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  11-03-2003: UN FANTOCCIO CHIAMATO JIMMY 
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Il fantoccio Jimmy
Il fantoccio Jimmy

© Copyright 2002 INFN L'utilizzo della foto č gratuito previa autorizzazione dell'Ufficio Comunicazione INFN


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Sviluppato dai ricercatori dell’Infn un fantoccio antropomorfo per misurare le dosi di radiazione ricevute sui voli di linea e in altri ambienti.

Si chiama Jimmy, pesa poco pi? di 50 chilogrammi e fa lunghi viaggi in aereo, ma non ? un passeggero come tutti gli altri. Si tratta di un fantoccio dalla forma vagamente umana, capace di misurare la quantit? di radiazione cosmica che il corpo di una persona riceve in un normale volo intercontinentale. Jimmy ? stato messo a punto da un gruppo di ricercatori della sezione di Torino dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), sotto la direzione di Alba Zanini ed ? stato studiato per valutare in modo particolarmente accurato la componente neutronica della radiazione cosmica. L?Alitalia lo ospita proprio in questi mesi sui suoi velivoli per controllare la dose ricevuta dal personale viaggiante: infatti l?equipaggio ? esposto alle radiazioni cosmiche in occasione delle attivit? di volo e le direttive internazionali richiedono alle compagnie aeree di eseguire periodici controlli sulle diverse rotte.

Le particelle che costituiscono le radiazioni cosmiche sono di vario tipo e tra di esse, oltre ai neutroni, vi sono fra l?altro protoni, elettroni e fotoni. I neutroni hanno una capacit? di produrre danno alle cellule da 5 a 20 volte maggiore di quella dei raggi X e gamma. Essi inoltre costituiscono un tipo di radiazione particolarmente importante alle quote dei voli intercontinentali in quanto rappresentano approssimativamente il 50 percento alla dose totale.

Alcuni tessuti e organi del corpo umano sono particolarmente sensibili agli effetti biologici delle radiazioni, ad esempio la tiroide, il midollo osseo e i polmoni, e di conseguenza ? importante conoscere la dose di tali radiazioni dovuta ai neutroni che ? assorbita da queste parti del nostro corpo. Cos? Jimmy ? stato realizzato sotto forma di fantoccio antropomorfo in cui, all'interno di cavit? localizzate in corrispondenza degli organi umani maggiormente radiosensibili, sono alloggiati altrettanti dosimetri: ciascuno di essi misura l'energia rilasciata dai neutroni agli organi in questione ed ? realizzato con sostanze che simulano la composizione dei tessuti umani. Naturalmente, poich? la modalit? con cui avviene il rilascio di energia ai tessuti ? assai complessa, sono necessari materiali e tecniche di misura appropriate per ottenere una corretta valutazione della dose neutronica. L'intero sistema ? stato accuratamente testato per verificarne l'affidabilit?, nonch? calibrato utilizzando diverse sorgenti neutroniche, presso il Centro Comune di Ricerca di Ispra (Va) della Comunit? Europea e nei laboratori del Cern di Ginevra.

Adagiato su due sedili di un comune aereo di linea e con un ricercatore al suo fianco, Jimmy ? gi? stato sperimentato su due rotte intercontinentali a gennaio: quella equatoriale Roma-Buenos Aires-Milano e la rotta polare Roma-Tokio-Milano. I tragitti sono stati scelti considerando che i voli che transitano sulle rotte polari ricevono quantit? di radiazioni maggiori rispetto a quelli che percorrono rotte equatoriali, poich? il campo magnetico terrestre ha un diverso effetto schermante sulla radiazione cosmica incidente. Il fantoccio ha dunque permesso di determinare con una tecnica del tutto innovativa la dose neutronica assorbita durante un volo. Questa nuova serie di dati integra le valutazioni di dose ambientale che vengono regolarmente effettuate, secondo procedure standard, dagli esperti dell'Alitalia che si occupano di prevenzione e protezione del personale navigante con la supervisione dell'esperto qualificato per le radiazioni cosmiche. "Grazie a Jimmy, si pu? confermare che il personale viaggiante a bordo dei voli intercontinentali riceve nell'arco dell'anno, abitualmente, una dose aggiuntiva pari a circa una volta e mezzo il fondo di radioattivit? naturale che ciascuno di noi assorbe sulla terra nella vita di tutti i giorni", sottolinea Lorenzo Visca, il giovane fisico dell'Infn che ? stato l'accompagnatore ufficiale del manichino nei suoi voli transoceanici.

Oltre che sugli aerei di linea, Jimmy viene utilizzato in altre situazioni in cui occorre conoscere la dose di neutroni assorbita da un essere umano. Sempre nell?ambito delle misure in alta atmosfera, ma questa volta senza accompagnatore, Jimmy nel giugno 2001 ha volato da Trapani a Siviglia a bordo di palloni stratosferici lanciati dall'Agenzia Spaziale Italiana (Asi), per stimare la dose che sarebbe assorbita ad altissime quote dai piloti di aerei sperimentali di nuova generazione, i quali potranno raggiungere i 30 chilometri di altitudine. Inoltre il fantoccio ? stato gi? utilizzato, in diversi ospedali italiani ed europei, presso le apparecchiature usate per i trattamenti radioterapici dei tumori. In queste situazioni infatti, sebbene i pazienti siano irraggiati con un fascio di raggi gamma concentrato sulla zona da trattare, si produce anche una componente secondaria di neutroni indesiderati, originati dall?interazione dei raggi gamma con l?apparato. Questi neutroni si diffondono nell'ambiente, ed ? opportuno valutarne la dose per ottimizzare il trattamento. Altre misure infine sono state compiute al laboratorio Testa Grigia del Cnr, situato a 3.480 metri sul massiccio del Cervino, come studio preliminare per determinare la dose assorbita dalle popolazioni che vivono in alta montagna, per le quali ? pi? elevato il fondo naturale dovuto alle radiazioni ionizzanti di origine cosmica.

Guardando al futuro, per il sofisticato manichino si prospettano altre interessanti applicazioni. Jimmy sar? uno dei primi passeggeri del Boeing 777, una novit? della flotta Alitalia per quanto riguarda comfort e tecnologia, che viagger? nei prossimi mesi sulla rotta Roma-Buenos Aires, comodamente sistemato su 2 dei 293 posti disponibili. Jimmy, inoltre, potrebbe essere utilizzato per misurare la componente neutronica del fondo residuo di radiazione ancora presente nell'area di Chernobyl, in Ucraina, a seguito dell'incidente del 1986. Infine, il fantoccio potrebbe venire impiegato, dopo opportune modifiche, per misure di dose assorbita a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (Iss), in orbita attorno alla Terra.


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