TRATTAMENTO ACQUA - ANALISI – ACUSTICA – DEPURAZIONE
 CORSI di FORMAZIONE, INFORTUNISTICA e SICUREZZA (D.to Leg. 81)

RADON

Un gas inodore e insapore che fuoriesce dai minerali inorganici, nei quali si trova per decadimento dell’Uranio 135, è il RADON. Questo gas ha un peso specifico superiore all’aria, quindi stratifica nei piani bassi degli edifici, nelle miniere ( anche a cielo aperto) nelle biblioteche, nelle cantine ecc.
Il radon (o rado, precedentemente niton) è l'elemento chimico che nella tavola periodica viene rappresentato dal simbolo Rn e numero atomico 86.
Il radon è un elemento chimicamente inerte (in quanto gas nobile) ed è naturalmente radioattivo.
A temperatura e pressione standard il radon è inodore e incolore. Nonostante sia un gas nobile alcuni esperimenti indicano che il fluoro può reagire col radon e formare il fluoruro di radon. Inoltre reagisce col fumo con elevata tossicità per l’uomo.
In fisica nucleare il termine catena di decadimento (indica una serie di decadimenti radioattivi di diversi prodotti  legati tra loro in una serie di trasformazioni. La maggior parte degli elementi radioattivi non decade direttamente in un nucleo stabile, ma passa piuttosto una serie di decadimenti fino a raggiungere un isotopo stabile.
Ogni stadio della catena è individuato dalle sue relazioni con gli stadi precedenti e seguenti . A volte si parla di isotopo genitore per indicare quello che va incontro ad un decadimento radioattivo per formare quello che si dice isotopo figlio. L’isotopo figlio può essere stabile o decadere a sua volta.
Il tempo impiegato da un singolo isotopo genitore per decadere in un nucleo del suo isotopo figlio può variare di molto, non solo per diverse coppie genitore-figlio, ma anche per coppie genitore-figlio identiche. Mentre il decadimento di un singolo atomo accade spontaneamente, il decadimento di una popolazione iniziale in funzione del tempo segue una distribuzione esponenziale.
Una proprietà caratteristica di ogni isotopo è il suo tempo di dimezzamento, ossia il tempo in cui metà degli originari radioisotopi genitori decadono. I tempi di dimezzamento sono stati determinati in laboratorio per migliaia di radioisotopi (o radionuclidi). Questi variano da minime frazioni di secondo (decadimenti pressoché istantanei) fino a 1019 anni o più.Spesso gli stadi intermedi emettono più radioattività che il radioisotopo originario: una volta raggiunto l’equilibrio, un isotopo della catena è presente in una quantità proporzionale alla sua emivita; ma poiché la sua attività è inversamente proporzionale alla sua emivita, ogni nuclide della catena risulta in definitiva contribuire all’attività quanto il capostipite della catena.
Ad esempio, l’uranio naturale non è particolarmente radioattivo, ma campioni di pechblenda, un minerale che contiene uranio, risultano essere 13 volte più radioattivo, a causa del radio e degli altri isotopi figli che contengono. Gli isotopi del radio non solo sono significative sorgenti di radiazioni, ma generano anche il gas radon come stadio successivo della catena di decadimento. Dunque il gas radon è una sorgente naturale di radioattività, causa di tumore al polmone anche nei non fumatori. Conviene dormire ai piani alti e soggiornare ai piani bassi delle abitazioni, per evitare di respirare il radon, più vicino alle superficie di calpestio.
 Il radon è solubile in acqua e poiché la sua concentrazione in atmosfera è in genere estremamente bassa, l'acqua naturale di superficie a contatto con l'atmosfera (sorgenti, fiumi, laghi...) lo rilascia in continuazione per volatilizzazione anche se generalmente in quantità molto limitate.
D'altra parte, l'acqua profonda delle falde, può presentare una elevata concentrazione di 222Rn rispetto alle acque superficiali.  In Italia  alcune zone risentono della presenza eccessiva del gas, per emissione continua dalla cave di marmo ed in particolare nella zona di estrazione del travertino.
La misura del radon nelle abitazioni e nei luoghi chiusi, viene effettuata con analizzatori su supporti specifici a cui si può fare riferimento ed adottare provvedimenti di bonifica nei casi di superamento dei limiti di legge.

