor– dove l’acqua riscaldata dall’energia di fissione viene pressurizzata per evitarne l’ebollizione; BWR –boiling water reactor– dove l’acqua viene portata ad abollizione dal calore di fissione e il vapore mandato alla turbina. Un reattore per funzionare bene deve essere mantenuto in regime critico (quando un neutrone innesca la reazione per produrre energia a ritmo costante). Il miglior reattore a basso consumo di scorie radioattive è il reattore veloce autofertilizzante, utilizzando come refrigerante il Sodio fuso. Per scorie radioattive s’intende il combustibile esausto che si origina all’interno del reattore dopo un anno (residui, prodotti radioattivi, β emettitori…) e viene processato con la separazione dell’Uranio e del Plutonio trasformati in ossidi che mescolati formano MOX (carburante nuovo) e con la vetrificazione delle scorie in delle vasche. Qualora si voglia continuare a investire nel nucleare, una soluzione potrebbe essere il reattore proposto dal Premio Nobel di Carlo Rubbia, nel quale un accelleratore di particelle produce protoni sparati contro Piombo liquido; i nuclei rompendosi producono neutroni energici che colpiscono direttamente il cuore del reattore; spegnendo l’accelleratore, il sistema cessa di funzionare e si ha: limitazione del volume delle scorie, senza produzione di Pu-239.
A differenza della Fissione nucleare, la Fusione non prevede sostanze radioattive, e consiste nella fusione di due nuclei di elementi molto leggeri in un unico nucleo più pesante. La reazione di Fusione avviene quandoi nuclei arrivano a una distanza tale, da vincere la forza di repulsione tra i due, carichi positivamente.

Nella cromatografia avviene la separazione delle componenti di una miscela omogenea, tecnica basata sulla distribuzione dei suoi componenti tra due fasi: stazionaria e mobile. Tra le diverse tecniche cromatografiche ricordiamo: GC–gascromatografia– e HPLC–cromatografia ad alta prestazione. La forma strumentale standard della prima è composta da un piccolo forno termostatato, dove alloggia una colonna cromatografica con un sottile tubo capillare in vetro sulle cui pareti è posta una sostanza stabile per la quale la miscela prova una certa affinità; il campione volatile introdotto con un flusso di gas inerte a un’estremità dell’iniettitore, uscirà dall’estremità opposta dove verrà segnalato dal rivelatore. La seconda cromatografia si usa per separare, purificare, identificare, e quantificare ogni componente in una miscela; si utilizzano delle pompe in cui passa un solvente liquido pressurizzato, contenente la miscela campione, attraverso una colonna riempita con materiale adsorbente causando diversi tempi di uscita per ogni componente, separandolo, e all’uscita il rivelatore ne identificherà le sostanze.


Vari rivelatori sono di uso comune, ad esempio l’ECD –rivelatore a cattura di elettroni– dove un radioisotopo (nuclide instabile che decade emettendo energia sottoforma di radiazioni) depositato su una lamina d’oro viene utilizzato come sorgente, questo emette raggiβ elettroni veloci che ionizzano il gas di trasporto producendo elettroni lenti e ioni positivi che determinano la corrente; la lamina costituisce l’anodo di un circuito elettrico: quando vengono genereati ioni, questi chiudono il circuito producendo un segnale elettrico.
Composti contenenti atomi elettronegativi fortemente assorbenti possono essere rilevati dalla colonna gascromatografica: queste molecole catturano gli elettroni lenti (generati dalla ionizzazione del gas di trasporto) riducendo la corrente di fondo, si tratta di molecole visibili solo con l’ECD. Picchi di diminuizione tendono verso il basso, proporzionale alla concentrazione della sostanza nel campione.

Dalla reazione a catena incontrollata si ottenne quella che determinò la fine della seconda guerra mondiale: la prima bomba nucleare, erroneamente chiamata atomica, fatta esplodere su Hiroshima e Nagasaki, nel 1945.
