Che cosa è il radon?

Il radon è un gas nobile radioattivo presente in natura

Il radon è stato scoperto all’inizio del 1900 e il termine “radon” gli è stato dato nel 1918 per indicare l’elemento con la massa atomica 222 ed il numero atomico 86, cioè l’isotopo Rn-222. In totale esistono 26 isotopi del radon, compresi tra il Rn-199 ed il Rn-226. Solo tre di questi si riscontrano in natura: l’attinon (Rn-219) della serie dell’uranio (U-235), il toron (Rn-220) della serie di decadimento del torio (Th-232) ed il radon (Rn-222) della serie di decadimento dell’uranio (U-238). Il decadimento naturale dell’uranio (U-238) produce in totale altri tredici prodotti radioattivi. I rappresentanti più noti della serie sono il radon (Rn- 222) ed il suo diretto predecessore, il radio (Ra-226). La catena di decadimento termina con il piombo (Pb-6) stabile.

FIGURA 1) La serie di decadimento dell’uranio-238 (U-238) con indicato il tipo di decadimento ed il tempo di dimezzamento

A differenza degli altri prodotti di questa serie, il radon è gassoso e può spostarsi dal punto d’origine. Affinchè da un minerale comune possa verificarsi un’efficiente emanazione di radon, esso deve formarsi entro i primi 0,02- 0,07 μm dalla superficie. Tale è la distanza di rinculo di un atomo di radon all’istante della sua formazione da un atomo di radio. Il radon che si forma più in profondità rimane imprigionato e decade sul posto nei suoi sottoprodotti solidi. Possiamo quindi affermare che il potere d’emanazione non dipende solo dal contenuto di radio, ma essenzialmente dalle caratteristiche strutturali del materiale.

FIGURA 2) L’immagine più grande a sinistra vuole indicare che normalmente un’efficiente
emanazione di radon avviene solamente se questo si forma in prossimità della superficie
del minerale, altrimenti rimane imprigionato dentro. Le foto più piccole mostrano una colata
detritica. Normalmente questi terreni sono molto permeabili

Chimicamente il radon è un gas nobile, incolore, inodore, insapore e quasi inerte. Esso è solo moderatamente solubile nell’acqua. Ad una temperatura di 20 °C il coefficiente di solubilità è di 0.25, ciò significa che il radon preferisce distribuirsi in aria piuttosto che in acqua. Perciò il radon fuoriesce facilmente dall’acqua facendovi gorgogliare attraverso dell’aria oppure semplicemente agitandola vigorosamente. Anche nel caso di una sorgente dove l’acqua scaturisce dalla roccia, la maggiore parte del radon si volatilizza velocemente. Contrariamente all’acqua, il radon è molto solubile nei liquidi organici p. es. per l’olio d’oliva, il coefficiente di solubilità
e di 29,0 (a 18 °C). Il radon (Rn-222) è presente in tracce nel sottosuolo quasi ovunque. La sua concentrazione nel terreno varia da qualche centinaio a più di un milione di Bq/m³. Le rocce che hanno un maggiore contenuto d’uranio/radio (tufi, granito e porfido) possono emanare maggiori quantità di radon. Questo vale soprattutto per rocce permeabili o fratturate. In una roccia compatta, invece, il radon rimane imprigionato nel materiale. In terreni con rocce molto fratturate, con
molti spazi vuoti, il radon può essere trasportato da correnti d’aria o dall’acqua sorgiva o piovana infiltrata. Molte volte sono proprio le fratture e le faglie ad essere associate a concentrazioni elevate di radon; è proprio li che l’acqua trasporta l’uranio favorendone l’accumulo. Più il sottosuolo è permeabile (detriti), più è facile che il radon riesca ad arrivare fino in superficie. Mentre nel suolo le concentrazioni di radon possono essere molto elevate all'aperto il radon si volatilizza rapidamente (normalmente circa 10 Bq/m³, UNSCEAR 2000). Negli ambienti chiusi (edifici) esso può concentrarsi raggiungendo concentrazioni anche molto elevate, per via
del ridotto ricambio d’aria o in conseguenza d’ altri effetti esposti di seguito. Il radon penetra nelle case attraverso crepe, fessure o punti aperti delle fondamenta. Le abitazioni nei seminterrati o al pianterreno sono particolarmente interessate dal fenomeno. Se i suddetti tipi di rocce sono usati come materiali da costruzione, possono egualmente emettere radon. Si dovrebbe quindi evitare di impiegarli all’interno degli edifici.

FIGURA 3) Il radon può penetrare in casa e concentrarsi. La figura indica gli intervalli di
concentrazione del gas radon misurati in Alto Adige nel terreno, in casa ed all’aperto
Ogni sostanza radioattiva ha una propria velocità di decadimento, caratterizzata dal suo tempo di dimezzamento, cioè il tempo dopo il quale rimane la metà del numero iniziale degli atomi radioattivi. Mentre p. es. il radio ha un tempo di dimezzamento molto lungo (1600 anni), quello del radon (Rn-222) è relativamente breve (3,8 giorni). Quindi, se fosse presente del gas radon al momento dell’imbottigliamento di un’acqua minerale, dopo un mese di stoccaggio quasi tutto il radon sarebbe decaduto.
Gli altri isotopi dell’elemento radon decadono ancora più rapidamente e perciò in confronto al radon hanno una minore importanza. Il toron (Rn-220) ha un tempo di dimezzamento di 55,6 secondi, di conseguenza la distanza che può raggiungere fuoriuscendo dai materiali è minima. L’attinon (Rn-219) con un tempo di dimezzamento di 3,96 secondi rimane imprigionato nel materiale e normalmente può essere trascurato.