Monitoraggio del radon

Nelle situazioni in cui dopo aver effettuato una misurazione si dovesse rivelare una concentrazione di radon superiore ai livelli di riferimento è opportuno effettuare degli interventi di bonifica.
Ci sono interventi di facile realizzazione e poco invasivi per gli edifici ed altri via via sempre più pesanti. Alcuni interventi sono volti a limitare o eliminare i punti di infiltrazione, ma di solito si consiglia sempre di accompagnare questi rimedi con metodi di depressurizzazione del suolo per impedire la risalita del gas, in quanto i primi da soli risultano generalmente insufficienti. Un rimedio immediato, anche se non sempre efficace, consiste nel continuo ricambio d'aria degli ambienti. Una corretta quanto continua ventilazione può contrastare gli accumuli del gas che tendono a far aumentare la concentrazione di radon negli ambienti. Oggi è possibile effettuare uno screening autonomo dei propri locali attraverso dei dosimetri economici o analizzatori.

La bonifica dei siti contaminati può avvenire:

1. per aerazione dei luoghi contaminati, in quanto i flussi di aria trascinano parte del radon ed essendo lo stesso più pesante dell’aria, viene schiacciato verso l’esterno;
2. per estrazione con impianti dotati di soffianti a canale latente che invertendo l’azione (tipo tubo venturi) estraggono dalle parti più basse il gas;
3. Impermeabilizzazione del calcestruzzo, trattato con prodotto vetrificante.
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Si attiva chimicamente al contatto con il cemento, creando una barriera impermeabilizzante sicura, permanente e definitiva:l’acqua resterà fuori per sempre impermeabilizza e protegge. Per sempre.
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Normativa di riferimento

In Italia non c'è ancora una normativa per quanto riguarda il limite massimo di concentrazione di radon all'interno delle abitazioni private. Si può fare riferimento ai valori raccomandati dalla Comunità Europea di 200 Becquerel/m3 per le nuove abitazioni e 400 (Becquerel )Bq/m3 per quelle già esistenti. Il becquerel (simbolo Bq) è l'unità di misura del Sistema internazionale dell'attività di un radionuclide (spesso chiamata in modo non corretto radioattività), ed è definita come l'attività di un radionuclide che ha un decadimento al secondo.
 Una normativa invece esiste per gli ambienti di lavoro (Decreto legislativo n° 241, del 26/05/2000) che fissa un livello di riferimento di 500 Bq/m3.
Per le scuole non vi sono indicazioni ma si ritiene per il momento di poter assimilare una scuola ad un ambiente di lavoro.
Molti paesi hanno adottato valori di riferimento più bassi:
Stati Uniti: 150 Bq/m3;           Regno Unito: 200 Bq/m3 ;       Germania: 250 Bq/m3;
La Svizzera ha invece optato per un valore limite prescrittivo di 1000 Bq/m3 e un valore operativo (raccomandato) di 400 Bq/m3, mentre le scuole, per la presenza di bambini e giovani, sono state considerate alla stregua di locali abitativi.

Il radon come precursore sismico

           
Ci sono alcune ricerche che studiano come poter utilizzare la misurazione dell'incremento di emissione di radon come precursore sismico, in quanto la sua emissione in atmosfera è fortemente influenzata dalla conformazione geologica e in caso di variazioni di pressione o di movimenti delle faglie si è notata una variazione delle emissioni del gas. Ad oggi però in letteratura scientifica non risultano studi sul radon come precursore sismico che ne dimostrino un livello di affidabilità tale da renderne possibile l'uso nell'ambito della protezione civile.
In Italia l'impiego del radon come precursore sismico è stato al centro di una polemica nell'ambito delle vicende legate al terremoto dell'Aquila del 2009 fra Giampaolo Giuliani, tecnico del laboratorio nazionale di fisica del Gran Sasso, sostenitore di tali tecniche e gli esperti dell’Istituto di geofisica.