Durante la crisi del dopoguerra, la Germania volle nuove elezioni in cui Hindenburg indietreggiò e Hitler salì al comando (1933) formando un nuovo governo: il partito Nazista, con obiettivo principale la purezza del popolo tedesco (Arianesimo) dove occorreva sottomettere ed eliminare le razze inferiori; l’apice fu l’Antisemitismo: l’ebraismo causa di tutti i mali. Hitler voleva una società compatta, un capo supremo assoluto e condurre la Nazione alla conquista dello ‘‘spazio vitale’’ distruggendo l’URSS e gli slavi. Subito dopo l’ascesa di Hitler, un incendio devastò il Reichstag, del quale vennero accusati i comunisti. Prese delle misure eccezionali ottenendo pieni poteri politici e nazificò tutta la Germania: dopo l’oppressione dei sindaci, creò una polizia segreta la ‘Gestapo’ per uccidere gli oppisitori. Dovette affrontare diversi dissensi da parte dell’anticapitalista Ernst Rohm e le SA(squadre d’assalto) coloro i quali, durante la ‘‘notte dei lunghi coltelli’’ il 30giugno 1934, vennero uccisi dalla Gestapo e le SS(squadre di protezione). Venne fatta propaganda per dffondere l’Arianesimo e nel 1935 la persecuzione fu legalizzata con le leggi di Norimberga. Nella ‘‘notte dei cristalli’’(9 e 10 novembre 1938) venne distrutto tutto ciò che riguardava gli ebrei. Nel 1941, lo sterminio di massa provocò la morte di sei milioni di ebrei. Hitler riarmò il settore industriale, varò le leggi impedendo la scelta del posto di lavoro, e obbligò ai 18-25enni a lavorare. Per la politica aggressiva della Germania e dell’Italia fascista, maturò in Europa il secondo conflitto mondiale(1°settembre 1939). La guerra civile spagnola del 1936-39 è la prova generale della Seconda guerra mondiale perché vede impegnate a sostegno delle due parti in lotta: da un lato Inghilterra, Francia e Urss, e dall’altro Italia, Germania e Portogallo. La Spagna è protagonista del primo scontro armato tra fascismo e antifascismo, con gli italiani – le camice nere di Mussolini da un lato, e gli oppositori del regime dall’altro, impegnati su entrambi i fronti.
L’alleanza tra Italia e Germania forgiò l’Asse Roma-Berlino firmando il ‘patto d’acciaio’(aiuto reciproco in caso di guerra) il 22maggio 1939, dopo l’unione del Giappone l’Asse divenne Roma-Berlino-Tokyo con il ‘patto Tripartito’ nel 1940. Gli Alleati, oppositori dell’Asse, che comprendevano Cina, Francia, USA, UK e URSS con a capo i tre grandi Roosevelt, Churchill, e Stalin. La società delle nazione, entrata in vigore nel 1926 con il ‘patto di Lucarno’ con lo scopo di favorire il benessere e impedire divulgazioni di guerre, si dimostrò impotente contro l’Asse. In risposta alla seconda guerra gli Stati Uniti s’isolarono cercando di evitarla, mentre la Gran Bretagna preferì la politica dell’Appeasement: la pace doveva essere mantenuta a costo di dare concessioni a Hitler. I tedeschi invasero l’Austria reclamando i Sudeti; Hitler e Stalin firmarono il patto ‘Molotov Ribbentrop’ di non aggressione in cui si sarebbero spartiti la Polonia; rompendo il Pretrattato occupò la Boemia e Moravia, e quando chiede Danzica alla Polonia, Francia e GranBretagna scesero in Guerra. Il 1°settembre ci fu l’invasione della Polonia. Nel ’40 la Germania attaccò Norvegia e Danimarca conducendo la ‘guerra lampo’: condotta rapida e massiccia. Hitler inizia la guerra contro Francia e Gran Bretagna. Violando il Belgio e l’Olanda entrò a Parigi pensando di occuparla, ma francesi e inglesi non si arresero: si rifornirono per il contrattaco. Hitler supportato da Mussolini, condusse diversi bombardamenti aerei sull’Inghilterra; utilizzarono Raf e Luftwaffe, navi e sottomarini. Non fu facile, infatti il tentativo di conquista fallì. Mussolini, per arretratezza militare dovette chiedere un periodo di neutralità. Nel dicembre, l’URSS venne attaccata attraverso l’operazione ‘Barbarossa’,con lo intento di costringere gli inglese a sottomettersi. Riuscendo a penetrare a Mosca di sorpresa, si ebbe un esito positivo, ma con l’avanzare dei tedeschi (per conquistare il Caucaso) e l’indietreggiare dei sovietici, arrivò l’inverno che spezzò le truppe tedesche nella battaglia di Stalingrado. La Germania dovette ritirarsi e chiedere aiuto