L’americio e il suo impiego nelle aziende

L’americio è un elemento metallico radioattivo prodotto artificialmente dal bombardamento del plutonio con neuroni.
È stato scoperto nel 1945 da G.T. Seaborg e  R.A. James; presenta tre isotopi importanti: Americio 241, Americio 242 e Americio 243.
A temperatura ambiente è solido, di colore bianco – argenteo, presenta una temperatura di fusione di 994 °C e temperatura di ebollizione di 2607 °C, ha una conducibilità elettrica di 0.022 x 10⁶ cm x ohm.
L’americio 241 trova il suo maggiore impiego nei rilevatori di fumo poiché un rilevatore contenente americio riesce a distinguere il fumo di sigaretta da quello di un principio di combustione, i riflessi di una fiamma da quelli del sole; riesce anche a riconoscere il grado di pericolo di un incendio.
Esistono in commercio due tipi di sensori antincendio all’americio:
a cella fotoelettrica;
a ionizzazione.

Il rilevatore a cella fotoelettrica è composto da una cella fotoelettrica, che, se colpita da raggi luminosi, produce corrente. La cella viene tenuta sempre in ombra rispetto alla luce ambientale cosicché, in condizioni di aria limpida, i raggi luminosi provenienti dall’esterno non influiscono sul sistema. In caso d’incendio, invece le particelle di fumo che entrano nel rilevatore riflettono una parte dei raggi luminosi nella cella fotoelettrica che, attivandosi, produce corrente innescando la sirena del sistema di sicurezza.
Il dispositivo a ionizzazione risale a circa 50 anni fa. Il funzionamento di questo dispositivo si basa sulle radiazioni alfa (le più deboli): tali radiazioni sono emesse dall’americio, elemento radioattivo artificiale. L’americio è alloggiato in una cosiddetta “camera a ionizzazione”. Questa è formata da due dischi di metallo collegati ai due poli di una batteria che li tiene carichi. Uno dei due dischi è bucato e l’americio viene posto proprio in prossimità del foro. In questo modo, le particelle alfa emesse dall’elemento radioattivo penetrano nell’area compressa tra due dischi, dove collidono con le molecole di azoto e di ossigeno dell’aria e ionizzandoli e producono cariche positive e negative. Le cariche attirate dai dischi carichi elettricamente creano una piccola corrente. Tutto ciò accade se l’aria è limpida. Se, invece, si verifica un incendio, le particelle di fumo, ionizzandosi a loro volta attraggono gli ioni formatisi precedentemente. La corrente cessa completamente: tale irregolarità fa scattare l’allarme.
Nei sistemi di rilevazione incendi si usa l’americio 241 perché tra i vari isotopi che lo compongono, il 241 produce solo deboli raggi g, quindi tra tutti è il meno dannoso.

Entrambi i rilevatori hanno impieghi differenti:
il rilevatore a cella fotoelettrica è più costoso ed è più adatto a rilevare grosse quantità di fumo generate da fuochi che si propagano lentamente;
il sistema a ionizzazione è meno costoso ed è adatto a locali dove il fuoco potrebbe divampare con grande velocità.

In un rilevatore antincendio sono contenuti mediamente 5 millesimi di grammo di ossido di americio. Vista l’elevata tossicità di questo elemento è importante sottolineare che nel nostro Paese le sorgenti di Americio 241 presenti sono caratterizzate da sorgenti sigillate con attività compresa tra 0.04-0.75 millicurie (non si richiede pertanto l’obbligo del nulla osta).
Sussiste l’obbligo di assicurare un’adeguata manutenzione e periodici controlli sulla sorgente; i controlli devono essere effettuati a cura degli installatori o di personale specializzato, secondo procedure predeterminate e con idonei mezzi, nel rispetto delle misure di protezione, in quanto l’americio 241 è un nuclide alfa- emittente, incluso fra i radioisotopi aventi radiotossicità molto elevata.

Riferimenti normativi:

• D.M. del 27/07/1966 – modalità relative alla denunzia di detenzione e alla tenuta della contabilità delle materie radioattive ai sensi e per gli effetti dell’art. 30 del decreto del Presidente della Repubblica 13 febbraio 1964, n.185, e determinazione dei valori di quantità totale di radioattività delle materie radioattive ai sensi e per gli effetti degli articoli 3 e 13 della legge 31 dicembre 1962 n.1860;

D.M. del 14/07/1970 – determinazione dei valori delle attività totali, delle concentrazioni dei nuclidi radioattivi e delle intensità di dose di esposizione al di sotto dei quali non si applicano le disposizioni di cui agli articoli 91,92,93,94,98,102 e 105 del D.P.R 13 febbraio 1964, n. 185.