La dose equivalente a una banana (, spesso abbreviato in BED) è una unità di misura della dose equivalente, usata in contesti informali per stabilire una relazione intuitiva tra una determinata dose di radiazione e quella assorbita mangiando una banana. Molti cibi, infatti, sono radioattivi per natura e il cibo ingerito contribuisce per il 10% all'esposizione totale di radioattività sperimentata da una persona, per un totale di 4 μSv all'anno (in media)Radiation. Risks and Realities, US Environmental Protection Agency. Le banane lo sono in modo particolare, dato che contengono una notevole quantità di potassio, la cui miscela isotopica contiene lo 0,0117% di 40K, che è un isotopo radioattivo; la dose equivalente a una banana rappresenta circa l'1% della dose di radiazione naturale giornaliera media. Nella pratica, la dose assorbita con l'ingestione di cibo ricco in potassio non è però da considerare cumulativa in quanto l'agente radioattivo, il potassio 40 non si accumula nell'organismo, in quanto la sua concentrazione viene regolata omeostaticamente.

Uno tra i primi riferimenti alla BED appare nel 1995 su RadSafe, una mailing list sulla sicurezza nucleare nella quale, all'epoca, fu indicato un valore di 9,82×10−8 Sv (circa 0,1 μSv) per la dose di radiazione dovuta a una banana del peso di 150 g.RadSafe mailing list: post originale e thread conseguente. Questa particolare o strana unità di misura non è usata in contesti formali o professionali, e il termine "equivalente" può essere fuorviante, in quanto, a rigore, si indica con dose equivalente una misura che riflette, in maniera probabilistica, i danni biologici causati dalla radiazione sugli organi di un essere vivente, in relazione anche al tipo di radiazione ionizzante che li colpisce.

Origine della radioattività La principale fonte di radioattività nei tessuti vegetali è il potassio, la cui miscela isotopica contiene lo 0,0117% di potassio 40, un isotopo instabile con emivita di circa 4×1016 s (1,277 miliardi di anni). La radioattività del potassio naturale è quindi di 31 (ovvero in media decadono 31 atomi al secondo in ogni grammo di potassio).L'attività di un grammo di potassio naturale è data dal numero di atomi di potassio 40 contenuti in esso, diviso per l'emivita del potassio 40 espressa in secondi. Il numero di atomi di potassio 40 si ottiene moltiplicando la sua frazione molare (0,000117) per la costante di Avogadro () (numero di atomi per ogni mole) e diviso per la massa atomica del potassio (39,0983 ), circa per grammo. Essendo il decadimento esponenziale, la vita media si ottiene dividendo l'emivita (3,94 × 1016 s) per il logaritmo naturale di 2, ovvero circa s. Le piante contengono naturalmente altri isotopi radioattivi, come il carbonio 14 (14C), ma il loro contributo alla radioattività del cibo è molto minore. Poiché una banana contiene mediamente mezzo grammo di potassio,525 mg di potassio secondo avrà una radioattività di circa 15 Bq. Sebbene una singola banana abbia effetti medici trascurabili, la radioattività di un grosso carico di banane, analogamente ad altri materiali di uso comune come la lettiera per gatti o alcune ceramiche, può far scattare l'allarme degli scanner per la radioattività ai quali vengono sottoposti i carichi di merce in paesi come gli Stati Uniti per individuare il trasporto illecito di materiale nucleare. Per questo motivo le banane comportano inoltre esposizione a radiazioni anche quando non ingerite.

Secondo la US Environmental Protection Agency (EPA), il potassio 40 puro ingerito da un adulto medio fornisce un committed dose equivalent di 5,02 nSv su 50 anni per Becquerel.Federal Guidance Report #11 (table 2.2, page 156) Fattore di conversione di 5.02×10−9 Sv/Bq per il committed effective dose equivalent riferito all'ingestione di potassio 40 puro (non al potassio naturale). Usando questo fattore, una BED risulta essere 5,02 × 31 × 0,5 g ≈ 78 nSv = 0,078 μSv, che nelle pubblicazioni informali è spesso arrotondato a 0,1 μSv. A titolo di confronto, la dose di radiazione naturale giornaliera media equivale a 100 BED, la dose assorbita dormendo al fianco di un'altra persona è di 0,5 BED, la dose assorbita da una persona a sedici chilometri di distanza durante l'incidente di Three Mile Island è di 700 BED, la dispersione massima di radiazione consentita da una centrale termonucleare è di BED, e la dose assorbita in una radiografia al torace è pari a BED (= 0,02mSv), una radiografia all'addome corrisponde a circa BED (= 0,7 mSv), una TAC addominale è pari a BED (= 8 mSv), per una PET una scintigrafia, invece, il valore oscilla tra BED e BED (rispettivamente corrispondenti a 10 e 20 mSv). Una singola seduta di radioterapia comporta l'assorbimento di una dose ben più massiccia di radiazioni, pari a circa 15-20 milioni di BED (equivalenti a 1500-2000 mSv, cioè a 1,5-2 Sv). Una dose letale di radiazione è di circa 80 milioni di BED.