al Giappone. Il 7dicembre, con un attacco aereo a sorpresa dei giapponesi, la flotta americana venne completamente distrutta a Pearl Harbor. Il giorno successivo, gli americani si prepararono ad attaccare il Giappone con la ‘battaglia delle Midway’ nel Pacifico; mentre gli anglo-americani spezzarono l’accerchiamento italo-tedesco vincendo la ‘battaglia dell’Atlantico’; in Africa vennero sconfitti nuovamente a El Alemain. USA e UK compilarono la ‘carta atlantica’ nel 1941 che comprendeva i principi democratici da seguire dopo il nazismo: ventisei Paesi si proclamarono Nazioni Unite. Nel 1942 le deportazioni nei campi di concentramento furono esposte al genocidio. Movimenti di resistenza nazista, in Francia, erano guidati da Guille e in Jugoslavia dai partitti comunisti di Tito. Nel 1943 l’Italia, occupata da inglesi e americani, era ormai allo sbaraglio: il fascismo si sfasciò e Mussolini venne imprigionato e portato sul Gran Sasso. Badoglio, nuovo generale, formò il governo Bonomi e dopo l 8 settembre1945, pubblicato l’armistizio con gli Alleati, l’Italia venne divisa in due: Repubblica di Salò al centro-nord e il Regno d’Italia al centro-sud. I tedeschi riuscirono liberarono Mussolini che formò la Repubblica Sociale Italiana con capitale Salò. Con la liberazione di Roma, gli Alleati respinsero i tedeschi, che stavano occupando l’Italia, fino alla linea gotica liberando le città del nord. L’Armata rossa eliminò i nazisti dall’URSS e puntò alla Germania. Lo Sbarco in Normandia(operazione Neptune) invasione anfibia messa in atto dagli Alleati, durante la conferenza di Teheran, per aprire un secondo fronte in Europe e dirigersi verso la Germania: i tedeschi furono sconfitti e la Francia liberata.


Hitler non volle arrendersi, ma il 25 aprile, si trovò accerchiato da americani ed inglesi a Ovest, dai sovietici ad Est ed i russi a Berlino, e si suicidò il 30aprile. Il 7maggio la Germania firmò la resa incondizionata. Con la ‘conferenza di Jalta’ gli Alleati stabilirono: la divisione della Germania in quattro parti, lo scioglimento dell’esercito tedesco, la persecuzione dei criminali nazisti,e il diritto per i Paesi liberati di autodeterminare il proprio ordine politico. Nel frattempo, italiani schierati contro i nazifascisti divennero partigiani ed iniziò la ‘resistenza’. Mussolini cercò di fuggire in svizzera, ma venne catturato e fucilato dal partigiano Giovanni Lonati, il 28aprile1945.
Sul Pacifico, il Giappone resisteva contro gli USA. Dopo la morte di Roosevelt, al comando c’era Truman, che decise di ricorrere all’atomico. Aveva già sperimentato la potenza della nuova arma atomica, sganciando una prima bomba nel deserto del New Mexico il 16luglio1945; incaricò, così, al bombardiere Enola Gay, di sganciare su Hiroshima e Nagasaki ‘‘Little Boy’’. Gravi conseguenze portò questo evento storico: un terribile vento caldo, causato dallo spostamento d’aria, investì la città..poi iniziarono a cadere le scorie radioattive, le quali ancora oggi si respirano. Questo era solo una semplice dimostrazione, per tutto il mondo, di quanto fosse potente l’America con in mano la bomba atomica. Il 2settembre ci fu la resa del Giappone e la seconda guerra mondiale termicò portandosi con sé 55milioni di morti.

In letteratura, a ricordarci di questi avvenimenti storici è Italo Svevo, speudonimo di Aron Hector Schmitz, scrittore, drammaturgo e romanziere nato a Trieste il 19dicembre1861 e morto a Motta di Livenza il 13settembre1928, purtroppo ebbe riconoscimenti e fama postuma. Nel 1874-78 studia con i fratelli in un collegio tedesco in Baviera. Nel 1880 inizia a collaborare con il giornale triestino «L’Indipendente» e viene assunto presso la banca Union. Nel 1892 pubblica il primo romanzo ‘Una vita’. Poco dopo sposa Livia Veneziani e scrive ‘Senilità’. Nel 1899 lascia la banca ed entra nella ditta del suocero, allontanandosi dall’attività letteraria. Ma grazie a James Joyce, suo grande amico, viene a conoscenza delle teorie di Freud e della psicanalisi. Nel 1914, a causa della guerra la ditta viene requisita e Svevo può dedicarsi ai suoi studi. Pubblica ‘La coscienza di Zeno’(1923) che lo porterà lentamente al successo in tutta Europa.
