La prima misura di radioattività fu effettuata dallo stesso Becquerel: il grado di annerimento di una pellicola fotografica colpita da radiazioni dipendeva infatti dalla loro intensità. Oggi si utilizzano prevalentemente altri strumenti, di cui il più noto è il contatore Geiger (▶figura 2.18). Quando una radiazione lo colpisce, al suo interno si genera un flusso di elettroni che può essere successivamente rielaborato in un segnale acustico simile a un ticchettio, la cui rapidità è tanto più grande quanto maggiore è l’intensità della radiazione.

L’intensità di una radiazione dipende dall’attività della sorgente, cioè dal numero di disintegrazioni nucleari che essa genera in un secondo.

becquerel Nel SI, l’unità di misura dell’attività di una sostanza radioattiva è il becquerel (Bq) che corrisponde a una disintegrazione al secondo.

 È comunque ancora utilizzato il curie (Ci), il cui nome ricorda la scienziata Marie Curie che scoprì gli elementi radio e polonio. 1 Ci corrisponde a 3,7 · 10¹⁰ disintegrazioni al secondo, che è il numero di disintegrazioni originate in un secondo da 1 g di radio-226.

  Ogni tipo di radiazione trasporta una rilevante quantità di energia che è sufficiente a strappare elettroni agli atomi o alle molecole che incontra; per questo motivo si dice che le radiazioni hanno potere ionizzante. Esse possono quindi provocare profonde alterazioni nei tessuti viventi in cui penetrano. L’entità del danno dipende dal tipo di radiazione e dal tipo di tessuto che la assorbe; a parità di quantità di energia, le radiazioni α provocano danni 20 volte maggiori rispetto alle radiazioni β e γ.

Proprio per la loro capacità di danneggiare i tessuti, le radiazioni possono essere utilizzate nella terapia dei tumori. Il cobalto-60, per esempio, emette radiazioni β e γ che, essendo molto penetranti, raggiungono e distruggono i tessuti cancerosi di tumori profondi. Lo iodio-131 è invece utilizzato nel trattamento radioterapeutico della tiroide.

Talvolta gli isotopi radioattivi sono utilizzati come traccianti poiché, grazie all’emissione di radiazioni, possono indicarci il percorso o la localizzazione di certe sostanze con cui essi sono preventivamente miscelati.

Nella ▶tabella 2.4 sono riassunte le proprietà più importanti delle radiazioni α, β e γ.

Il carbonio-14 è un isotopo radioattivo del carbonio che decade emettendo particelle β secondo la seguente equazione:

Il carbonio-14 è presente in piccola quantità nell’atmosfera: esso si forma a un ritmo abbastanza costante a partire dall’azoto-14 per azione dei raggi cosmici. Gli atomi dell’isotopo radioattivo del carbonio, e quelli molto più numerosi di carbonio-12, penetrano negli esseri viventi attraverso la fotosintesi, poiché gli organismi non sanno distinguere l’isotopo radioattivo dagli atomi stabili, e l’assimilano ugualmente.

 Fino a quando l’organismo è vivo, c’è un continuo ricambio di atomi di carbonio per cui si mantiene pressoché inalterato il rapporto tra i due isotopi (1/10¹²). Non appena l’organismo muore la quantità di ¹⁴C si riduce regolarmente, dimezzandosi ogni 5730 anni. Misurando l’emissione β del ¹⁴C residuo in un reperto archeologico e confrontandola con quella di un campione attuale, possiamo risalire al numero di dimezzamenti subiti dal radioisotopo e, successivamente, all’età del reperto.

Questo metodo si presta per datare reperti di origine organica con età non superiore a 60000 anni. Per reperti ancora più antichi e per le rocce, ricorriamo ad altri radioisotopi, come il ⁴⁰K, che ha un tempo di dimezzamento superiore a 1 miliardo di anni.