La committed dose di radiazione nel corpo umano legata alle banane non è cumulativa in quanto il potassio non si accumula nell'organismo ma la sua presenza è mantenuta pressoché costante dalla regolazione omeostatica,Bananas are radioactive—But they aren't a good way to explain radiation exposure. Boing Boing. Retrieved on 2010-10-19. per cui gli eccessi assorbiti dal cibo sono presto compensati dall'eliminazione di una analoga quantità di sostanza. L'affermazione nel titolo è attribuita a Geoff Meggitt, ex membro della UK Atomic Energy Authority. Di conseguenza la dose aggiuntiva di radiazione dovuta all'ingestione di una banana agisce solo per poche ore dopo l'assunzione del cibo, prima che il potassio in eccesso sia eliminato dai reni. Il fattore di conversione EPA si basa invece sul tempo medio impiegato dalla miscela isotopica di potassio nell'organismo per ritornare alla sua composizione originaria dopo l'assunzione di potassio 40 puro, tempo stimato dall'EPA in 30 giorni. Se il tempo stimato di permanenza nell'organismo è ridotto di un fattore dieci, ad esempio, la stima della dose assorbita equivalente dovuta all'ingestione della banana si riduce della stessa proporzione.

Il corpo umano contiene circa 2,5 g di potassio per ogni chilogrammo di massa corporea,, che cita ovvero 175 g per un adulto di 70 kg. Il decadimento dovuto al potassio nell'organismo è quindi circa 175 g × 31 ≈ 5400 Bq di radioattività, costante nel corso della vita adulta.

Oltre alle banane, altri cibi ricchi di potassio (e quindi fonte di potassio 40) sono patate, fagioli, semi di girasole e frutta secca.Environmental and Background Radiation , Health Physics Society.Internal Exposure from Radioactivity in Food and Beverages, U.S. Department of Energy (archived from the original on 2007-05-27). Altri cibi, come la noce del Brasile (Bertholletia excelsa), oltre ad essere ricchi di potassio contengono anche quantità significative di radio, la cui presenza non viene invece regolata omeostaticamente dall'organismo (all'opposto, il radio tende ad accumularsi nella struttura delle ossa, per via della sua affinità chimica con il calcio); le noci del Brasile hanno una radioattività di 444 (12 ).Brazil Nuts. Orau.org. Retrieved on 2010-10-19.Natural Radioactivity . Physics.isu.edu. Retrieved on 2010-10-19.

Confronto con altri fattori di rischio Secondo una ricerca pubblicata nel 1997 dall'Istituto Superiore di Sanità, l'esposizione media della popolazione italiana nei 10 anni successivi alle ricadute della nube di Černobyl' è stimata intorno a 0,7 mSv e potrebbe essere quindi espressa come 11,5 banane equivalenti al giorno.

Dopo l'incidente alla centrale nucleare di Three Mile Island, il National Research Council ha rilevato iodio radioattivo nel latte del luogo a livelli di 0,74 , una dose molto minore di quella che si riceverebbe se si mangiasse una banana. Dunque una tazza di 35 cl del latte leggermente radioattivo fornirebbe una dose di circa banane equivalenti.

Un altro modo di considerare lo stesso concetto è quello di confrontare il rischio di morire per un cancro contratto a causa delle radiazioni con quello di morire per altre cause. Ad esempio, un'esposizione a 100 μSv (che corrisponde all'ingestione di tre banane al giorno per un anno) incrementa il rischio di morte di circa un milionesimo, lo stesso rischio di morte che si corre con comuni attività della vita quotidiana, come guidare un'autovettura per 65 km, volare su un aviogetto per 4 000 km, mangiare 40 cucchiai da tavola di burro di arachidi, fumare 1,4 sigarette, dedicarsi al canoismo per 6 minuti o trascorrere 2 giorni a New York (esponendosi all'inquinamento urbano).Radiation and Risk . Physics.isu.edu. Retrieved on 2011-01-20.

Note

Voci correlate Dose equivalente Dose assorbita Dose efficace Sistema internazionale di unità di misura Modello linear no-threshold Unità di misura umoristiche

Categoria:Unità di radioattività Categoria:Energia nucleare Categoria:Radioprotezione Categoria:Banane