Quest’ultimo romanzo, il più celebre, risultò una vera e propria profezia. La figura dell’inetto, protagonista delle storie dello scrittore, è un antieroe moderno: un uomo che vive una grigia vita ordinaria, che aspira a qualcosa di più ma non riesce mai a raggiungerlo a causa dei propri limiti, delle proprie paure e della propria inadeguatezza a stare al mondo come ad esempio è l’uomo moderno.
In né ‘La coscienza di Zeno’ il protagonista è Zeno Cosini, di famiglia benestante, ha problemi conflittuali con il padre che lo lascia erede di una avviata società commerciale, impedendogli però l’amministrazione. Decide di diventare ciò che suo padre desiderava tanto, e conoscendo Giovanni Malfenti (solido commerciante padre di tre figlie). Innamorato della più bella, Ada, entra in concorrenza con Guido Speier, che infine sposa. Per capriccio sposa la sorella brutta, Augusta. Io matrimonio di Ada finisce col frantumarsi, a causa dei continui tradimenti di Guido e l’incapacità di dirigere la ditta. Muore durante un finto tentativo di suicidio che serviva a ricattare la moglie per un prestito. Ada si ammalò di morbo di Basedow. Dopo qualche anno, per liberarsi dal vizio del fumo, si sottopone a una cura psicanalitica che consiste nel mettere per iscritto la propria vita. Durante la prima guerra mondiale ebbe l’ooportunità di gestire al meglio l’impresa con risultati eccellenti, tanto da convinversi di essere guarito, non per merito della terapia prescrittagli.
Il titolo del romanzo fa riflettere molto sulla varietà dei significati della parola ‘coscienza’. La scelta tematica è molto innovativa, che aderisce alle teorie freudiane della psicoanalisi. Il racconto non segue un ordine cronologico ma un 'tempo misto’ dove vengono rievocati episodi passati grazie al presente. La dimensione terapeutica e psicoanalitica del memoriale pone il lettore a dubitare della storia raccontata; il libro è suddiviso in otto capitoli: il fumo, la morte di mio padre, la storia del mio matrimonio, la moglia e l’amante, storia di una associazione commerciale, psicoanalisi. preceduti dal preambolo e in seguito da una prefazione in cui Zeno incontra il dott.S. che gli attribuisce la cura di scrivere un diario con tutti gli avvenimenti del passato che avrebbero condizionato la sua nevrosi. Nell’ultimo capitolo viene espressa la delusione di Zeno, la relazione tra tempo, memoria e coscienza. Ed è proprio il tempo che trasforma il personaggio, non si tratta di un autobiografia, ma la storia della genesi del decorso della nevrosi di Zeno, che viene percepita come ‘disagio di vivere’(come malattia). Il tema della malattie e della salute è molto importante: la vita è considerata malattia perché inquinata alle radici. L’inetto è incapace di agganciarsi alle convinzioni dela vita, possiede un elastica capacità di adattamento a quello stato patologico che è l’esistenza stessa. Zeno ha vinto l’inettitudine, quindi è guarito, anche se in verità è malato di nevrosi. Dalla vita si può guarire solo in un modo: cercando di accettarla cosi com’è. Nella ultime pagine del romanzo, si parla del bisogno di una rigenerazione apocalittica mediante una ‘catastrofe inaudita’ utile a risolvere questo male: quella che poi sarà la bomba atomica nella seconda guerra mondiale. Viene, inoltre, fatto presente che la guerra è una dimostrazione dell’enorme violenza che si annida dentro l’uomo e quanto sia malata la società. Svevo non aveva mai sentito parlare di nucleare, ma la sua acuta sensibilità lo fece diventare inconsapevolmente profeta.