Premessa: il radon è contenuto in tutte le rocce e i materiali estratti dal sottosuolo ed in particolare concentrazione è contenuto del tufo che si comporta per similitudine coma una spugna con l’acqua.
A ragion di osservazione, questo gas che in precedenza abbiamo classificato come gas nobile appartenenti alla tavola periodica all’ottavo gruppo insieme all’elio, neon, argo, xeno, kipton e cioè il gruppo di gas nobili che non reagiscono, di norma, con altri elementi.
In fondo all’ottavo gruppo troviamo, della tabella periodica degli elementi, il radon quale elemento più pesante del gruppo.
A parere dello scrivente, dettata dall’esperienza acquisita in anni di studi e ricerca c/o le sorgenti termali di Suio Terme (Castelforte Provincia di Latina ) le esalazioni di sostanze che scaturiscono da sotto la superficie terrestre hanno una pressione maggiore e una temperatura superiore alle stesse sostanze ritrovate nell’ambiente circostante, tali da informarci che le condizioni sotto la crosta terreste ed esattamente nei pressi di faglie sotterrane e cunicoli magmatici ha modificato le condizioni e rese più estreme le situazioni ambientali rispetto alle stesse a cui siamo abituati alle condizioni normali.

La sorgente dell’acqua scaturisce dalla rottura di una superficie impermeabile, dopo che era stata assorbita dagli strati permeabili del terreno e essere giunta a quote inferiori, fino a quelle di captazione.
La sorgente termale, scaturisce alla rottura di uno strato impermeabile sottostante e viene espulsa nell’ambiente, con più o minore energia. Tanto è vero che alla perforazione di un pozzo termale, operazione molto delicata nella procedura e nella tecnica di applicazione, nella rottura di uno strato impermeabile avviene, a volte, l’eruzione di una massa magmatica calda di acqua e sostanze sulfuree e solforiche, mista a limo e sabbia. Gli operatori conoscono bene il classico colpo di ariete che scaturisce dalla rottura della crosta impermeabile.

SIMILITUDINE

 Come avviene per l’acqua che, contrariamente alle sorgenti di acque povere di sostanze sulfuree, zampilla (sorgenti) o deve essere estratta dal pozzo, il radon ( che nasce per dimezzamento dell’uranio 135) conservando in parte i radionuclidi che ne permettono il riconoscimento analitico, dove l’origine da un fenomeno nucleare ha interessato tutto il pianeta e pertanto si trova in tutti i materiali inorganici ( e utilizzati in edilizia) oltre alla naturale fuoriuscita dalla  crosta terrestre.
Una parte della dose derivante dai materiali da costruzione è dovuta alla radiazione gamma emessa nel decadimento dei radionuclidi naturali che essi contengono ed è dunque legata direttamente alla concentrazione di questi nel materiale. Un ulteriore contributo va messo in relazione all'accumulo negli ambienti chiusi degli isotopi del radon che da essi vengono emanati, ed in particolare al Rn-222, i cui figli a vita breve sono responsabili di una dose alfa interna. La sola conoscenza del livello di radioattività non è sufficiente a quantificare il valore di tale dose, dal momento che l'emanazione del Rn-222 è fortemente influenzata dalle caratteristiche fisiche del materiale. Tufo, Pozzolana, Pietra, Mattoni, Cemento e dalla natura del suolo.
Quindi se la pietra e la pozzolana contengono uranio e questo per dimezzamento si è notoriamente trasformato in radon ( più reattivo ), essendo più pesante della miscela che conosciamo con il nome di aria, continuamente scende a valle o viene inglobata nei terreni permeabili ( in quanto gas ) e seguendo il percorso simile dell’acqua scende nelle viscere della terra fino a trovare una crosta impermeabile al gas.Del resto, anche le rocce sottostanti la crosta terrestre sono ricche di radon e le faglie,  i cunicoli magmatici che per impermeabilizzazione trattengono il gas che aumenta la propria emissione con l’approssimarsi di sciami sismici che se misurati permettono di captare, per l’aumento delle emissioni di radionuclidi l’approssimarsi delle scosse di maggior entità.

Cav. Prof. Fresta Rosario
Docente in pensione di Chimica e Chimica Industriale
laboratorio di Fisica e Fisica Applicata.