Alcuni nuclei instabili (radionuclidi), in natura, tendono a raggiungere una configurazione stabile attraverso processi fisici-nucleari dove decadono trasmutandosi (in un certo tempo) in nuclei di energia; questa si definisce ‘legge di decadimento radioattivo’.
Decadimento α : emissione di particelle α (di He) dentro al nucleo; si ha il decadimento di nuclei pesanti con il numero di protoni maggiore a quello dei neutroni. Decadimento β- : nucleo avente troppi neutroni, cerca un configurazione più stabile emettendo un particella β- dentro al nucleo; si ha una trasformazione di un neutrone in un protone. Decadiemento β+ : nucleo avente troppi protoni, cerca configurazione più stabile emettendo una particella β+ dentro al nucleo; si ha un decadimento di un protone in un neutrone.
Un isotopo radioattivo del Carbonio, o Radiocarbonio, è il Carbonio-14 formato da 6 protoni e 8 neutroni. Fu scoperto da Martin Kamen e Sam Ruben il 1940, esistenza già ipotizzata da Franz Kurie nel 1934. Il Carbonio-14 rimane integreto in ogni sistema organico vivente.
Dopo la morte l’organismo smette di assumere 14C. La quantità dell’isotopo presente nell’organismo, nell’istante della sua morte andrà via via affievolendosi negli anni a causa del decadimento radioattivo. Questo principio è sfruttato nella datazione radiometrica di campioni organici, tecnica con la quale si misura la quantità residua di 14C presente in un reperto archeologico organico; si può facilmente stabilire quanti anni sono trascorsi dalla morte del soggetto, quindi è possibile radiodatare fino a 40-60.000 anni fa. Test nucleari che vennero eseguiti nel ’45 fino a gli anni ’80 hanno drammaticamente aumentato la quantità di Carbonio-14 nell’atmosfera e biosfera. Dopo la sospensione dei test, la concentrazione dell’isotopo ha iniziato a diminuire. Le radiazioni provocate da un attacco nucleare su un organismo (umano) sono deleterie; la gravità dei sintomi dipende dal livello di esposizione da radiazioni ionizzanti, le quali una volta assorbite distruggono i legami fra le molecole, danneggiando le cellule che generano radicali liberi. Le reazioni alterano le macromolecole del DNA e RNA causando danni somatici e genetici in grado di alterare le funzioni metaboliche. Per macromolecole intediamo le proteine: amminoacidi presenti in ogni cellula, indispensabili per il funzionamento dell’organismo. Sostanze di natura proteica sono: ormoni, cheratina, emoglobina, e prinicpalmente enzimi (catalizzatori che controllano le reazioni chimiche all’interno della cellula, non si consumano durante la reazione quindi possono essere utilizzati più volte, e possiedono la capacità di ridurre l’energia di attivazione). Le proteine hanno una struttura polimerica costituita da catene di amminoacidi legati l’un l’altro da un legame peptidico: legame tra un gruppo amminico ed uno carbossilico, creato da una reazione con perdita di una molecola d’acqua. Gli amminoacidi sono composti bifunzionali contenenti una funzione amminica –NH2 ed una carbossilica –COOH. Le proteine si differiscono dalla sequenza nucleotidica dei geni, che si traduce in un ripiegamento tridimensionale, che determina la sua attività all’interno di un organismo: funzione strutturale, regolatrice, energetica, catalisi, sintesi, e replicazione. Il momento più vulnerabile delle cellule è quando il DNA si duplica : le strutture del nucleo sono dissolte e gli enzimi che assicurano l’integrità del materiale non possono operare. Si nota un precoce invecchiamento in base alla dose assorbita; nausea, vomito, mal di testa, eritemi,affaticamento, e febbre sono alcuni sintomi da avvelenamento radioattivo.

Sperimentalmente, prima del 1952, ancora non si conosceva la composizione del materiale genetico. Furono Alfred Hershey e Martha Chase a scoprirlo: attraverso la preparazione di 2 terreni di coltura arricchiti con isotopi radioattivi(ad un terreno il 32Fosforo e all’altro lo 35Zolfo), infettati da un fago detto T2(virus capace di infettare il batterio E.Coli utilizzando il suo apparato biosintetico, replicando il DNA) si capì che il materiale genetico è composto solo da DNA perché può entrare nelle cellule, le proteine no. I faghi che si svilupparono nella prima coltura avevano un DNA marcato radioattivamente; nella seconda coltura un risvestimento proteico. Il processo per determinare se la radioattività provenisse dall’interno della cellula o dall’esterno, fu il seguente: dopo un certo periodo di tempo dall’inizio dell’iniezione, il terreno veniva posto in omogeneizzatore: l’agitazione provoca il distacco del rivestimento proteico dei virus dalla membrana cellulare(dette ombre fagiche); il tutto poi verrà centrifugato: parte della cellula con il DNA marcato rimaneva sul fondo della provetta, mentre i rivestimenti proteici in sospensione. Questo esperimento apre un’argomento riconducibile a gli xenobiotici e alla mutagenesi ambientale. Organismi viventi esposti a composti di origine naturale o antropica vengono denominati xenobiotici, cioè estranei alla composizione dell’ambiente, possono ricevere delle modifiche nel genoma, nelle cellule neo plastiche, e mutagenesi ambientale. Un agente tossico provoca effetti negativi, anche letali. Un agente genotossico crea cambiamenti a livello del DNA dove l’informazione genetica subisce modificazioni (mutazioni), alterazione della struttura e difficoltà nella replicazione, e se non vengono riparati dai sistemi, i danni, rimangono permanenti. Mutazioni somatiche provocano patologie ed alterazione del DNA; altre modificazioni provengono da fenomeni radioattivi: nelle acque è presente il radionuclide Trizio che causa danni biologici, nel suolo è presente l’Uranio che emette radiazioni α e produce Radon. Gli effetti biologici delle radiazioni agiscono direttamente sul DNA cellulare, e dipendono da: radiazioni ionizzanti (raggi x e y) provocano danni al DNA causando alterazioni dovute alla capacità di strappare elettroni o molecole con formazione di radicali liberi; radiazioni non ionizzanti (raggi UV) liberano energia quando l’elettrone eccitato passa a un’orbita esterna per poi tornare sulla primitiva con energia sottoforma di temperatura elevata. La fonte dei raggi UV è il Sole: l’esposizione prolungata può provocare tumori cutanei (a livello epidermico) e la formaizone di dimeri fra le basi pirimidiniche, inoltre possono causare la morte delle cellule (opoptosi) privandogli della capacità di auto riprodursi.
L’organismo è quotidianamente esposto ad una miriade di sostanze chimiche collocate in diversi ambienti e contesti; le attività umane sono le maggiori responsabili del rilascio di xenobiotici: l’aria viene inquinata dalla combustione di carburanti fossili; le acque vengono contaminate da rifiuti civili o industriali; il suolo danneggiato da pesticidi e fertilizzanti. Nel contesto professionale molti lavoratori rischiano la propria salute a causa di una continua esposizione a sostanze come: polveri, particolato(di carbone o di legno), fibre di vetro, asbesto(amianto, cancerogeno, provoca fibrosi e carcinoma polmonare), fumi, gas, e metalli pesanti.


After industrialization there was an environmental disequilibrium into matrixs: air, water, and soil. Pollution is the addiction of substances to the environment and can occur naturally or by human activities.
Water pollution is we a where are substances chemical present in water; a small quantity of a toxic chemical may way have little impact if it is spilled into the ocean, but can have much impact into a lake or river. Pollution at sea come from oil dispersion from ships and the accumulation of plastics on the seabed. Water pollution causes: typhoid, intestinal parasites, infection disease.
Another type of pollution is that of the soil. A soil can be contaminated by: chemicals, herbicides, pesticides, oil, and industrial waste. Soil pollutants can the death of many organisms and alteration of flora and fauna. Human consequence can be: skin irritation, fatigue stomach, infertility.
A serious problem is the air pollution that causes global warming and ozone layer. Traffic and factories is the main causes of the excessive release of carbon dioxide in the atmosphere. Some kinds of air pollution are produced naturally: forest fires, erupting volcanoes, gases released from radioactive decay of the rocks. Air pollution causes: cancers, kill plants, dewage environment, breathing problems.
The most dangerous is radioactive pollution by radiation emerging from activities human or from radioactive materials. Radioactive waste is the product of a process of fission through nuclear reactor, it occurs during extraction and refining of the radioactive material. This type of pollution don't cause only death, but also poisoning, nausea, erythema, anaemia and diarrhoea, loss of hair, fatigue, and fever.

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